【正文】 高精密測(cè)溫和溫度標(biāo)準(zhǔn)。 系統(tǒng)功能概述 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括溫濕度測(cè)量模塊、語音錄放模塊、溫濕度顯示模塊、時(shí)鐘模塊和鍵盤控制模塊五個(gè)部分。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)； SHT11； ISD4003；溫濕度測(cè)量；語音播報(bào) The Design of Indoor Temperature and Humidity Voice Broadcast System Name:He Haitao Major:Electronics information science and technology Tutor:Gong He Abstract: This design mainly researches for the measurement of indoor temperature and humidity and achieves the function of the voice broadcast, in which, AT89C2 SCM is used as master controller and a highly integrated temperature and humidity sensor chip SHT11 developed by Switzerland Ssirion Company is adopted to achieve the measurement of indoor temperature and humidity and make a static display through the serial interface of SCM, then voice broadcast of temperature and humidity is achieved through the use of voice circuit posed of voice chip addition, the system also features the function of mutifunctional clock. This design adopts a static display to save the I/O resources of SCM significantly. Software is piled with Clanguage partially, easy to be read and has a good portability. This system mainly includes five parts of temperature and humidity measurement module, voice recording module, temperature and humidity display module, clock module and keyboard control module. Keywords: SCM； SHT11； ISD4003； measurement of temperature and humidity； voice broadcast 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前言 題目的來源與開發(fā)意義 作為獲取信息的手段 —— 傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對(duì)其要求越來越高，需求越來越迫切。 吉 林 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論文題目： 室內(nèi)溫 濕 度語音播報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 專業(yè)年級(jí)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師 ： 職稱： 講 師 2021 年 6 月 3 日 I 目 錄 題目 ............................................................................................................................................. I 摘要及關(guān)鍵字 ............................................................................................................................. I 1 前言 ........................................................................................................................................ 1 題目的來源與開發(fā)意義 ..................................................................................................... 1 系統(tǒng)功能概述 ...................................................................................................................... 1 2 方案的提出及論證 ................................................................................................................ 1 溫濕度傳感器的選擇 ......................................................................................................... 1 語音錄放電路的選擇 ......................................................................................................... 2 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 3 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)概述 ..................................................................................................... 3 系統(tǒng)框圖 ............................................................................................................................. 3 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì) ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。采用高度集成的溫濕度傳感器芯片 SHT11測(cè)量室內(nèi)溫濕度，經(jīng)由顯示模塊進(jìn)行顯示，并通過語音錄放模塊實(shí)現(xiàn)溫濕度的語音播報(bào)， 采 用 AT89C51單片機(jī)作為主 控制器，最后通過程序?qū)ζ渫鈬娐愤M(jìn)行控制。缺點(diǎn)是價(jià)格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場(chǎng)影響大，在還原介 質(zhì)中易被玷污變脆。 HOS201 濕敏傳感 器為高濕度開關(guān)傳感 器，它的工作電壓為交流 1V 以下，頻率為 50HZ～ 1KHZ，測(cè)量濕度范圍為 0～ 100%RH，工作溫度范圍為 0～ 50℃ ，阻抗在 75%RH（ 25℃ ） 時(shí)為 1MΩ。2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于 5S；溫度系數(shù)為 pF/℃ ，因此該濕度傳感器的 精度是較高的。 該芯片由專用的語音單片機(jī)和 FLASHRAM 存儲(chǔ)器集合構(gòu)成，它既有幾秒到 100 秒的多段語音播放功能，也有單片機(jī)可編程的智能特性，大規(guī)模復(fù)雜電路已經(jīng)縮微到只有 COB28封裝（ 18*36mm）的印板上，可以方便地作為 DIP28 封裝的標(biāo)準(zhǔn)集成電路來使用。為了使該系統(tǒng)實(shí)用性更強(qiáng)，更人性化，采用 ISD4003組成的語音模塊對(duì)溫濕度進(jìn)行語音播報(bào)，并用按鍵加以控制，按一下鍵就能將當(dāng)前室內(nèi)的溫度和濕度播報(bào)出來。從圖中可以看到 ISD4003 與單片機(jī)的連線較少， 接 ISD4003 的片選引腳 SS ，控制ISD4003 是否選通； 接 ISD4003 的串行輸出引腳 MISO； 接 ISD4003 的串行輸入引腳 MOSI，從該引腳讀入放音的地址 ； 和 分別接 ISD4003 的串行時(shí)鐘引腳SCLK 和中斷引腳 INT 。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。 SHT11溫濕度傳感器采用 SMD(LCC)表面貼片封裝形式，管腳排列 及典型應(yīng)用電路如圖 37所示 。 圖 37 SHT11 引腳圖及 典型應(yīng)用電路 SHT11 foot Map and Typical Application Circuit 工作原理 SHT11的濕度檢測(cè)運(yùn)用電容式結(jié)構(gòu)，并采用具有不同保護(hù)的 “ 微型結(jié)構(gòu) ” 檢測(cè)電極系統(tǒng)與聚合物覆蓋層來組成傳感器芯片的電容，除保持電容式濕敏器件的原有特性外，還可抵御來自外界的影響。 表 31 SHT11命令集 Tab. 31 SHT11 List of Commands 命令 編碼 說明 測(cè)量溫度 00011 溫度測(cè)量 測(cè)量濕度 00101 濕度測(cè)量 讀寄存器狀態(tài) 00111 “讀 ”狀態(tài)寄存器 寫寄存器狀態(tài) 00110 “寫 ”狀態(tài)寄存器 軟啟動(dòng) 11110 重啟芯片，清楚狀態(tài)記錄器的錯(cuò)誤記錄 11毫秒后進(jìn)入下一個(gè)命令 當(dāng)發(fā)出了溫濕度測(cè)量命令后，控制器就要等到測(cè)量完成。 圖 310 測(cè)量時(shí)序概覽 (TS = 啟動(dòng)傳輸 ) Fig310 Overview of Measurement Sequence (TS = Transmission Start) 寄存器配置 SHT11傳感器中的一些高級(jí)功能是通過狀態(tài)寄存器來實(shí)現(xiàn)的，寄存器各位的類型及說明見表 34所列。單端驅(qū)動(dòng)時(shí) ,信號(hào)由耦合電容輸入 ,最大幅度為峰峰值 32mV,耦合電容和本端的吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 3KΩ 電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。 ISD 未選中時(shí) ,本端呈高阻態(tài)。 EOM 標(biāo)志 只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的 EOM 標(biāo)志時(shí) ,此狀態(tài)位才置 1。 商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi) , 頻率變化在 +%內(nèi)。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較 , 決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。放音速度是正常的 1600 倍 ,遇到 EOM 后停止 ,然后內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器加 1,指向下條信息的開始處。器件便從 00 地址開始錄音 ,一直到出現(xiàn) OVF(存貯器末尾 )時(shí) ,錄音停止。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)語音提示功能很有用。 DS1302由 VCC1或 VCC2兩者中的較大者供電。上電運(yùn)行時(shí)，在 VCC≥， RST 必須保持低電平。 表 36 DS1302寄存器分配表 Tab. 36 DS1302 Register Allocation 寄存器名 命令字 取值范圍 各位內(nèi)容 寫操作 讀操作 7 6 5 4 3 2 1 0 秒寄存器 80H 81H 00～ 59 啟動(dòng) 十位 個(gè)位 分寄存器 82H 83H 00～ 59 0 十位 個(gè)位 時(shí)寄存器 84H 85H 01～ 12或00～ 23 12/24 0 10 十位 個(gè)位 日寄存器 86H 87H 01～ 28，29， 30， 31 0 0 十 位 個(gè)位 月寄存器 88H 89H 01～ 12 0 0 0 10M 個(gè)位 周寄存器 8AH 8BH 01～ 07 0 0 0 0 0 個(gè)位 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 年寄存器 8CH 8DH 00～ 99 十位 個(gè)位 此外， DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM 相關(guān)的寄存器等。為保證測(cè)量的可靠，應(yīng)核對(duì)校驗(yàn) 值。SCL = 0。 /* 若接收到的位為 1，則數(shù)據(jù)的最后一位置 1 */ else tdata = tdataamp。下面是 ISD4003的串行發(fā)送子程序： /************************************** ISD4003 spi串行發(fā)送子程序， 8位數(shù)據(jù) **************************