【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(cè)量值,F_Counter 在 的 IRQ2 中改變F_Counter = 0。 //EXT2*P_TimerA_Data = 0x0000。 //開(kāi) IRQ 中斷 while(Flag==0) //讀計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù) {*P_Watchdog_Clear = 0x0001。i4。 //iRH 為測(cè)量濕度返回值,i 用來(lái)循環(huán)//ff2 分別為每次測(cè)量得到的 Feedback1 和 Feedback2 頻率計(jì)數(shù)值,err 為測(cè)量錯(cuò)誤判斷變量,iRH 為測(cè)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(kāi)PlaySnd(20)。 //播放濕度PlaySnd(14)。*P_Watchdog_Clear = 0x0001。 //鍵盤(pán)初始化函數(shù),在 中定義extern unsigned int KeyScan(void)。但是因?yàn)楸旧項(xiàng)l件的限制，沒(méi)能在具體的硬件上進(jìn)行實(shí)際的操作。語(yǔ)音處理技術(shù)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在。華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18圖 濕度測(cè)量程序流程圖程序見(jiàn)附錄 語(yǔ)音播放任意整數(shù)數(shù)據(jù)程序　　語(yǔ)音播放任意三位整數(shù)程序流程如圖 ?！　∽⒁猓涸诿看螠y(cè)量前都會(huì)關(guān)斷快速中斷 FIQ，這是因?yàn)樵跍y(cè)量過(guò)程中用到了定時(shí)/計(jì)數(shù)器 TimerA，而在語(yǔ)音播放時(shí)打開(kāi)了 FIQ 中斷，所以在測(cè)量前需先關(guān)閉，以免在測(cè)量過(guò)程中 CPU 一直相應(yīng) 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(fù)位電路（RESET） 、指示燈（LED）等，如下圖所示。充電、放電時(shí)間計(jì)算公式分別為:t1 =C(R2+R4)ln2。輸出頻率范圍是 7351～6033Hz,所對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度為 0～100%。在自動(dòng)測(cè)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(zhuǎn)換成電壓或頻率的變化,才能進(jìn)行有效地?cái)?shù)據(jù)采集。有些產(chǎn)品采用單片機(jī)補(bǔ)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(diǎn)。2%左右，甚至更高。 SPCE061A 精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板　　SPCE061A 精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板（簡(jiǎn)稱 61 板） ，是以凌陽(yáng) 16 位單片機(jī) SPCE061A 為核心的精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)－仿真－實(shí)驗(yàn)板，是凌陽(yáng)專(zhuān)為大學(xué)生、電子愛(ài)好者等進(jìn)行電子實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子制作及電子競(jìng)賽所設(shè)計(jì)的，也可作為單片機(jī)項(xiàng)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(jìn)行測(cè)量，所以需要一個(gè)電路模塊，與 SPCE061A 的 Feedback 接口 IOBIOB4，IOBIOB5 連接，實(shí)現(xiàn)從電容到頻率的轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 。所以，綜合很多方面，在此設(shè)計(jì)了一種基于 SPCE061A 具有語(yǔ)音功能的濕度測(cè)控系統(tǒng)，用于對(duì)濕度進(jìn)行檢測(cè)，語(yǔ)音報(bào)警，讓檢測(cè)系統(tǒng)更加安全和方便。因此，嵌入式系統(tǒng)成為了—種無(wú)處不在的數(shù)字系統(tǒng)，并且成為了后 PC 時(shí)代的驕子。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) [論 文 ]題目：基于 SPCE061A 具有語(yǔ)音功能的濕度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ，是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。正如美國(guó)福特汽車(chē)公司高級(jí)經(jīng)理所說(shuō)的那樣：“福特出售的‘計(jì)算能力’已經(jīng)超過(guò)了 IBM。比如礦井里的瓦斯檢測(cè)。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(cè)量器，利用一個(gè)按鍵來(lái)啟動(dòng)濕度測(cè)量和語(yǔ)音播放。下圖為 SPCE061A 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖：圖 SPCE061A 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8 芯片特性●16 位 μ’nSP 微處理器核心，能完成 16 為算術(shù)邏輯運(yùn)算、16*16 為硬件乘法運(yùn)算和 DSP 的內(nèi)積濾波運(yùn)算；●CPU 工作電壓 VDD 為 ~(CPU)，IO 口工作電壓 VDDH 為 ~(I/O)；●CPU 的工作時(shí)鐘頻率為 ~；●內(nèi)置 2K 字的靜態(tài)內(nèi)存（SRAM） ；●內(nèi)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(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))，耗電僅為 2μA（） ；●2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；●2 個(gè) 10 位 DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)輸出通道；●32 位通用可編程輸入/輸出端口；●14 個(gè)中斷源：包括 2 個(gè)定時(shí)器及時(shí)器，2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入和按鍵喚醒；●具備觸鍵喚醒的功能；●使用凌陽(yáng)音頻編碼 SACM_S240 方式( 位/秒)，能容納 210 秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；●鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；●32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘；●7 通道 10 位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器；●聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；●具備串行設(shè)備接口；●低電壓復(fù)位(LVR)功和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能；●內(nèi)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(chǎng)上出售的一些電容式濕敏元件低價(jià)產(chǎn)品，往往達(dá)不到上述水平，線性度、一致性和重復(fù)性都不甚理想，30%RH 以下，80%RH 以上感濕段變形嚴(yán)重。華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11圖 HS1101 特性曲線 測(cè)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(duì)濕度的變化和電容值呈線性規(guī)律。利用一片 CMOS 定時(shí)器 TLC555 , 配上 HS1101 和電阻 R2 、R4 構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路,將相對(duì)濕度值變化轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)輸出。這樣周而復(fù)始的進(jìn)行充、放電,形成了振蕩。表 2　輸出頻率與相對(duì)濕度數(shù)據(jù)對(duì)照見(jiàn)表華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13 硬件電路 SPCE061A 最小系統(tǒng)本方案使用 SPCE061A 精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板（61 板）作為單片機(jī)最小系統(tǒng)。 主程序華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16主程序流程如圖 ：調(diào)用按鍵掃描程序讀取鍵值，如果是 KEY1 鍵按下則啟動(dòng)測(cè)量，調(diào)用濕度測(cè)量函數(shù)測(cè)量濕度，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)播放；如果不是 KEY1 鍵按下，返回繼續(xù)掃描按鍵?！　y(cè)量傳感器工作頻率的方法：利用 TimeB 作為定時(shí)器，TimeA 作為計(jì)數(shù)器；根據(jù)TimeB 定時(shí)時(shí)間內(nèi) TimeA 計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)來(lái)測(cè)得傳感器的工作頻率。設(shè)計(jì)中，以語(yǔ)音語(yǔ)言學(xué)和數(shù)字信號(hào)處理為基礎(chǔ)，涉及多學(xué)科領(lǐng)域。SPCE061A 的 Feedback 功能給這種測(cè)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(guò)測(cè)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(biāo)定值就可以得到測(cè)量濕度。感謝在學(xué)習(xí)期間給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們！華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24附錄主程序//====================================================================================//功能描述: 利用 61 板的 KEY3 鍵控制濕度測(cè)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(cè)量//====================================================================================include extern void Key_Init(void)。0x0001)==0) //開(kāi)機(jī)音樂(lè),按 KEY 進(jìn)入測(cè)量模式{PlaySnd(21)。 //播放百分之PlayData(Result)。 //播放請(qǐng)PlaySnd(18)。 //初始化 IOA0 為帶下拉電阻輸入口*P_IOA_Attrib amp。 //清看門(mén)狗}}//========================================================// 語(yǔ)法格式： unsigned int KeyScan(void)// 實(shí)現(xiàn)功能： 獲得鍵盤(pán)值并返回// 參數(shù)： 無(wú)// 返回值： 鍵盤(pán)值//========================================================unsigned int KeyScan(void){unsigned int uiData。0x0001。 //設(shè)置 IOB2\3\4\5 為特殊功能(反饋功能)口華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29}//====================================================================================//語(yǔ)法格式：void Humidity_Measure(void)//功能描述: 濕度測(cè)量函數(shù),測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ) RH 中,同時(shí)播放這個(gè)數(shù)據(jù)//入口參數(shù): 無(wú)//出口參數(shù): 無(wú)//====================================================================================unsigned int Humidity_Measure(void){unsigned int i,iRH,max,min,f1,f2,err。 //濕度測(cè)量初始化for(i=0。 //允許 IRQ2 中斷__asm(int irq)。 //計(jì) 1280 個(gè)數(shù)//3840 *P_TimerA_Ctrl = 0x003D。華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31F_Con2[i] = F_Counter。F_Con1[0] = max。}}if(F_Con1[1]F_Con1[2]) //錯(cuò)誤處理,如果中間兩個(gè)數(shù)據(jù)相差太大,忽略這次測(cè)量數(shù)據(jù),認(rèn)為是一次錯(cuò)誤測(cè)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(shí)際電容與測(cè)量值之間的誤差,這個(gè)傳感器的實(shí)際電容是根據(jù)電容表測(cè)量得到,可自己測(cè)量確定f = f1。 //把測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成整型給返回值if(iRH100) //如果濕度大于 100iRH = 0。 //清看門(mén)狗}SACM_S480_Stop()。 //計(jì)算個(gè)位if(Bw!=0){PlaySnd(Bw)。(Sw==0)) //如果百位、十位、個(gè)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(yǔ)音索引號(hào) shi = 10。 //初始化為自動(dòng)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(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì) 1280 個(gè)數(shù) (FFFFFAFF)=160//FAFF//2560//3840*P_TimerA_Ctrl = 0x0037。 //初始化各個(gè)變量f = 0。//====================================================================================//語(yǔ)法格式：void Humidity_Init(void)//功能描述: 濕度測(cè)量初始化//入口參數(shù): 無(wú)//出口參數(shù): 無(wú)//======================================================