【正文】 .................................................................................. 8 開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹 ........................................................................................................................................8 主程序流程圖 ........................................................................................................................................8 初始化配置 ............................................................................................................................................9 語(yǔ)音模塊程序設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................9 4 聯(lián)合調(diào)試 ........................................................................................................................................................... 10 調(diào)試前準(zhǔn)備 ................................................................................................................................................ 10 聯(lián)合調(diào)試 .................................................................................................................................................... 10 功能驗(yàn)證 .................................................................................................................................................... 10 結(jié) 論 ...................................................................................................................................................................... 11 致 謝 ................................................................................................................................................................... 12 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................................. 13 附 錄 ................................................................................................................................................................... 14 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 1 1 緒論 設(shè)計(jì) 目的及意義 隨著單片機(jī)應(yīng)用的 廣泛 普及，以 51 單片機(jī)為平臺(tái) 并 結(jié)合語(yǔ)音模塊和傳感器模塊的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 本論文的目的在于設(shè)計(jì)一種基于 51 單片機(jī)和 ISD1760 語(yǔ)音模塊的 電子 投籃玩具 ，實(shí)現(xiàn) 該 玩具功能的智能化和 操作的 人性化。 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)的投籃玩具是一種可以自動(dòng)計(jì)分和語(yǔ)音播報(bào)的投籃玩具 ， 課題任務(wù)的具體要求 如下 ： 具有清零鍵； 進(jìn) 球得分 加 2 分或 3 分（ 砸板投中籃為 2 分， 空心投中籃為 3 分）； 進(jìn)球分?jǐn)?shù)數(shù)碼管顯示 ； 具備語(yǔ)音播報(bào)功能； 制作實(shí)物并調(diào)試。 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 本論文主要研究的內(nèi)容 包括 投籃玩具的方案設(shè)計(jì) 、軟 硬件的實(shí)現(xiàn) 和聯(lián)合調(diào)試 。 首先， 通過(guò)學(xué)習(xí) 51 單片機(jī) 的相關(guān)知識(shí)， 掌握 51 單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)和 C 語(yǔ)言編程能力；學(xué)習(xí) ISD1760 語(yǔ)音模塊電路，掌握語(yǔ)音播報(bào)功能的設(shè)計(jì)方案；學(xué)習(xí)紅外對(duì)管傳感器和振動(dòng)傳感器的工作原理 。 其次，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，制定電路整體方案和設(shè)計(jì)硬件電路原理圖。其中硬件電路設(shè)計(jì)包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、 ISD1760 語(yǔ)音模塊、紅外對(duì)管傳感器電路和振動(dòng)傳感器電路設(shè)計(jì) 。接著，根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖，進(jìn)行電路的手工焊接和調(diào)試，編寫(xiě)軟件代碼， 軟件設(shè)計(jì)基于 Keil 軟件平臺(tái)，采用 C 語(yǔ)言編程 。 最后，通過(guò)軟硬件聯(lián)合調(diào)試，修改完善代碼，驗(yàn)證設(shè)計(jì)功能。 整個(gè)論文設(shè)計(jì)過(guò)程包括 方案論證、查找文獻(xiàn)、電路焊接和軟件調(diào)試等設(shè)計(jì)過(guò)程， 要求 實(shí)現(xiàn)設(shè)定的任務(wù)要求，硬件實(shí)物 測(cè)試 需 驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的 投籃玩具工作穩(wěn)定 性和 進(jìn)球計(jì)分、語(yǔ)音報(bào)分、分?jǐn)?shù)顯示和清零等功能 性 。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 2 2 硬件電路 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案分析 從設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)分析 ，本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的 51 單片機(jī)平臺(tái)， 利用其豐富的 I/O 資源和定時(shí)器功能，可以方便實(shí)現(xiàn)與語(yǔ)音模塊和傳感器模塊之間的對(duì)接。 從設(shè)計(jì)的功能實(shí)現(xiàn) 分析 ，由于需要通過(guò)判斷 是否 進(jìn)球 和得分 的方式 以判定所得分?jǐn)?shù) ，因此設(shè)計(jì)了 以紅外對(duì)管傳感器和振動(dòng)傳感器組成的傳感器電路，通過(guò)對(duì)兩個(gè)信號(hào)的捕捉，來(lái)判斷是否投中籃，并感知其得分方式為砸板得分還是空心得分 ，圖 21 為進(jìn)球判斷原理示意圖 。當(dāng)球進(jìn)入籃筐時(shí)，位于籃筐水平方向紅外對(duì)管傳感器檢測(cè)到障礙（籃球），便輸出低電平信號(hào)給單片機(jī)以判斷進(jìn)球得分，否則不得分。振動(dòng)傳感器與籃板 直接接觸，以感應(yīng)投籃時(shí)是否砸到籃板（振動(dòng)感應(yīng)），并輸出 信號(hào)給單片機(jī)。 由于需具備語(yǔ)音播報(bào)功能，采用 了 ISD1760 語(yǔ)音模塊，它可與單片機(jī)直接通信，并可錄制多段語(yǔ)音，并通過(guò)地址進(jìn)行選擇播放。 圖 21 進(jìn)球 判斷原理 示意圖 電路設(shè)計(jì)與調(diào)試 電路 整體 設(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)平臺(tái)和實(shí)現(xiàn)功能的要求，完成了投籃 玩具 電路的整體設(shè)計(jì) 如圖 22 所示。整體電路由單片機(jī)及其外圍電路、 ISD1760 語(yǔ)音模塊、四位數(shù)碼管電路、鍵盤(pán)輸入電路和傳感器模塊等部分電路組成。 圖 22 投籃玩具電路的整體設(shè)計(jì) 圖 單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 51 單片機(jī)電路是整個(gè)電路的核心部分。本設(shè)計(jì)中選用宏晶科技 (STC) 公司的紅外對(duì)管傳感器 振動(dòng) 傳感器 接單片機(jī) IO 口 紅外對(duì)管傳感器 振動(dòng)傳感器 51 單片機(jī) STC89C516RD+ ISD1760 語(yǔ)音模塊 四位數(shù)碼管 清零按鍵 I/O I/O SPI I/O 中斷 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 3 STC89C516RD+型號(hào) 的 8051 單片機(jī)， 具有低成本，低功耗特點(diǎn)，內(nèi)部具有 63KB 的 flash 程序存儲(chǔ)空間， 1280B 的 RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 。本設(shè)計(jì)選用的封裝為 DIP40，單片機(jī)外部接 晶振。 圖 23 為單片機(jī)及外圍電路原理圖。 單片機(jī) 分配給外部電路的 管腳情況如表 21 所示。 Y1C1630pC1730pC610uF/16Vmcu_restx1x210KR5VCCVCC123456789PR11122K9VCCP00P01P02P07P10P11P12P13P14P15P16P17P32P33P34P35P36P37P23P20P21P22排阻ISD_MISOISD_MOSIISD_SCLKISD_SS12345678RST/VPD91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp313233