【正文】 法使得人機(jī)交流并不夠 便利 ， 在智能儀器儀表或自動(dòng)控制設(shè)備中 ， 增加語(yǔ)音功能能極大地提高人機(jī)界面的友好性 ， 方便用戶操作。端口 C可以通過(guò)工作方式 設(shè)定而分成 2個(gè) 4位的端口， 每個(gè) 4位的端口包含一個(gè) 4位的鎖存器，分別與端口 A和端口 B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。 D0～ D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線， 8255與 CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng) CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過(guò)它實(shí)現(xiàn) 8位數(shù)據(jù)的讀 /寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送。 CS:芯片選擇信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，即 /CS=0時(shí)，表示芯片被選中，允許 8255與 CPU進(jìn)行通訊 。由于 8255可編程 ,所以必須具有邏輯控制部分，因而 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為 3個(gè)部分：與 CPU連接部分、與 外設(shè)連接部分、控制部分。通過(guò)對(duì)它進(jìn)行編程，芯片可以工作于不同的工作方式。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 RST：復(fù)位輸入。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在掉電模 式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的 8051是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 圖 家庭安全用電控制系統(tǒng)原理 4 8051單片機(jī) 8051系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是各種邏輯單元及其之間的互連構(gòu)成的。 3 本設(shè)計(jì)的意義 本設(shè)計(jì)避免了復(fù)雜的傳感器，而選用了較為簡(jiǎn)單且方便處理的硬件集成傳感器系統(tǒng)，其原理是在供電的電線旁安置兩個(gè)串聯(lián)的電磁感應(yīng)線圈（形狀為矩形）來(lái)獲取由導(dǎo)線電流變化產(chǎn)生的信號(hào)電壓。 在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，在各個(gè)需要監(jiān)控的指標(biāo)點(diǎn)安裝傳感器可以更加方便的監(jiān)控所需要的指標(biāo)，并且通過(guò)中控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化得目的。 在國(guó)外，光電傳感器技術(shù)已廣泛地運(yùn)用到各國(guó)軍事技術(shù)、航空航天、檢測(cè)技術(shù)以及車輛工程等諸多領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展 ,其越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。斷線可能造成接地、混線及短路等多種事故，導(dǎo)線斷落在地面或接地導(dǎo)體上，可能導(dǎo)致電擊事故；導(dǎo)線斷開(kāi)或拉脫時(shí)產(chǎn)生的電火花以及架空線路導(dǎo)線擺動(dòng)跳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電火花，均可引燃鄰近的可燃物。如果導(dǎo)體接地，由接地電流產(chǎn)生的熱量和電弧，在接地處有可能導(dǎo)致起火燃燒。 絕緣完全損壞將導(dǎo)致短路。隨著人們生活水平的不斷提高，用電設(shè)備也不斷增加，產(chǎn)生了盲目用電現(xiàn)象，這給人們?cè)斐蓸O大的安全隱患。 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 25 謝 辭 ...................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。該設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)家庭 用電的安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)，非安全狀態(tài)下的字符和語(yǔ)音提示以及嚴(yán)重故障時(shí)自動(dòng)提前跳閘的功能。以電磁感應(yīng)線圈和變壓器的輸出電壓為檢測(cè)用電發(fā)生漏電、過(guò)載、短路和超壓故障時(shí)的電壓信號(hào)，由 TA7666 電壓比較集成電路把信號(hào)電壓分為 5個(gè)級(jí)別，利用8051單片機(jī)芯片進(jìn)行電壓 PID控制，運(yùn)用 HD44780字符液晶顯示模塊和 ISD2650語(yǔ)音芯片，使其具有字符顯示和語(yǔ)音提示功能，在嚴(yán)重故障時(shí)又能自動(dòng)提前跳閘。 ISD2560 speech chip 目錄 1 緒論 .................................................................................................................... 1 安全用電控制系統(tǒng)的定義 .......................................................................... 1 家庭安全用電控制系統(tǒng)的介紹 .................................................................. 1 傳感器技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展現(xiàn)狀及本設(shè)計(jì)的意義 ...................................... 2 傳感器技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................ 2 本設(shè)計(jì)的意義 ........................................................................................ 3 2 家庭安全用電控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................................................... 3 硬件組成及原理圖 ...................................................................................... 3 8051 單片機(jī) ............................................................................................ 4 8255 可編程接口擴(kuò)展芯片 .................................................................... 5 ISD2560 語(yǔ)音芯片 ................................................................................. 7 HD44780 字符液晶顯示模塊 ................................................................ 7 磁感線圈 ................................................................................................ 9 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................................ 10 5V 穩(wěn)壓電源 ............................................................................................... 10 過(guò)載故障保護(hù)電路工作原理 ..................................................................... 12 升壓變壓器 .......................................................................................... 14 電磁開(kāi)關(guān) .............................................................................................. 14 超壓保護(hù)電路工作原理 ............................................................................ 15 3 家庭安全用電控制電路設(shè)計(jì) .......................................................................... 16 系統(tǒng)電路原理總圖 .................................................................................... 16 語(yǔ)音芯片與 8051 相結(jié)合的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ................................................. 17 HD44780 與單片機(jī)的接口電路 ................................................................ 19 電壓信號(hào)的 PID 控制 ................................................................................ 21 4 軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 21 主程序設(shè)計(jì)總述 ........................................................................................ 21 過(guò)載保護(hù)電壓比較軟件設(shè)計(jì) .................................................................... 22 超壓保 護(hù)電壓比較軟件設(shè)計(jì) .................................................................... 23 結(jié) 論 ...................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 家庭安全用電控制系統(tǒng)的介紹 對(duì)于電網(wǎng)短路和線路故障檢測(cè)保護(hù)已有不少研究，市面上的電器短路、過(guò)載、超壓的保護(hù)器功能單一，容易損壞，沒(méi)有提示功能，不夠人性化。 絕緣損壞后依據(jù)損壞程度的不同，可能出現(xiàn)短路、漏電這兩種危害。此外，漏電處局部發(fā)熱，局部溫度過(guò)高可能直接導(dǎo)致火災(zāi)，也可能使絕緣進(jìn)一步損壞，形成短路，引起火災(zāi)。過(guò)載還會(huì)增大線路上的電壓損失。它的主要特征是能準(zhǔn)確地傳遞和檢測(cè)出某一形態(tài)的信息，并將它轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。隨著人類探知領(lǐng)域的不斷深入，各種信息的傳遞速度將越來(lái)越快，處理信息的能力也將越來(lái)越 強(qiáng) ， 因此 ， 就要求相對(duì)應(yīng)的信息采集傳感技術(shù)也要跟上發(fā)展的步伐，這也就決定了傳感器將越來(lái)越被廣泛運(yùn)用、無(wú)處不在。 在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的條件下，我國(guó)生產(chǎn)的傳統(tǒng)傳感器，如力學(xué)量傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器、光學(xué)傳感器、電壓敏傳感器，產(chǎn)銷形勢(shì)穩(wěn)中有升，不僅在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額逐步增長(zhǎng)，還同時(shí)滿足了部分國(guó)外市場(chǎng)的需求。當(dāng)前，我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段，它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的 總趨勢(shì)。控制和提示系統(tǒng)的 基本電路如圖 。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器 能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳