【正文】 0。F_Con2[0] = min。F_Con2[i] = F_Con2[0]。 else err = F_Con1[2] F_Con1[1]。}*P_Watchdog_Clear = 0x0001。 //讀取測量值,F_Counter 在 的 IRQ2 中改變F_Counter = 0。 //EXT2*P_TimerA_Data = 0x0000。 //開 IRQ 中斷 while(Flag==0) //讀計數(shù)器的數(shù)據(jù) {*P_Watchdog_Clear = 0x0001。i4。 //iRH 為測量濕度返回值,i 用來循環(huán)//ff2 分別為每次測量得到的 Feedback1 和 Feedback2 頻率計數(shù)值,err 為測量錯誤判斷變量,iRH 為測量返回值,unsigned int F_Con1[4],F_Con2[4]。 //僅取最低位有效值if(uiData != uiTemp)uiData = 0。unsigned int uiTemp。= 0xfffe。 //播放打開PlaySnd(20)。 //播放濕度PlaySnd(14)。*P_Watchdog_Clear = 0x0001。 //鍵盤初始化函數(shù),在 中定義extern unsigned int KeyScan(void)。但是因為本身條件的限制，沒能在具體的硬件上進行實際的操作。語音處理技術是系統(tǒng)設計的基礎和關鍵所在。華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）18圖 濕度測量程序流程圖程序見附錄 語音播放任意整數(shù)數(shù)據(jù)程序　　語音播放任意三位整數(shù)程序流程如圖 ?！　∽⒁猓涸诿看螠y量前都會關斷快速中斷 FIQ，這是因為在測量過程中用到了定時/計數(shù)器 TimerA，而在語音播放時打開了 FIQ 中斷，所以在測量前需先關閉，以免在測量過程中 CPU 一直相應 FIQ 中斷，造成不必要的麻煩。61 板包括SPCE061A 芯片及其外圍的基本模塊，外圍模塊包括：晶振輸入模塊（OSC） 、鎖相環(huán)外圍電路（PLL） 、復位電路（RESET） 、指示燈（LED）等，如下圖所示。充電、放電時間計算公式分別為:t1 =C(R2+R4)ln2。輸出頻率范圍是 7351～6033Hz,所對應的相對濕度為 0～100%。在自動測試系統(tǒng)中,電容值隨著空氣濕度的變化而變化,因此將電容值的變化轉換成電壓或頻率的變化,才能進行有效地數(shù)據(jù)采集。有些產品采用單片機補償修正，使?jié)穸瘸霈F(xiàn)階躍性的跳躍，使精度降低，出現(xiàn)一致性差、線性差的缺點。2%左右，甚至更高。 SPCE061A 精簡開發(fā)板　　SPCE061A 精簡開發(fā)板（簡稱 61 板） ，是以凌陽 16 位單片機 SPCE061A 為核心的精簡開發(fā)－仿真－實驗板，是凌陽專為大學生、電子愛好者等進行電子實習、課程設計、畢業(yè)設計、電子制作及電子競賽所設計的，也可作為單片機項目初期研發(fā)使用。由于電容不能直接和 SPCE061A 的 I/O 口連接進行測量，所以需要一個電路模塊，與 SPCE061A 的 Feedback 接口 IOBIOB4，IOBIOB5 連接，實現(xiàn)從電容到頻率的轉換，系統(tǒng)的結構框圖如圖 。所以，綜合很多方面，在此設計了一種基于 SPCE061A 具有語音功能的濕度測控系統(tǒng)，用于對濕度進行檢測，語音報警，讓檢測系統(tǒng)更加安全和方便。因此，嵌入式系統(tǒng)成為了—種無處不在的數(shù)字系統(tǒng)，并且成為了后 PC 時代的驕子。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。畢 業(yè) 設 計 [論 文 ]題目：基于 SPCE061A 具有語音功能的濕度測控系統(tǒng)設計畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文） ，是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。正如美國福特汽車公司高級經理所說的那樣：“福特出售的‘計算能力’已經超過了 IBM。比如礦井里的瓦斯檢測。本系統(tǒng)中采用 SPCE061A 作為控制器，電容式濕度傳感器 HS1101 作為測量器，利用一個按鍵來啟動濕度測量和語音播放。下圖為 SPCE061A 單片機的內部結構框圖：圖 SPCE061A 內部結構圖華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）8 芯片特性●16 位 μ’nSP 微處理器核心，能完成 16 為算術邏輯運算、16*16 為硬件乘法運算和 DSP 的內積濾波運算；●CPU 工作電壓 VDD 為 ~(CPU)，IO 口工作電壓 VDDH 為 ~(I/O)；●CPU 的工作時鐘頻率為 ~；●內置 2K 字的靜態(tài)內存（SRAM） ；●內置 32K 字的閃存（FLASH） ；●可編程音頻處理；●晶體振蕩器；●省電模式：系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時鐘處于停止狀態(tài))，耗電僅為 2μA（） ；●2 個 16 位可編程定時器/計數(shù)器(可自動預置初始計數(shù)值)；●2 個 10 位 DAC(數(shù)模轉換)輸出通道；●32 位通用可編程輸入/輸出端口；●14 個中斷源：包括 2 個定時器及時器，2 個外部時鐘源輸入和按鍵喚醒；●具備觸鍵喚醒的功能；●使用凌陽音頻編碼 SACM_S240 方式( 位/秒)，能容納 210 秒的語音數(shù)據(jù)；●鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號；●32768Hz 實時時鐘；●7 通道 10 位電壓模數(shù)轉換器(ADC)和單通道聲音模數(shù)轉換器；●聲音模數(shù)轉換器輸入通道內置麥克風放大器和自動增益控制(AGC)功能；●具備串行設備接口；●低電壓復位(LVR)功和低電壓監(jiān)測(LVD)功能；●內置在線仿真(ICE，In Circuit Emulator)接口。精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在177。市場上出售的一些電容式濕敏元件低價產品，往往達不到上述水平，線性度、一致性和重復性都不甚理想，30%RH 以下，80%RH 以上感濕段變形嚴重。華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）11圖 HS1101 特性曲線 測量原理HS1100 濕度傳感器是一種基于電容原理的濕度傳感器,相對濕度的變化和電容值呈線性規(guī)律。利用一片 CMOS 定時器 TLC555 , 配上 HS1101 和電阻 R2 、R4 構成單穩(wěn)態(tài)電路,將相對濕度值變化轉換成頻率信號輸出。這樣周而復始的進行充、放電,形成了振蕩。表 2　輸出頻率與相對濕度數(shù)據(jù)對照見表華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）13 硬件電路 SPCE061A 最小系統(tǒng)本方案使用 SPCE061A 精簡開發(fā)板（61 板）作為單片機最小系統(tǒng)。 主程序華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）16主程序流程如圖 ：調用按鍵掃描程序讀取鍵值，如果是 KEY1 鍵按下則啟動測量，調用濕度測量函數(shù)測量濕度，并根據(jù)測量結果進行相應播放；如果不是 KEY1 鍵按下，返回繼續(xù)掃描按鍵。　　測量傳感器工作頻率的方法：利用 TimeB 作為定時器，TimeA 作為計數(shù)器；根據(jù)TimeB 定時時間內 TimeA 計數(shù)的個數(shù)來測得傳感器的工作頻率。設計中，以語音語言學和數(shù)字信號處理為基礎，涉及多學科領域。SPCE061A 的 Feedback 功能給這種測量提供了很大的方便，利用固定電阻和電容式濕度傳感器形成 RC 振蕩電路，接在 Feedback 的輸入和輸出端，這樣通過測量頻率，很容易就能得到電容式濕度傳感器的電容，根據(jù)標定值就可以得到測量濕度。感謝在學習期間給予我?guī)椭耐瑢W們！華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）24附錄主程序//====================================================================================//功能描述: 利用 61 板的 KEY3 鍵控制濕度測量,每按一次 KEY3 鍵,61 板播放一次濕度及溫馨提示//包含文件: \\// \\// // //硬件連接: 用 10pin 排線連接 IOB 的低 8 位與傳感器模組的 J1//====================================================================================//文 件 名: //功能描述: 利用 61 板的 KEY3 鍵控制濕度測量//====================================================================================include extern void Key_Init(void)。0x0001)==0) //開機音樂,按 KEY 進入測量模式{PlaySnd(21)。 //播放百分之PlayData(Result)。 //播放請PlaySnd(18)。 //初始化 IOA0 為帶下拉電阻輸入口*P_IOA_Attrib amp。 //清看門狗}}//========================================================// 語法格式： unsigned int KeyScan(void)// 實現(xiàn)功能： 獲得鍵盤值并返回// 參數(shù)： 無// 返回值： 鍵盤值//========================================================unsigned int KeyScan(void){unsigned int uiData。0x0001。 //設置 IOB2\3\4\5 為特殊功能(反饋功能)口華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）29}//====================================================================================//語法格式：void Humidity_Measure(void)//功能描述: 濕度測量函數(shù),測量數(shù)據(jù)存儲 RH 中,同時播放這個數(shù)據(jù)//入口參數(shù): 無//出口參數(shù): 無//====================================================================================unsigned int Humidity_Measure(void){unsigned int i,iRH,max,min,f1,f2,err。 //濕度測量初始化for(i=0。 //允許 IRQ2 中斷__asm(int irq)。 //計 1280 個數(shù)//3840 *P_TimerA_Ctrl = 0x003D。華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）31F_Con2[i] = F_Counter。F_Con1[0] = max。}}if(F_Con1[1]F_Con1[2]) //錯誤處理,如果中間兩個數(shù)據(jù)相差太大,忽略這次測量數(shù)據(jù),認為是一次錯誤測量err = F_Con1[1] F_Con1[2]。i++){if(F_Con2[i]max){max = F_Con2[i]。F_Con2[i] = F_Con2[3]。 //實際電容與測量值之間的誤差,這個傳感器的實際電容是根據(jù)電容表測量得到,可自己測量確定f = f1。 //把測量數(shù)據(jù)轉換成整型給返回值if(iRH100) //如果濕度大于 100iRH = 0。 //清看門狗}SACM_S480_Stop()。 //計算個位if(Bw!=0){PlaySnd(Bw)。(Sw==0)) //如果百位、十位、個位都為 0，播放0PlaySnd(Gw)。 //播放十 }elseif((Bw!=0)) //如果百位不為 0，十位為 0，播放 0PlaySnd(Sw)。 //初始化百和十的語音索引號 shi = 10。 //初始化為自動播放SACM_S480_Play(SndIndex,1,3)。 //頻率劃成千赫茲Ca = 180*(*log(f))。if(err10)f2 = (F_Con2[1]+F_Con2[2])/2。}min = F_Con2[3]。華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）32//f2 的處理。i0。 //找出最大值,放在 F_Con1[0]中for(i=1。 //允許 IRQ2 中斷__asm(irq on)。F_Con1[i] = F_Counter。 //計 1280 個數(shù) (FFFFFAFF)=160//FAFF//2560//3840*P_TimerA_Ctrl = 0x0037。 //初始化各個變量f = 0。//====================================================================================//語法格式：void Humidity_Init(void)//功能描述: 濕度測量初始化//入口參數(shù): 無//出口參數(shù): 無//======================================================