【正文】 else。 case 3:SetPLAY(0x00,0x51,0x00,0x56)。 bfwei(j)。 } void bfsz(uint a) { uchar b,i,j。sum=time。 else if(!DOWN) i=1。 } int showmenu2(void) { int i,a,b,c,sum。alarm=sum100。 LCD_Showstring(1,string1) 。 VOLT=5*temp/255。 } ET0=1。 ET0=1。 bfnd()。 temp1=pow(10,DigitalData)。 AD0809_ST=1。 ISD_PU()。也可以用足夠的延時來代替完畢判斷，但建議使用語句判斷較為合理。 本芯片使用不單純是一個放音電路，還含有其他的控制。在實現(xiàn)啟動 AD0809 的程序調(diào)試中，在最開始的時候，通過簡單的將 ALE 端置高電平，沒能成功。 5 結(jié)論 本系統(tǒng)設(shè)計過程中遇到一些問題，有些已經(jīng)解決有些還有待改善。只能根據(jù)傳感器芯片中所標(biāo)定來處理傳感器輸出信號。 系統(tǒng)測試 在各個模塊軟件功能基本實現(xiàn)的時候，其實也就是硬件與軟件能配套實現(xiàn)的過程。主要出現(xiàn)問題是開始播 報數(shù)字，用每位數(shù)字作偏移量尋址播報，所播數(shù)字與實際不符。由于軟件運行的基礎(chǔ)是硬件，所以在調(diào)試軟件的過程中如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)該同時考慮軟件和硬件的問題。工作正常后，可以通過控制端口模擬 SPI 時序，用示 波器觀測各控制端是否有正常信號輸出。 液晶模塊調(diào)試 液晶模塊檢測主要是檢測能否正常顯示字符。這部分檢測較為容易用萬用表測量短路檔來檢測即可。每個模塊在功能上相互聯(lián)系又各自獨立，所以在每個部分調(diào)試的過程中也要分模塊進行。數(shù)字播報流程圖如圖 。另外， SET_PLAY,SET_REC,SET_ERASE 命令允許用戶指定錄音、放音和擦除的開始和結(jié)束地址。 DigitalData 為 ADC0809 轉(zhuǎn)化得到的數(shù)字量。 不同的菜單內(nèi)容可以通過傳不同的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)容得以調(diào)用。 } void LCD_Showchar(uchar position,uchar z ) { uchar p。// 設(shè)置 16 2顯示， 5 7點陣， 8位數(shù)據(jù)接口； WriteCode(0x0C)。 RS R/W E DB7～ DB0 功能 0 0 高脈沖 指令碼 寫指令 0 1 高電平 狀態(tài)字 讀狀態(tài) 1 0 高脈沖 數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 1 1 高電平 數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) STA7 STA6 STA5 STA4 STA3 STA2 STA1 STA0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 STA06 當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值 STA7 讀寫操作使能 1：禁止 0：允許 本系統(tǒng)中無論是二氧化碳的濃度顯示還是設(shè)置 界面的菜單顯示，都是只有中間的數(shù)字是變化的。 while(!AD0809_EOC)。 OE 為允許輸出信號：當(dāng) OE=1 時，三態(tài)輸出鎖存器重的數(shù)據(jù)被送上數(shù)據(jù)總線。 (5)注意在程序的有關(guān)位置處寫上功能注釋，提高程序的可讀性。 圖 語音放大電路 1 82 73 64 5R9L M 38 6+C 1710uR810kGNDGNDR 1210kC 20104VOC 18 uGND+5C 19 uGNDR 1310+C 22220uC 21 47 u12J3C O N 2GND 3 軟件設(shè)計 應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計的，應(yīng)該可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。 語音芯片接口電路如圖 。兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式。 第 15～ 16腳：空腳或背燈電源。在進入設(shè)置菜單時，可以通過 P33口按鍵切換菜單，通過 P36和 P34來上調(diào)和下調(diào)設(shè)置。按第二次，進入設(shè)置報警限值；按第三次，退出設(shè)置菜單。 P0口接 ADC0809數(shù)據(jù)端口， P2口用來控制 ADC0809和語音芯片（語音芯片采用端口模擬 SPI控制，需要 4條 I/O口控制線， ADC0809需要 3條）， P1接液晶數(shù)據(jù)端，而液晶使能端和鍵盤控制接 P3口。 控制單元電路 ⑴ 單片機最小系統(tǒng) AT89S52 單片機是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 圖 電壓轉(zhuǎn)化電路 ⑶ 模數(shù)轉(zhuǎn)化 模數(shù)轉(zhuǎn)化采用 ADC0809將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，提供給單片機處理。由于沒有標(biāo)準(zhǔn)的二氧化碳濃度測量儀來進行標(biāo)定，系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理將采用廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)。 Concentration 代表二氧化碳濃度，單位為PPM。本產(chǎn)品預(yù)熱時間 為 1 個小時。半導(dǎo)體陶瓷式二氧化碳傳感器以其制作簡單、成本低廉、抗惡劣環(huán)境等特點，受到業(yè)內(nèi)人士的重視。硬件結(jié)果與軟件方案會產(chǎn)生相互影響 ，考慮的原則是 :軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件來實現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構(gòu)。 設(shè)計框圖 基于以上的功能分析和設(shè)計的方案。 （ 1） LCD 顯示器正確測量結(jié)果，測量結(jié)果動態(tài)變化，并且可以控制切換設(shè)置界面菜單； （ 2）二氧化碳濃度定時播報，可以通過按鍵控制進行播報，可以實現(xiàn)對濃度值的正確播報 ； （ 3）系統(tǒng)出現(xiàn)異?？梢詮?fù)位； （ 4）系統(tǒng)具有按鍵控制功能。本系統(tǒng)，具有成本低，技術(shù)開發(fā)難度小，適用性、靈活性較好，具有一定得應(yīng)用性。如何根據(jù)實際需求設(shè)計二氧化碳濃度測量系統(tǒng)就成為一個具有現(xiàn)實意義的課題。大氣二氧化碳持續(xù)增加，從而對整個地球的氣候產(chǎn)生重大影響，讓人們對二氧化碳這一微量氣體有了新的認(rèn)識。另一方面，做為植物光和作用的原料氣體，二氧化碳的應(yīng)用技術(shù)水平對農(nóng)業(yè)大國來說也是至關(guān)重要。 傳感技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，同時對其的要求也越來越高，需求越來越迫切。 1 設(shè)計方案 二氧化碳語音播報器，顧名思義，即該系統(tǒng)實現(xiàn)的功能為對二氧化碳濃度的測試同時對其濃度進行播報。 方案設(shè)計 數(shù)據(jù)采集 通過信號采集電路，主要是將二氧化碳的濃度值這一非電量信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號 再轉(zhuǎn)化為能通過單片機處理的數(shù)字量。單片機輸入端接收傳感器的測量信號和鍵盤控制信號，輸出端控制液晶顯示和音樂芯片音樂芯片驅(qū)動揚聲器放音。但必須注意，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，其響應(yīng)時間要比直接用硬件響應(yīng)來的長，而且占用 CPU 時間。但是，這種類型的二氧化碳傳感器市場上不多，可能技術(shù)還不夠成熟。工作 電壓 5 伏，與系統(tǒng)其它芯片可以統(tǒng)一供電，同時量程可以滿足公共場合測量二氧化碳濃度的需求。 EMF 為實際電壓，即為 1腳和 6 腳電壓差。 二氧化碳傳感器的測量濃度單位為：百萬分單位或 ppm。 本系統(tǒng)中 ADC0809只有一路輸入，即二氧化碳傳感器的放大信號，所以芯片三條地址選擇線直接接地，即只選中 IN0通道。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。如圖 。然后再用 2個鍵控制數(shù)值的增減即可。 液晶顯示部分 字符與數(shù)字顯示部分采用 LCD1602液晶顯示模塊， 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等， 足夠系統(tǒng)需求的功能要求。 15腳背光正極， 16腳背光負(fù)極。工作電壓在 ，最高不能超過 6V。 圖 語音芯片接口電路 語音芯片的語音輸出端 SP+輸出的 信號強度有限，所以要通過 LM386設(shè)計一個放大電路來驅(qū)動揚聲器工作。一個優(yōu)秀的應(yīng)用系統(tǒng)的軟件應(yīng)具有下列特點 : (1)根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件分成若干個相對獨立的部分。 (6)加強軟件抗干擾設(shè)計，它是提高計算機應(yīng)用系統(tǒng)可靠性的有利措施。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號：當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時， EOC 變?yōu)楦汶娖?，并將結(jié)果送入三態(tài)輸出鎖存器。 AD0809_OE=1。因此可以在初始化液晶顯示后，編寫一個顯示字符串的子程序。// 開顯示，不顯示光標(biāo)； WriteCode(0x06)。 if(position16) p=position+0x80。 數(shù)據(jù)處理 傳感器輸出電壓為毫伏級， AD 采集到得是輸出電壓的 10 倍電壓。 語音播報 語音播報采用 ISD1720 語音芯片，可以播放 20s 的語音內(nèi)容，芯片內(nèi)部有內(nèi)部存儲單元，存儲預(yù)先輸入的語音信息。 ISD1720SPI 串行接口操作遵照以下協(xié)議：一個 SPI 處理開始于 /SS 管腳的下降沿；在一個完整的 SPI 指令傳輸周期， /SS 管腳必須保持低電平；數(shù)據(jù)在SCLK 的上升沿鎖存在芯片的 MOSI 管腳，在 SCLK 的下降沿從 MISO 管腳輸出，并且首先移出低位； SPI 指令操作碼包括命令字節(jié)，數(shù)據(jù)字節(jié)和地址字節(jié)，這決定于 1720 的指令類型；當(dāng)命令字及地址數(shù)據(jù)輸入到 MOSI 管腳時，同時狀態(tài)寄存器和當(dāng)前行地址信息從 MISO 管腳移出；一個 SPI 處理再 /SS 變高后啟動；再完成一個 SPI 命令的操作后，會啟動一個中斷信息，并且保持為低，直到芯片收到 CLR_INT 命令或者芯片復(fù)位。 錄音空間為 0x09F0x010=0x08F，即 8 16+15=143， 143+1=144 段 空間，每段空間 20247。這樣做的好處是，可以將出現(xiàn)的問題進行具有針對性的處理，避免出現(xiàn)問題時找不到真正原因。 第二，在焊好板子后先不安裝芯片上電。 利用前面提到的送字符串顯示測試。 在檢測語音芯片控制端的時候發(fā)現(xiàn)信號有異常，不能對芯片進行控制，最后發(fā)現(xiàn) P2 口的上拉排阻裝反了。調(diào)試可以通過使用偉福仿真器來仿真調(diào)試。用編譯器仿真查看程序中變量，發(fā)現(xiàn)問題為當(dāng)數(shù)字量轉(zhuǎn)化成字符放到字符串中時，值就轉(zhuǎn)化成其對應(yīng)的 ASCⅡ碼。在各個模塊程序?qū)崿F(xiàn)功能的時候，在整合整個系 統(tǒng)的軟件時要注意不要出現(xiàn)死循環(huán)。所得濃度與實際值存在 一些偏差，但是公共場合二氧化碳濃度測量本身精度要求并不高，只要偏差范圍不是太大即可。系統(tǒng)中主要應(yīng)用了 AT89S52 單片機， ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)化芯片，液晶 LCD1602 以及語音芯片 1720。最后通過對時序圖的重新認(rèn)識，才發(fā)現(xiàn)時邊沿觸發(fā)。因此程序首先要能完成指定地址的放音工作，還要配合其他的功能程序。 系統(tǒng)的整體功能實現(xiàn)，不是簡單的各個模塊的功能實現(xiàn)的。 time0_int()。 delay(10)。 sprintf(buffer,co2 :%u ppm,temp1)。 temp2=0。 EA=1。 } void bfnd() { SetPLAY(0x00,0x56,0x00,0x70)。 return VOLT 。 while(BACK) { if(!UP) i=0。sum=alarm。 LCD_init()。 else i=3。break。 uint c。 j++。break。 return i。 else if(num10) i=3。break。 SetPLAY(0x00,0x10+b*7,0x00,0x17+b*7)。 return(time)。time=sum10。 while(BACK) { if(!UP) i=0。 return(alarm)。 case 1: 。 sprintf(string1,%d ppm,alarm)。 temp=ADData_BUS。 temp2=0。 TL0=0X06。 } if(temp3time*6) { EA=0。 DigitalData=(534DigitalData)/65。 while(1) { AD0809_ST=0。電子科技大學(xué)出版社， 2021. [4] 康華光等 .電子技