【正文】 ” 。 硬件的調(diào)試主要經(jīng)行了以下測試： 第一，對于電路布線中容易短路和斷路的地方進行檢測。本系統(tǒng)采用 500Hz,可以用示波器加以檢測。通過使用 scanf函數(shù)就可以 達到目的。 傳感器預熱后可以看到，液晶屏能夠顯示二氧化碳濃度。 ADC0809 經(jīng)典的電路接口是利用單片機讀寫口和 通過與非門來控制芯片啟動。 語音電路的設計要注意，在線路布線的時候要注意電容要靠近指定管腳，可以提高錄放音的質(zhì)量。 time=10。 } while(!DOWN) { bfnd()。 if(temp2==40000) {temp3++。 LCD_Showstring(0,string1) 。 } while(!BACK)。 case 1: 。i++) { b=buffer[i]0x30。 else if(num100) i=2。 default:break。 i=0 j=pdwei(temp1)。 switch(i) {case 0: 。break。 } //菜單設置子程序 **************************************************** int showmenu1(void) { int i,a,b,c,sum。 TF0=0。 LCD_Disp()。 temp2=0。 在調(diào)試液晶和語音芯片的過程中，要從易道難逐步調(diào)試。各個芯片在應用的過程中應該注意一些問題。各功能單獨測試時，可以實現(xiàn)并不意味著這個系統(tǒng)的功能可以正常實現(xiàn)。 液晶顯示程序調(diào)試 液晶顯示在開始測試電路是否正常時，通過送字符串可以正常顯示。當然首先要保證液晶初始化程序和子程序都是正確的，在此前提下查看液晶的硬件電路連接。調(diào)試過程是對原理進一步理解和對原理中的不足改進的重要步驟。 圖 語音芯片時序圖 在 SPI 命令輸入到 ISD1720 前， SPI 端口的狀態(tài)應該保持如下狀態(tài)：/SS=HIGH； CLK=HIGH； OSI=LOW。轉(zhuǎn)換公式中，傳感器電壓為毫伏級時的數(shù)值， AD 轉(zhuǎn)化后的數(shù)字量為 傳感器實際值的1/100，所以先對 AD 轉(zhuǎn)換后的數(shù)值 100 倍放大，再利用公式處理所得數(shù)據(jù)。// 寫字符后地址指針加一； 開始 顯示內(nèi)容輸入緩沖區(qū) buffer buffer[i]送液晶顯示 i++ i=0 buffer[i]是否為終止符？ 是 否 結(jié)束 } ㈡ 字符串顯示子程序： void LCD_Showstring(uchar line , uchar str[]) { uchar i , j。 DigitalData=GetResult()。 本系統(tǒng)的軟件包括以下幾個程序模塊 : (1)按鍵識別程序與處理程序； (2)ADC0809 驅(qū)動程序； (3)LCD 顯示程序； (4)語音播報程序； (5)數(shù)據(jù)處理部分。 LM386電壓增益內(nèi)置為 20，當在 1腳和 8腳之間加一只外接電阻和電容，可使電壓增益最大增益到 200。 根據(jù)引腳對應功能，將雙向數(shù)據(jù)端接單片機 P1口，控制端接到 P3口（使液 晶模塊與單片機端口連接全部處于同側(cè)），接口連接設計如下： 圖 液晶模塊接口電路 本系統(tǒng)中語音播報的內(nèi)容的特點是有很多內(nèi)容是相同的，只有每次測量到GND+5R 11P O T 2L C M 1602D07D18D29D310D411D512D613D714RS4R/W5E6GND1VCC2VLCD3V B A C K +15V B A C K 16D S 1L C M 1602GND+5P10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32 得數(shù)據(jù)，即二氧化碳的濃度是動態(tài)測量不斷變化。 基于以上功能設計，可以不必使用 4 4鍵盤，只用獨立按鍵即可，即 3個按鍵直接接單片機 I/O口。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 600 ppm 濃度的二氧化碳意味著：每 1,000,000 公升的空氣中有 600 公升的二氧化碳（或在 1 公升的空氣中有 毫升的二氧化碳）。 相應時間較快只需 5 秒，輸出電壓易于放大，可以使測量電路簡化。所以，選擇軟件方案時，要考慮到這些因素； (4)整個系統(tǒng)中相關(guān)的器件要盡可能做到性能匹配； (5)單片機外接電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力。因此前向通道由傳感器、信號放大電路和 AD 轉(zhuǎn)化電路組成。二氧化碳傳感器的技術(shù)研究 也越來越成熟，產(chǎn)品的性能也越來越高。雖然含量較少，但是二氧化碳的作用缺越來越受到高度的重視。公共場所二氧化碳濃度播報器圍繞 AT89S52 來作為核心控制元件設計整個系統(tǒng)， 通過外圍電路的設計，利用液晶和語音芯片實現(xiàn)對二氧化碳濃度的現(xiàn)實以及播報。因此 通過單片機來動態(tài)調(diào)動語音芯片內(nèi) 的語音內(nèi)容實現(xiàn)相應的播報內(nèi)容。 目前，國際成熟的二氧化碳傳感器有電化學式、半導體陶瓷式、固體電解質(zhì)式、紅外吸收式等四種原理產(chǎn)品。 R 為曲線的斜率，一般在 55～ 75 之間。給 op07 提供正負 12 伏電壓，而系統(tǒng)中其他部分供電電壓為 +5伏，通過 7805 將 +12 伏電壓轉(zhuǎn)化成 +5 伏，這樣外部供電就只需提供正負 12伏電壓即可。根據(jù)這個原則，各模塊之間因合理分配。在顯示濃度值時， 可以通過 P34的按鍵控制語音播報。 芯片特點：可錄、放音十萬次，存儲內(nèi)容可以斷點保留一百年。語音放大電路如圖 。 ALE 是地址鎖存信號 ,在 ALE 的上升沿， A,B,C 被鎖入地址鎖存器。 接口端的信號邏輯功能如下表： 表 接口端邏輯功能 表 狀態(tài)字輸出口 表 狀態(tài)字功能說明 上述是基本時序和狀態(tài)字的功能，其他指令的格式還有很多不一一列舉，僅介紹本系統(tǒng)中用到得顯示方法。j++) LCD_Showchar(i++,str[j])。 其中 534 對應式（ 2— 2）中的 EMF0， 65 對應式 (2— 2)中 R ， pow 為指數(shù)函數(shù)。這就需要在軟件上處理。因為在印制板子的過程中難免出現(xiàn)細微問題，比如布線比較近的地方就可能出現(xiàn)短路，然后在焊接好以后，對容易焊接短路的地方進行檢測。 語音芯片保留了按鍵部分用來測試芯片是否正常工作和芯片電源供電是否正常。 語音播報程序調(diào)試 語音播報主要是模擬 SPI時序傳輸命令與數(shù)據(jù)。 由于沒有標準的二氧化碳濃度檢測儀進行比較，沒法進行自行標定。本系統(tǒng)中通過 I/0 口來模擬啟動時序。 語音程序的應用一定要注意每執(zhí)行完一跳語句要進行是否執(zhí)行完畢的判斷，在初步調(diào)試程序時發(fā)現(xiàn)沒有判斷將使得有的語句沒有執(zhí)行不能按預期的方式播放。 while(1) { AD0809_ST=0。 } if(temp3time*6) { EA=0。 temp2=0。 sprintf(string1,%d ppm,alarm)。 return(alarm)。time=sum10。 SetPLAY(0x00,0x10+b*7,0x00,0x17+b*7)。 else if(num10) i=3。break。 uint c。 else i=3。sum=alarm。 return VOLT 。 EA=1。 sprintf(buffer,co2 :%u ppm,temp1)。 time0_int()。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)中主要應用了 AT89S52 單片機， ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)化芯片，液晶 LCD1602 以及語音芯片 1720。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)。調(diào)試可以通過使用偉福仿真器來仿真調(diào)試。 利用前面提到的送字符串顯示測試。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。 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 命令或者芯片復位。 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。// 開顯示，不顯示光標； WriteCode(0x06)。 AD0809_OE=1。 (6)加強軟件抗干擾設計，它是提高計算機應用系統(tǒng)可靠性的有利措施。 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設計一個放大電路來驅(qū)動揚聲器工作。 15腳背光正極， 16腳背光負極。然后再用 2個鍵控制數(shù)值的增減即可。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。 二氧化碳傳感器的測量濃度單位為：百萬分單位或 ppm。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。但必須注意，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，其響應時間要比直接用硬件響應來的長，而且占用 CPU 時間。 方案設計 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。 傳感技術(shù)應用的領(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。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識。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，具有一定得應用性。 設計框圖 基于以上的功能分析和設計的方案。半導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。 Concentration 代表二氧化碳濃度，單位為PPM。 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。 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。在進入設置菜單時，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)設置。兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式。 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 軟件設計 應用系統(tǒng)中的應用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設計的，應該可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。 OE 為允許輸出信號：當 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。 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