【正文】 1A 型單片機(jī)的特性來實(shí)現(xiàn) 溫度數(shù)字語音播報 。 電源電路：提供給單片機(jī)各電源引腳電源。用來實(shí)現(xiàn)水溫控制資源足夠使用。圍繞 181。 黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 6 單片機(jī)的最小系統(tǒng)圖 圖 7 SPACE061A模塊結(jié)構(gòu)圖 181。’nSP 的核心由總線、 ALU 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、寄存器組、中斷系統(tǒng)及堆棧等部分組成?！痭SP 的移位運(yùn)算包括：算術(shù)右移 ASR、邏輯左移 LSL、邏輯右移 LSR、旋轉(zhuǎn)左移 ROL 及旋轉(zhuǎn)右移 ROR?！痭SP 還提供了高速的 16 位 16 位乘法運(yùn)算指令 MUL， 和 16 位內(nèi)積運(yùn)算指令 MULS ?！痭SP CPU 的寄存器組一共有 8 個 16 位寄存器，可分為通用寄存器和專用寄存器兩大類別。 CPU 執(zhí)行 push、子程序調(diào)用 call、以及進(jìn)入中斷服務(wù)子程序 (ISR， Interrupt Service Routine) 時，會在堆棧里儲存寄存器內(nèi)容，這時 SP 會遞減以反映堆棧用量的增加。 4. 程序計數(shù)器 PC (Program Counter) 它的作用與一般微控制器中的 PC 相同 ，是用來紀(jì)錄程序目前執(zhí)行位置的寄存器，以控制程序走向。 181。 3 負(fù)標(biāo)志 N 負(fù)標(biāo)志 N 是用來判斷運(yùn)算結(jié)果的最高位（ B15）是否為 1。符號標(biāo)志 S 可用來判斷有符號數(shù)的正負(fù)。若為有符號數(shù)，運(yùn)算前數(shù)值的正負(fù)應(yīng)利用負(fù)標(biāo)志 N 來判斷；運(yùn)算后結(jié)果的正負(fù)應(yīng)利用符號標(biāo)志 S來判斷。 R1=32767 //設(shè)值后的標(biāo)志位為 N=0， Z=0， S=0， C=1， R1=0x7FFF R2=12345 //設(shè)值后的標(biāo)志位為 N=1， Z=0， S=0， C=1， R2=0x黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 C7C7 R1=R2 //運(yùn)算后的標(biāo)志位為 N=1， Z=0， S=0， C=0， R1=0xB038 作為無符號數(shù)看待，此時： ‘C’ 為 0，說明有借位產(chǎn)生；若作為有符號數(shù)看待此時 ‘N!=S’ 說明有溢出產(chǎn)生； ‘S’ 為 0 說明運(yùn)算結(jié)果為正。因而，通過 Segment 與 Offset 的配合即可產(chǎn)生 22 位地址，如圖 中 ADDRGEN 所示。’nSP? 家族片內(nèi)帶有高尋址能力的 ROM、靜態(tài) RAM和多功能的 I/O 口。 SPCE061A 單片機(jī)的 主要性能如下： ■ 16位 m’nSP 微處理器； ■ 工作電壓： VDD 為 ~(cpu), VDDH 為 ~(I/O)； ■ CPU 時鐘： 32768Hz~ ； ■ 內(nèi)置 2K字 SRAM、內(nèi)置 32K FLASH； ■ 可編程音頻處理 ； ■ 32位通用可編程輸入 /輸出端口 ； ■ 32768Hz 實(shí)時時鐘 ，鎖相環(huán) PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號 ； ■ 2個 16位可編程定時器 /計數(shù)器 (可自動預(yù)置初始計數(shù)值 )； ■ 2個 10位 DAC(數(shù) 模轉(zhuǎn)換 )輸出通道 ； ■ 7通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道語音模 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)放大器自動增益控制 (AGC)功能 ； ■ 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下 (時鐘處于停止?fàn)顟B(tài) )耗電小于 ； ■ 14個中斷源：定時器 A / B， 2個外部時鐘源輸入，時基，鍵喚醒等 ； ■ 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) ； ■ 具備異步、同步串行設(shè)備接口 ； ■ 具有低電壓復(fù)位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測 (LVD)功能 ； ■ 內(nèi)置在線仿真電路接口 ICE（ In Circuit Emulator） ； SPCE061A 芯片的引腳排列和說明 目前 SPCE061A 有兩種封裝形式：一種為為 80 個引腳， LQFP80 封裝 ； 另一種黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 84 個引腳， PLCC84 封裝形式 。它與上位機(jī)的通訊可在計算機(jī) IDE 集成開發(fā)環(huán)境軟件包下完成。 測溫部分電路 測量溫度傳感器的選擇是設(shè)計時首要考慮的問題，根據(jù)題目要求，需要進(jìn)行常溫區(qū)的溫度測量?；緷M足 SPCE061A 數(shù)模轉(zhuǎn)換。 零點(diǎn)調(diào)節(jié) 方法：外接固定阻值 1K 歐姆，調(diào)節(jié)電位器輸出電壓為穩(wěn)壓二極管電壓值。 圖 13 繼電器控制電路 即本電路的工作原理是：高電平導(dǎo)通，線圈有電，電池結(jié)構(gòu)觸點(diǎn)吸合；低電平斷開，線圈無電，電池結(jié)構(gòu)觸點(diǎn)分離，線路斷開。靜態(tài)顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，使用的硬件較多。晶體管用來做電流開關(guān)，總體來說電阻和晶體管都是用來調(diào)整 LED 數(shù)碼管亮度的。共陰極型是筆畫顯示器各段發(fā)光管的陰極（即 N 區(qū)）是公共的，而陽極是互相隔離的，共陰極 LED 數(shù)碼管的 a～ g七個發(fā)光二極管加高電平（“ 1”）發(fā)亮，加低電平（“ 0”）發(fā)暗，而共陽極的 LED 的數(shù)碼管的 a～ g七個發(fā)光二極管正好相反。而386 的工作電壓要求至少 4V，且輸出功率只有 100mW。這樣便于用 DAC 做其他用途，用戶可以用過這個跳線來加入自己的外圍電路。 外接三位數(shù)碼管，通過三極管控制 LED 片選。采用共陰極數(shù)碼管還是共陽極數(shù)碼管并沒有太明顯的優(yōu)、缺點(diǎn)，照顧事故同樣同一數(shù)碼對應(yīng)的筆劃信息碼往往相互是置反的關(guān)系。且具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動能力強(qiáng)、線性調(diào)整好等特點(diǎn)。它的使用非常簡單，只要在控制臺端加上一 TTL 電平，即可實(shí)現(xiàn)對繼電器的開關(guān)。 HT9274 為 14pin DIP/SOP 的包裝，其低操作電壓及穩(wěn)定的質(zhì)量特性，提供了完美的輸出驅(qū)動能力。 Pt 型鉑熱電阻的測溫精度高、穩(wěn)定性好，是 200?+650℃溫度范圍內(nèi)應(yīng)用很廣黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 的一種電阻型溫度傳感器。 系統(tǒng) 電源開啟 后，數(shù)碼管全部顯示為零，根據(jù)按 KEY1 次數(shù) ,十位的數(shù)碼管 依 順序 逐次 增加 。 此處以 PLCC84 封裝管腳功能介紹 ，它共有 84個引腳，各引腳功能表如表 1所示。 ④ 功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng) 181。另外，模塊化的結(jié)構(gòu)易于系統(tǒng)擴(kuò)展，以適應(yīng)不同用戶的需求。地址線中的高 6 位 A16~A21 來自 SR 寄存器中的 6 位的 CS 字段或是 6 位的 DS 字段，低 16 位 A0~A15 則來自內(nèi)部寄存器。運(yùn)算后 R1 中的內(nèi)容為 0xCFC6。 總結(jié)： [1]．由于補(bǔ)碼可以把有符號數(shù)與無符號數(shù)的運(yùn)算統(tǒng)一起來，所以對于同一條加法或減法指令，既可以認(rèn)為是有符號數(shù)運(yùn)算又可以認(rèn)為是無符號數(shù)運(yùn)算，只是觀察的角度、判斷的標(biāo)準(zhǔn)不同而已。若運(yùn)算結(jié)果小于零，則符號標(biāo)志 S 被置為 1。在無符號數(shù)運(yùn)算中， 16 位可以表示的數(shù)值范圍是0x0000~0xFFFF，即 0~65535。 5. 狀態(tài)寄存器 SR (Status Pointer) SR內(nèi)含許多字段，每個字段都有特別的用途，如圖 所示。 3. 基址指針寄存器 BP (Base Pointer) 181。寄存器 R R3 配對使用，還可組成一個 32 位的乘法結(jié)果寄存器 MR；其中 R4 為 MR 的高字符組， R3 為 MR 的低字符組，用于存放乘法運(yùn)算或內(nèi)積運(yùn)算結(jié)果。例如： “MR=[R2]*[R1] ， 4” 表示求 4 項乘積的和， MULS 指令只需花費(fèi) 46（ 104+6=46 ）個時鐘周期?！痭SP 的移位指令都是復(fù)合式指令，一個指令會同時完成移位和算術(shù)邏輯運(yùn)算。在數(shù)字信號處理方面，提供了高速的 16 位 1黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 6 位乘法運(yùn)算和內(nèi)積 (乘加 )運(yùn)算。這樣做無疑會使每一種派生產(chǎn)品具有更強(qiáng)的功能和更低的成本?！?nSP?內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、 RAM 和功能豐富的各種外設(shè)接口部件。凌陽的 16 位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計的。 語音播 報 ：語音播 報 水溫設(shè)置溫度，并播報整數(shù)溫度變化。 以 Pt100 熱電阻為溫度傳感器，執(zhí)行部分選擇了 SSR 固態(tài)繼電器來控制熱電爐的通過功率。 （ 5）在設(shè)定溫度發(fā)生突變（如由 40℃提高到 60℃）時，能自動打印水溫隨時間變化的曲線。考慮到電爐對水進(jìn)行加熱有較大的滯后性，若采用單一的 PID 控制，難以兼顧調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量，設(shè)定溫度突變時，有可能產(chǎn)生振蕩或調(diào)節(jié)時間過長。 可見溫度 PID 調(diào) 節(jié)器有三個可設(shè)定參數(shù)，即比例放大系數(shù)、積分時間常數(shù)、微分時間常數(shù)。在一 些實(shí)際過程中，人們也常把模糊控制與一般的自動控制結(jié)合在一起應(yīng)用，并且已研制出神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)的家電產(chǎn)品，將模糊控制技術(shù)與人黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能中一些新技術(shù)相結(jié)合，向著更高層次的研究和應(yīng)用發(fā)展。 溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問題。 測量部分 任何溫控制系統(tǒng)首先要采用溫度傳感器將溫度轉(zhuǎn)化為電信號，因此測溫傳感器的選擇是系統(tǒng)設(shè)計必 不可少的考慮問題。若要增加語音播報功能，還需要外接語音芯片及接口，加繁了外圍電路設(shè)備，實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。單片機(jī)軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制。 本文 充分利用了 SPCE061A 單片成熟的語音處理技術(shù) (具有較高的處理速度 ,能夠快速地處理較復(fù)雜的數(shù)字信號 )和 PC 機(jī)的圖形處理功能，來實(shí)現(xiàn)了語音播報溫度和打印溫黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 度變化曲線的要求。在這方面以日本、美國、德國、瑞典等國技術(shù)領(lǐng)先，并且都生產(chǎn)出了一批商品化的性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表， 目前，國外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度智能化、小型化等方面快速發(fā)展。 由 PT1000 和電壓放大電路提供溫度信號 ,通過 PID 算法實(shí)現(xiàn)對電爐功率和水溫控制 ，使用 SSR 固態(tài)繼電器作執(zhí)行部件 ，使系統(tǒng)靜態(tài)誤差降低到最小。 Pt1000。 本文 以 對象為 1升凈水，容器為搪瓷器皿的 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計過程為主， 介紹了利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，其中涉及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、元器件的選取和控制控制算法的選擇、和整體電路的設(shè)計以及部分電路的設(shè)計。 方案 2 （框圖如圖 2） 此方案是傳統(tǒng)的