【正文】 20xx. [2]金春林 ,邱慧芳 .AVR 系列單片機 C 語言編程與應(yīng)用實例 .北京 :清華大學(xué)出版社 , 20xx. [3]Richard C Programming and the ATMEL AVR. 北京 :清華 大學(xué)出版社 .20xx. [4]李曉峰編 .AVR 單片機原理與應(yīng)用 [M].北京理工大學(xué)出版社 ,. [5]江志紅編著 .AVR 單片機系統(tǒng)開發(fā)實用案例精選 [M].北京航空航天出版社 ,. [6]馬潮著 .AVR 單片機嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實踐 [M].北京航空航天大學(xué)出版社 ,20xx. [7]丁化成 ,耿德根編 .AVR 單片機應(yīng)用設(shè)計 [M].北京航空航天大學(xué)出版社 ,. [8]沈文 ,Eagle 單片機 C 語言開發(fā)入門指導(dǎo) [M].清華大學(xué)出版社 ,. [9]李小堅譯著 .Protel DXP 電路設(shè)計與制版實用教程 [M].人民郵電出版社 ,. [10]中國礦業(yè)大學(xué)信息 與電氣工程學(xué)院 . AVR 單片機與 51 單片機的比較 ,企業(yè)技術(shù)開發(fā) 。在論文完成過成中，老師對我的論文給予了認(rèn)真詳盡的審閱和指導(dǎo)。在老師的輔助下，通過畢業(yè)設(shè)計我掌握了對 AVR單片機和熱釋電傳感器的應(yīng)用技巧和設(shè)計方法。 本設(shè)計沒有過多的考慮各種外界干擾因素，可能導(dǎo)致在實際生活應(yīng)用上存在著誤報或者無法工作甚至電路損壞的問題。它的設(shè)計減少了人力資源，便于統(tǒng)一管理，為消費者提供感官上的人性化服務(wù)。根據(jù)這一性能我們首先要對探測來的經(jīng)過處理的信號分析判斷是出還是入，通過單片機觸發(fā)語音播報。按鍵 S2為錄音控制鍵 。當(dāng)接低電平時 ,復(fù)位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行 . 128MHZC133pfC233pfXTAL2XTAL1 412 晶振電路 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 23 DSG 為熱釋電紅外傳感器， OT0001 為熱釋電紅外傳感器放大芯片 ，如圖 42所示：熱釋電 DSG 輸出的微弱信號直接送至 OT001 的 14 腳進(jìn)行前置放大，放大后輸出的信號再由 C2 、 R 5耦合至 OT0001 的 13 腳進(jìn)行二級放大。按鍵 S1 為單片機復(fù)位鍵。 為了實現(xiàn)其指標(biāo)對系統(tǒng)的硬件做相應(yīng)的設(shè)計，我們用 ATmega16作為控制核心，通過放大電路觸發(fā)信號是單片機產(chǎn)生的中斷控制語音模塊。 A4 – 連續(xù)尋址。 第二，操作模式的執(zhí)行必須是 A7， A6 為高電平在 PALYL，PLAYE 或 REC 變?yōu)榈碗娖綍r開始執(zhí)行。當(dāng)?shù)刂返淖罡邇晌?A7， A6 為高電平時，其余得地址位將變成為標(biāo)志位而不是地址位，因此，操作模式和地址模式不能兼容，也就是說不能同時使用。在地址模式中， A0A7由低位向高位排列，每位地址代表 125 毫秒的尋址， 160 個地址覆蓋 20 秒的語長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 19 音范圍，錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始，代表結(jié)束由停止鍵操作決定，芯片內(nèi)部自動在該段結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志（ EOM）；而放音時遇到 EOM 標(biāo)志及自動停止放 音。當(dāng)?shù)刂返淖?高兩位 A7， A6 為高電平時，其余的地址位將變成狀態(tài)標(biāo)志位而不再是地址位。這些地址管腳全部為輸入管腳，與操作模式中能輸出地址信息不同。輸入的 A0A7 的信息在 PALYE PLAYL 或 REC 的下降沿被電 路鎖存到內(nèi)部使用。在錄音狀態(tài)中，兩個喇叭輸出為高阻狀態(tài)，在掉電模式中保持為 VSSA。也可以使用單輸出。 ⑾ 外部時鐘輸入 （ XCLK） ISD1400 系列的外部時鐘輸入管腳內(nèi)部設(shè)有下拉電阻。 ⑽ 模擬輸入 （ ANA IN） ANA IN 將輸入的信號傳送到錄音電路。 AGC 的起控時間由電路內(nèi)部的一個 5K 電阻和一個外部連接的電容決定。當(dāng)器件使用該輸入腳并以差分形式連接到麥克時，能減低噪聲和實現(xiàn)共模抑制。 ⑹ 麥克輸入 （ MIC） 麥克輸入將信 號傳送到前置放大器，增益由自動增益電路 AGC 控制，增益在 15dB 到 24Db。但是， PLAYE 和 PLAYL 的上升沿沒有防抖動延遲，任何下降時序特別是開關(guān)抖動將會引起另外一次的放音。 PLAYL 變?yōu)楦唠娖?，遇到結(jié)束標(biāo)志（ EOM）或存儲器的尾部放音將停止。 ⑵ PLAYE 觸發(fā)放音 當(dāng)此管腳上檢測到低電平跳變時，將開始放音操作，遇到結(jié)束標(biāo)志（ EOM） 或存儲器的尾部放音將停止。當(dāng) REC 變高或內(nèi)部存儲器已錄滿信息，錄音操作結(jié)束。當(dāng) REC 為低時開始錄音。器件可以重復(fù)錄制 10 萬次。 功能描述 ① 語音質(zhì)量 ISD1400 系列提供 ，用戶可以根據(jù)語音質(zhì)量加以選擇。 語音固化無需專用編程或開發(fā)裝置。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 16 所需外圍元件少，電路簡單，操作方便。錄音內(nèi)容存入永久存儲單元，提供零功率信息存儲，這個獨一無二的方法是借助于美國 ISD 公司的專利 —— 直接模擬存儲技術(shù)（ DAST TM）實現(xiàn)的。一個最小的錄放系統(tǒng)僅由一個駐極體話筒、一個喇叭、兩個按鈕、一個電源和少量的電阻電容組成。 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形在 Vc=―0‖、 A=―0‖期間，信號 Vs 不能觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)。 當(dāng) A 端接 ―0‖電平時，在 Tx 時間內(nèi)任何 V2 的變化都被忽略，直至Tx 時間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。由于 VH≈、 VL≈，所以，當(dāng)VDD=5V 時，可有效抑制 177。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報 警系統(tǒng)。 注釋 :熱釋電與 0T0001 信號集成芯片的連接熱釋電 的 聯(lián)合工作。雙敏感元熱 釋電傳感器配合菲涅爾光學(xué)透鏡使用時，輸 出信號波形電壓峰峰值約為 1mV，頻率可由下列公式計算： LSfVf bb ???? ?2 （ 31） 其中： f 是輸出信號頻率（ Hz）， b V 是人體移動速度（ m/s）， fb 是光學(xué)系統(tǒng)焦距（ mm）， s 是傳感器敏感元的面積（ mm2）， L 是人體離傳感器距離（ m）。 ⑤ 檢測距離 :常用熱釋電紅外傳感器檢測距離約為 6～ 10m； ⑥ 水平角度 :約為 120176。 主要的工作參數(shù) ① 工作電壓 :常用的熱釋電紅外傳感器工作電壓范圍為 3～ 15V。 C 左右，會發(fā)出 10mm 左右特定波長的紅外線，熱釋電紅外線傳感器就是靠探測人體發(fā)射的紅外線而進(jìn)行工作的。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，元件兩個表面做成電極，當(dāng)傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有 Δ T 的變化時，熱釋電效應(yīng)會在兩個電極上會產(chǎn)生電荷 Δ Q，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓 Δ V。 熱電晶體是壓電晶體的一種，具有非中心對稱的晶體結(jié)構(gòu)。 圖 321 菲涅爾透鏡實物圖 熱釋電傳感器的原理 熱釋電傳感器是一種新敏感組件，它是由高熱點系數(shù)材料，配以濾光鏡片和阻抗匹陪有用場效應(yīng)管組成，它能以非接觸方式檢測出來自人體發(fā)出的紅外輻長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 射，將其轉(zhuǎn) 化成電信號輸出，并可有效控制人體輻射以外的干擾輻射，如陽光，燈光及其反射光。從剖面看，其表面由一系列鋸齒型凹槽組成，中心部分是橢圓型弧線。菲涅爾透鏡的在很多時候相當(dāng)于紅外線及可見光的凸透鏡，效果較好。 在 ( 高阻態(tài) ) 三態(tài) ({DDxn, PORTxn} = 0b00) 輸出高電平 ({DDxn, PORTxn} = 0b11) 兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換時，上拉電阻使能 ({DDxn, PORTxn} = 0b01) 或輸出低電平 ({DDxn,PORTxn} = 0b10) 這兩種模式必然會有一個發(fā)生。引腳配置為輸入時，若 PORTxn 為 1“，上拉電阻將使能。 I/O 口配置引腳 每個端都具有三個寄存器位 : DDxn、 PORTxn 和 PINxn ，如 P63―I/O 端口寄存器的說明” 所示。如果此時 SREG 寄存器中 I = 1，以及 GICR 寄存器中的 INTn 被置為 “ 1” ， MCU將響應(yīng)中斷請求同時硬件自動將 INTFn 標(biāo)志位清零。 中斷寄存器 在 ATmega16 中，除了 寄存器 SREG 中 的全局中斷允許標(biāo)志位 I 外，與外部中斷有關(guān)的寄存器有 4 個，共有 11 個標(biāo)志位。內(nèi)部中斷源由單片機內(nèi)部的功能單元如定時器，串行通訊產(chǎn)生的中斷。 XTAL1 是反向振蕩放大器與片內(nèi)時鐘操作電路的輸入端。端口 D 也可以用做其他不同的特殊功能。 端口 D 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 流。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 第 3 章 系統(tǒng)模塊原理簡介 ATmega16 單片機簡介 芯片特點 ATmega16 單片機具有以下特性： 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash( 具有同時讀寫的能力，即 RWW) ， 512 字節(jié) EEPROM， 1K字節(jié) SRAM ， 32 個通用I/O 口線， 32 個通用工作寄存器，用于邊界掃描的 JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器 / 計數(shù)器 (T/C),片內(nèi) /外中斷，可編程串行 USART，有起始條件檢測器的通用串行接口， 8 路 10 位具有可選差分輸入級可編程增益 (TQFP 封裝 ) 的 ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程 看門狗定時器，一個 SPI 串行端口，以及六個可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式 。 熱釋電紅外傳感器是 用先進(jìn)微電腦制造技術(shù)， 熱釋電紅外傳感器常用于無接觸溫度測量，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量由于測量時不與被測物直接接觸所以不存在摩擦 ，同時 無論白天黑夜都可正常使用， 而且可以減少很多誤 操作， 節(jié)能易用，靈敏度強，更適合市場的需要，更貼近消費者的生活內(nèi)容 ，辦公寫字樓、家居、商店、工廠等各種場合均可使用，帶來方便。主要應(yīng)用于交通、工業(yè)及民用裝置中。 例如光感應(yīng)式傳感器、微波傳感器、光電是傳感器、熱釋電紅外線傳感器在我們的生活中都有著很重要的作用。由于 ISD1400 的特性，在語音模塊這部分ISD1420 采樣率在 － 8，有 20 秒錄音功能的 ISD1420 語音錄放芯片。 ISD1400 系列提供 和 取樣頻率，用戶可以根據(jù)語音質(zhì)量加以選擇。它的最大特點在于 片內(nèi) E2PROM 容量為 480K(1400 系列為 128K)，所以錄放時間長；有 10 個地址輸入端（ 1400 系列僅為 8 個），尋址能力可達(dá) 1024位；最多能分 600 段；設(shè)有 OVF（溢出）端，便于多個器件級聯(lián)。根據(jù)單片機的對比，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該選用 8位機中性能優(yōu)越的單片機?；趯ο到y(tǒng)的整體設(shè)計和硬件資源的要求，電路設(shè)計中采用的微處理器電路相對模擬系統(tǒng)更為 簡單，可實現(xiàn)較復(fù)雜的控制算法，有一定的數(shù)據(jù)存儲空間，靈活適應(yīng)性強，控制精度高，無零點漂移。最高振蕩頻率為長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 12M。 系統(tǒng)的整體思路 如圖 21 給出系統(tǒng)的整體框圖 所示 ： 供 電 源紅 外 熱 釋 電（ 門 內(nèi) 門 外 ）A V R單 片 機語 音芯 片光 轉(zhuǎn) 電信 號 放 大錄 音喇 叭菲 涅 爾 透 鏡 圖 21 系統(tǒng)框圖 單片機選型 方案一 ：采用 AT89C51 單片機，其主要功能為， 8 位 CPU ISD1400 是一種采用 ChipCorder 專利技術(shù)的語音芯片。以成長最快的公共場合超市為例，已經(jīng)有專為超市設(shè)計的定向適合這種場合用的無線紅外 歡迎 系統(tǒng)。 優(yōu)點 是 誤報極少，加上前面的菲涅爾透鏡窗口，從而將誤報率降至最低。 自動語音歡迎系統(tǒng)的前身就是 電子防盜報警器，事先人們用它來防盜的，但后來因為電子防盜報警器發(fā)出的聲音是刺耳的報警聲，對進(jìn)店的顧客產(chǎn)生消極的影響，后來演變成比較悅耳的聲音，特別是：叮咚 聲，您好，歡迎光臨，音效特受用戶的青睞，顧客一進(jìn)門就報出歡迎語音，起到了禮貌問候，從而做到提醒店員有人進(jìn)店和迎賓的兩重作用。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步， 現(xiàn)代電子技術(shù)幾乎在各個領(lǐng)域受到青睞。AVR。 自動感應(yīng)和信號放大模塊是熱釋電 紅外 傳感器將檢測到的人體紅外信號轉(zhuǎn)換成電信號， 通過 專用電路OT0001 對信號二級放大。 3．在畢業(yè)設(shè)計（論文）中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 2．本人在畢業(yè)設(shè)計（論文）中引用他人的觀點和研究成果，均在文中加以注釋或以參考文獻(xiàn)形式列出，對本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體均已在文中注明。 自動感應(yīng)和自動控制是本設(shè)計的兩個關(guān)鍵內(nèi)容 。OT0001 。 自動語音歡迎系統(tǒng)是通過熱釋電傳感器將人體 發(fā)出特定波長 10μm 左右的紅外線 轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過 熱釋電紅外線傳感信號處理器對信號