【正文】 .................................................................................. 8 開發(fā)平臺介紹 ........................................................................................................................................8 主程序流程圖 ........................................................................................................................................8 初始化配置 ............................................................................................................................................9 語音模塊程序設(shè)計 ...............................................................................................................................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（論文 ） 1 1 緒論 設(shè)計 目的及意義 隨著單片機應(yīng)用的 廣泛 普及，以 51 單片機為平臺 并 結(jié)合語音模塊和傳感器模塊的應(yīng)用越來越廣泛。 本論文的目的在于設(shè)計一種基于 51 單片機和 ISD1760 語音模塊的 電子 投籃玩具 ，實現(xiàn) 該 玩具功能的智能化和 操作的 人性化。 設(shè)計要求 設(shè)計的投籃玩具是一種可以自動計分和語音播報的投籃玩具 ， 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 ； 具備語音播報功能； 制作實物并調(diào)試。 設(shè)計 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 、軟 硬件的實現(xiàn) 和聯(lián)合調(diào)試 。 首先， 通過學(xué)習(xí) 51 單片機 的相關(guān)知識， 掌握 51 單片機的電路設(shè)計和 C 語言編程能力；學(xué)習(xí) ISD1760 語音模塊電路，掌握語音播報功能的設(shè)計方案；學(xué)習(xí)紅外對管傳感器和振動傳感器的工作原理 。 其次，根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，制定電路整體方案和設(shè)計硬件電路原理圖。其中硬件電路設(shè)計包括單片機最小系統(tǒng)、 ISD1760 語音模塊、紅外對管傳感器電路和振動傳感器電路設(shè)計 。接著，根據(jù)設(shè)計的原理圖，進(jìn)行電路的手工焊接和調(diào)試，編寫軟件代碼， 軟件設(shè)計基于 Keil 軟件平臺，采用 C 語言編程 。 最后，通過軟硬件聯(lián)合調(diào)試，修改完善代碼，驗證設(shè)計功能。 整個論文設(shè)計過程包括 方案論證、查找文獻(xiàn)、電路焊接和軟件調(diào)試等設(shè)計過程， 要求 實現(xiàn)設(shè)定的任務(wù)要求，硬件實物 測試 需 驗證所設(shè)計的 投籃玩具工作穩(wěn)定 性和 進(jìn)球計分、語音報分、分?jǐn)?shù)顯示和清零等功能 性 。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 2 2 硬件電路 設(shè)計 設(shè)計方案分析 從設(shè)計的實現(xiàn)平臺分析 ，本設(shè)計采用傳統(tǒng)的 51 單片機平臺， 利用其豐富的 I/O 資源和定時器功能，可以方便實現(xiàn)與語音模塊和傳感器模塊之間的對接。 從設(shè)計的功能實現(xiàn) 分析 ，由于需要通過判斷 是否 進(jìn)球 和得分 的方式 以判定所得分?jǐn)?shù) ，因此設(shè)計了 以紅外對管傳感器和振動傳感器組成的傳感器電路，通過對兩個信號的捕捉，來判斷是否投中籃，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，位于籃筐水平方向紅外對管傳感器檢測到障礙（籃球），便輸出低電平信號給單片機以判斷進(jìn)球得分，否則不得分。振動傳感器與籃板 直接接觸，以感應(yīng)投籃時是否砸到籃板（振動感應(yīng)），并輸出 信號給單片機。 由于需具備語音播報功能，采用 了 ISD1760 語音模塊，它可與單片機直接通信，并可錄制多段語音，并通過地址進(jìn)行選擇播放。 圖 21 進(jìn)球 判斷原理 示意圖 電路設(shè)計與調(diào)試 電路 整體 設(shè)計 根據(jù)實現(xiàn)的設(shè)計平臺和實現(xiàn)功能的要求，完成了投籃 玩具 電路的整體設(shè)計 如圖 22 所示。整體電路由單片機及其外圍電路、 ISD1760 語音模塊、四位數(shù)碼管電路、鍵盤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 圖 單片機電路設(shè)計 51 單片機電路是整個電路的核心部分。本設(shè)計中選用宏晶科技 (STC) 公司的紅外對管傳感器 振動 傳感器 接單片機 IO 口 紅外對管傳感器 振動傳感器 51 單片機 STC89C516RD+ ISD1760 語音模塊 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（論文 ） 3 STC89C516RD+型號 的 8051 單片機， 具有低成本，低功耗特點，內(nèi)部具有 63KB 的 flash 程序存儲空間， 1280B 的 RAM 數(shù)據(jù)存儲空間 。本設(shè)計選用的封裝為 DIP40，單片機外部接 晶振。 圖 23 為單片機及外圍電路原理圖。 單片機 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