【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S B 取電 系統(tǒng) 供電 按鍵 電路 指示 電路 語(yǔ)音 電路 USB通信總線(xiàn) 管理 終 端 電 窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器底層電路設(shè)計(jì)分析 11 網(wǎng)監(jiān)視到服務(wù)終端向窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器下達(dá)的該指令，便等待窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器傳回評(píng)價(jià)的結(jié)果；被服務(wù)對(duì)象在聽(tīng)到 2語(yǔ)音“請(qǐng)對(duì)我們的服務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)”后，針對(duì)服務(wù)人員在服務(wù)過(guò)程中的服務(wù)質(zhì)量，可以按窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器上的評(píng)價(jià)按鍵給出評(píng)價(jià)信息，窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器直接發(fā)出“謝謝”的 3語(yǔ)音；并將該評(píng)價(jià)信息經(jīng)過(guò)服務(wù)終端后，且不在服務(wù)終端上顯示，而是被傳送到管理終端里進(jìn)行評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)；如果被服務(wù)對(duì)象不按評(píng)價(jià)按鍵而直接離開(kāi)，則在服務(wù)人員下次向窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器發(fā)出新一輪的 1語(yǔ)音信息后，向管理終端傳 送本次服務(wù)“未評(píng)價(jià)”信息，該信息同樣被管理終端所統(tǒng)計(jì)。 最小單片機(jī)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)如圖 所示。 VCC VCC VCC 圖 .1 最小單片機(jī)系統(tǒng) 圖 為單片機(jī)的最小硬件系統(tǒng)，單片機(jī)采用 ATMEL 公司研制生產(chǎn)的MCS51 系列 AT89S52，該單片機(jī)的工作電源 VCC 為 5V，由終端 USB 接口提供；單片機(jī)的時(shí)鐘電路一般是在它的時(shí)鐘引腳外接晶體振蕩器，和內(nèi)部的高增益反相 放大器構(gòu)成自激振蕩電路，振蕩頻率取決于晶體的頻率，頻率范圍小于 33MHz， CC2 起頻率微調(diào)和穩(wěn)定作用，容值為 5~50pf。復(fù)位電路由基本的 RC微分電路實(shí)現(xiàn)，該電路可以在上電初期其 RESET 引腳獲得一定時(shí)間的高電平， MCS51單片機(jī)復(fù)位操作是在復(fù)位引腳加 2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平。有效復(fù)位與所加高電平時(shí)間與系統(tǒng)晶振的頻率有關(guān)。 被服務(wù)對(duì)象要做出服務(wù)效果的評(píng)定，需要按下不同的按鍵，為此，本窗口服__ EA VCC GND XTAL1 XTAL2 RESET 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 務(wù)評(píng)價(jià)器設(shè)計(jì)了四個(gè)按鍵，分別設(shè)定為“非常滿(mǎn)意”、“滿(mǎn)意”、“一般”和“不滿(mǎn)意”四個(gè)鍵，電路如 圖 所示。 圖 按鍵電路 在圖 中，由于所需按鍵較少，采用簡(jiǎn)單的獨(dú)立式按鍵實(shí)現(xiàn)，共設(shè)置了滿(mǎn)意、較滿(mǎn)意、一般和不滿(mǎn)意四個(gè)按鍵。判斷某按鍵是否被按下的方法是：先置各輸出為 1，然后將一起將四個(gè)口的電平狀態(tài)讀入。如果有鍵按下，從而使行輸入不全為 1。則判斷出有按鍵被按下。接著進(jìn)一步判斷究竟是哪一個(gè)按鍵被按下。 鍵盤(pán)中哪個(gè)鍵按下的判斷方法是：一個(gè)一個(gè)口挨個(gè)判斷，為 0那個(gè)鍵，即為按下的鍵，要注意，按鍵一定要判斷抖動(dòng)與否。一旦找到哪個(gè)按鍵按下，就可以賦鍵 值，該鍵值就對(duì)應(yīng)于不同的評(píng)價(jià)功能。 被服務(wù)對(duì)象是各種各樣的，如果用戶(hù)是聾啞人，在按下按鍵后，聽(tīng)不見(jiàn)“謝謝”的語(yǔ)音，則他不能確定此次按鍵是否有效，有可能會(huì)一直按各不停，為避免這種情況，設(shè)置按鍵指示電路是必需的。按鍵指示用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)，分別對(duì)應(yīng)于“非常滿(mǎn)意”、“滿(mǎn)意”、“一般”和“不滿(mǎn)意”四個(gè)按鍵的指示，所以也要設(shè)計(jì)四個(gè)發(fā)光二極管。見(jiàn)圖 所示。 VCC 圖 按鍵指示電路 如圖 ，單片機(jī)的 ~ 上分別接一個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)限流電阻接 MCU MCU 非常滿(mǎn)意 滿(mǎn)意 一般 不滿(mǎn)意 非常滿(mǎn)意 滿(mǎn)意 一般 不滿(mǎn)意 窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器底層電路設(shè)計(jì)分析 13 到 VCC 為 5V 的電源上，通過(guò)程序控制燈的亮滅，當(dāng)機(jī)子啟動(dòng)時(shí)循環(huán)亮一遍，當(dāng)客戶(hù)按下某評(píng)價(jià)按鍵時(shí)，也循環(huán)亮一遍，這是為了不便讓服務(wù)人員觀(guān)察到評(píng)價(jià)結(jié)果但是又讓被服對(duì)象知道本次按鍵有效而設(shè)置的這種特別的顯示方式。 單位對(duì)營(yíng)業(yè)員評(píng)定等第往往用“星級(jí)”這個(gè)指標(biāo)來(lái)描述，這個(gè)星級(jí)很有必要展現(xiàn)給客戶(hù)，以便客戶(hù)選擇星級(jí)高的營(yíng)業(yè)員為自己服務(wù)。星級(jí)指示一般為 15 級(jí)，電路如圖 所示。 VCC 圖 服務(wù)人員星級(jí)指示電路 圖 為星級(jí)指示電路圖，也是限流電阻接發(fā)光二極管 后上接到 VCC為 5V的電源上，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)星級(jí)指數(shù)的顯示功能。星級(jí)顯示的要求是：以四星級(jí)為例，應(yīng)該讓 3 和 4 都發(fā)光。 語(yǔ)音電路采用北京 中青世紀(jì)科技公司 生產(chǎn)的 PM5020 語(yǔ)音芯片，可以把錄得的聲音信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，通過(guò)專(zhuān)用語(yǔ)音編程器，將語(yǔ)音信息分段燒寫(xiě)到其芯片內(nèi)。以下對(duì)語(yǔ)音芯片 PM5020 作簡(jiǎn)要介紹并給出其與單片機(jī)的接口電路圖。 （ 1）語(yǔ)言芯片 PM5020 的引腳圖 圖 PM5020引腳圖 （ 2） 語(yǔ)言芯片 PM5020 的引腳功能描述 MCU 一星級(jí) 二星級(jí) 三星級(jí) 四星級(jí) 五星級(jí) 1 28 2 27 3 26 4 25 5 24 6 23 7 22 8 21 9 20 10 19 11 18 12 17 13 16 14 15 GND FM PC FD FA FK K1 R K2 01 K3 02 K4 03 K5 04 K6 05 K7 06K8 07ROSC 08 SP1 LED SP2 VDD 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 表 1： PM5020的引腳功能 （ 3）語(yǔ)音電路設(shè)計(jì)圖 根據(jù) PM5020 生產(chǎn)廠(chǎng)商提供的接口電路圖如圖 所示。 VCC 圖 PM5020 生產(chǎn)廠(chǎng)商提供的接口電路圖 由圖 所示，本電路采用 PWM 方式， PM50 芯片 13(SP1)和 14(SP2)腳直接接喇叭端，直接驅(qū)動(dòng) 8歐姆 喇叭 ,R1 為振蕩電阻 ,取值 240K,標(biāo)準(zhǔn)值是 255K,上拉到正電源。 PM5020 的串行控制方式須由外 部單片機(jī)接口，發(fā)串行指令控制放音的段號(hào)，名稱(chēng) 用途 名稱(chēng) 用途 GND 電源地端 FM 編程端 FC 編程端 FD 編程端 FA 編程端 FK 編程端 K1 輸入 1 R 復(fù)位端 K2 輸入 2 01 輸出 1 k3 輸入 3 02 輸出 2 k4 輸入 4 03 輸出 3 k5 輸入 5 04 輸出 4 k6 輸入 6 05 輸出 5 k7 輸入 7 06 輸出 6 k8 輸入 8 07 輸出 7 ROSC 振蕩電阻 08 輸出 8 SP1/DAC 喇叭 1 LED1 指示燈 SP2 喇叭 2 VDD 正電源端 R1 語(yǔ)音芯片 PM50 K1 ROSC K2 VDD R SP1 01 SP2 GND GND MCU P25 P24 P27 P26 窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器底層電路設(shè)計(jì)分析 15 段數(shù)最大 128 段，專(zhuān)用于語(yǔ)音組合用。本設(shè)計(jì)的語(yǔ)音信息為歡迎光臨，請(qǐng)您評(píng)價(jià)我們的服務(wù)，謝謝等。 在該串行模式下最大可分 128 段， K1為數(shù)據(jù)端， K2為時(shí)鐘端，時(shí)鐘為 1KHZ，O1 為忙信號(hào)端。時(shí)鐘上升沿時(shí)數(shù)據(jù)端有效。語(yǔ)音段的地址為 80H~FFH，第一段的地址是 80H，按順序排列，最多 128 段語(yǔ)音。外部單片機(jī)直接送入要放音的段號(hào)數(shù)據(jù)，播放，結(jié)束時(shí) PM50 的忙信號(hào)拉低，在判斷一段語(yǔ)音結(jié)束時(shí)，外部單片機(jī)再送下一段語(yǔ)音的段號(hào)。 R為復(fù)位端。 通信接口電路的設(shè)計(jì) USB(Universal Serial Bus)是 1995 年 Microsoft、 Compaq、 IBM 等公司聯(lián)合制定的一種新的 PC 串行通信協(xié)議。 USB 協(xié)議出臺(tái)后得到各 PC 廠(chǎng)商、芯片制造商和 PC 外設(shè)廠(chǎng)商的廣泛支持。 USB本身也處于不斷的發(fā)展和完善中，從當(dāng)初的 、 到現(xiàn)在廣泛采用的 、 版本到即將被采用的 版本。 USB 外設(shè)在國(guó)外以驚人的速度發(fā)展，迄今為止，各種 USB 的外設(shè)已經(jīng)有上千種 . CP2101 的 USB 功能控制器是一個(gè)符合 USB 的全速器件并集成了收發(fā)器和片內(nèi)相應(yīng)的上拉電阻 USB功 能控制器管理 USB 和 UART 間所有的數(shù)據(jù)傳輸以及由 USB 主控制器發(fā)出的命令請(qǐng)求和用于控制 UART 功能的命令。 本裝置窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器需要用 USB 接口與上位機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 （ 1） USB 接口的結(jié)構(gòu) 圖 USB 接口示意圖 USB 引腳線(xiàn)由四條數(shù)據(jù)線(xiàn)組成，其中兩條是數(shù)據(jù)，另外兩條是電源。這四條線(xiàn)的接線(xiàn)金手指都在連接插頭插座的里面。其四個(gè)插腳的定義如下： 1 ＋ 5V 2 DATA－ 數(shù)據(jù)－ 3 DATA＋ 數(shù)據(jù)＋ 4 GND 地 當(dāng)您把 USB 設(shè)備往機(jī)器上插時(shí)，首先接觸的是 信號(hào)線(xiàn)，然后才是電源線(xiàn)。而向外拔時(shí)剛好相反，由于電源線(xiàn)較短，所以首先被切斷，而后才是數(shù)據(jù)線(xiàn)。這樣操作對(duì)整個(gè)系統(tǒng)及 USB 設(shè)備都沒(méi)有影響，所以可以熱插拔。 （ 2） USB 專(zhuān)用接口芯片 CP2102 簡(jiǎn)介 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 USB 專(zhuān)用接口芯片 CP2102 的引腳示意圖如圖 所示。 圖 3262 CP2102 的引腳示意圖 USB 掛起和恢復(fù)信號(hào)支持功能便于 CP2101 器件以及外部電路的電源管理，當(dāng)在總線(xiàn)上檢測(cè)到掛起信號(hào)時(shí) CP2101 將進(jìn)入掛起模式在進(jìn)入掛起模式時(shí) CP2101會(huì)發(fā)出 SUSPEND 和 /SUSPEND 信號(hào) SUSPEND 和 /SUSPEND 在一個(gè) CP2101 復(fù)位后也會(huì)發(fā)出直到 USB 要求的器件配置完成。 CP2101 的掛起模式會(huì)在下述任何一種情況時(shí)出現(xiàn)： ①檢測(cè)到繼續(xù)信號(hào)或產(chǎn)生繼續(xù)信號(hào)時(shí)； ②檢測(cè)到一個(gè) USB 復(fù)位信號(hào)或； ③發(fā)生器件復(fù)位在掛起模式出現(xiàn)時(shí) SUSPEND 和 /SUSPEND 信號(hào)被取消。 注意 : SUSPEND 和 /SUSPEND 在 CP2101 復(fù)位期間會(huì)暫時(shí)處于高電平，如果要避免這種情況出現(xiàn)，可以使用一個(gè)大的下拉電阻 (10K 歐姆 )來(lái)確保/SUSPEND 在復(fù)位期間處于低電平。 CP2101 的虛擬 COM 口（ VCP） 器件驅(qū)動(dòng)程序允許一個(gè)基于 CP2101 的器件以 PC 機(jī)的應(yīng)用軟件的形式作為一個(gè)增加的 COM 口獨(dú)立于任何現(xiàn)有的硬件，COM 口使用運(yùn)行在 PC 機(jī)上的應(yīng)用軟件以訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件， COM 口的方式訪(fǎng)問(wèn)基于 CP2101 的器件，但 PC 與 CP2101 器件間的數(shù)據(jù)傳輸卻是通過(guò) USB完成的。因此無(wú)需修改現(xiàn)有的 COM 口應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn)通過(guò) USB 向基于 CP2101窗口服務(wù)評(píng)價(jià)器底層電路設(shè)計(jì)分析 17 的器件傳輸數(shù)據(jù)。 （ 3） UART 與 USB 的轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) UART 與 USB 的轉(zhuǎn)換電路如圖 3263所示。 圖 3263 UART 與 USB 的轉(zhuǎn)換電路 左側(cè)為 USB 端與電腦連接，右側(cè)為 UART 與單片機(jī)連接， CP2102 及其周邊元器件起到 USB 信號(hào)與 UART 信號(hào)的轉(zhuǎn)換作用。 C001 接在 USB的 5V 到地之間，使 USB 輸出電源經(jīng)過(guò)傳輸線(xiàn)后消除干擾起濾波作用， C002 是 USB 里邊向外輸出一個(gè) 穩(wěn)定的電壓（ USB 內(nèi)部也用