【文章內(nèi)容簡介】 電，進行工作循環(huán),形成方波。其周期計算如下： T充電=C*（R3+R4）*ln2； T放電=C*R4*In2；由此可知輸出方波頻率為f =1/（T充電+ T放電）=1/[C*（R3+2R4）*ln2]；HS1101傳感器的電容值與溫室濕度成線性關系，可見空氣濕度通過555測量振蕩電路后，就轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之呈反比例的頻率信號，后將頻率信號送單片機的計數(shù)器即可計算出濕度值。 濕度檢測電路 鍵盤電路本設計的鍵盤功能較少，可以選用32矩陣鍵盤，鍵盤用來設定溫濕度的上下限值和控制通信。 鍵盤電路 顯示電路由于智能節(jié)點的需要實時顯示室內(nèi)的溫濕度值和報警信息，數(shù)據(jù)較為復雜，故選擇LCD1602液晶顯示器，可以顯示162 個字符，具有顯示質(zhì)量高、數(shù)字式接口 、體積小、重量輕 、功耗低等優(yōu)點，可以滿足設計的要求。 顯示電路 CAN接口電路CAN接口電路主要由CAN控制器SJA1000、光電耦合器6N137和CAN驅(qū)動器PCA82C250構(gòu)成。CAN總線控制器的地址/數(shù)據(jù)復用總線與單片機的P0口相連，并將中斷輸出到單片機中端口，總線控制器串行數(shù)據(jù)輸出線(TX)和串行數(shù)據(jù)輸入線(RX)分別經(jīng)光電耦合電路連接至總線驅(qū)動器82C250，總線驅(qū)動器通過有差分發(fā)送和接收功能的兩個總線端CANH和CANL連接至CAN總線電纜。CAN總線鏈路層的規(guī)定主要由CAN總線控制器實現(xiàn)，物理層的規(guī)范主要由CAN總線驅(qū)動起來實現(xiàn)，光電耦合電路主要實現(xiàn)網(wǎng)絡和信息采集電路的電氣隔離，保障總線網(wǎng)絡的正常運行。節(jié)點通過單片機編程控制CAN總線控制器來實現(xiàn)CAN總線節(jié)點間的通信CAN控制器。 總線控制器CAN總線控制器提供了與單片機控制器的數(shù)據(jù)線路接口，單片機通過對控制器編程設置其工作模式，控制其工作狀態(tài)，啟動CAN報文的發(fā)送并對反饋報文接收予以相應，即CAN總線控制器實現(xiàn)了CAN協(xié)議中最復雜的數(shù)據(jù)鏈路功能。本設計的總線控制器選用SJA1000。 SJA1000的引腳圖SJAl000是適用于汽車和一般工業(yè)環(huán)境的獨立CAN控制器。它是PCA82C200CAN控制器的替代品，而且增加了新的工作模式（PeliCAN）。SJA1000CAN總線控制器的性能如下：●標準結(jié)構(gòu)和擴展結(jié)構(gòu)信息的接收和發(fā)送；●有標準的接收緩沖器64字節(jié)，先進先出(FIFO)；●支持CAN2．0A和CAN2．0B協(xié)議；●通信位速率可達1Mbps；●支持11位和29位標識碼；●在PeliCAN模式下，SJAl000具有以下新增特性：接收和發(fā)送標準和擴展格式報文；達64字節(jié)的接收FIFO；對于標準和擴展幀都有單／雙接收過濾器，接收過濾器包括屏蔽碼和接收碼寄存器；可讀/訪問的錯誤計數(shù)器；可編程的錯誤報警限；最近一次錯誤代碼寄存器；對于每～種CAN總線錯誤都能產(chǎn)生不同的出錯中斷；仲裁丟失中斷；并帶有詳細丟失仲裁時不重發(fā)；只聽模式(監(jiān)視CAN總線，無應答，無出錯標志)；支持熱拔插(對總線無干擾的傳輸速率檢測)；自身發(fā)送報文接收(自接收請求)；硬件禁止CLKOUT輸出。 光電耦合器由于總線傳輸距離遠，現(xiàn)場環(huán)境干擾大，為了增強抗干擾能力，在SJA1000與PCA82C250間采用高速光耦6N137實現(xiàn)總線電氣隔離。為了有效隔離，6N137兩端的電源使用B0505S1W隔離，而且可以減少CAN總線有效回路信號的傳輸延遲時間，傳輸延遲時間短。 6N137引腳圖 CAN收發(fā)器 CAN總線收發(fā)器實現(xiàn)了物理層的功能，一方面將控制器發(fā)送信號轉(zhuǎn)化為符合CAN物理層標準的信號，進行放大、傳輸；另一方面將總線上收到的信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂破魉芙邮盏碾娖叫盘枴Ｆ浔举|(zhì)是提供了CAN控制器與物理總線之間的接口：即為總線提供差分信號的發(fā)送功能，為控制器提供差分信號的接收功能。本設計的CAN收發(fā)器選擇PCA82C250， 。 PCA82C250引腳圖。 CAN接口電路 電源電路由于單片機最小系統(tǒng)、溫濕度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和CAN驅(qū)動發(fā)送模塊都需要供電，而且電壓不同，故將220V交流電經(jīng)變壓、濾波后，經(jīng)穩(wěn)壓器LM7812輸出12V電壓給放大器供電，后經(jīng)LM7805輸出VCC電壓給單片機、溫濕度傳感器和總線控制器供電，而光電耦合電路要實現(xiàn)與CAN總線電氣隔離，故將LM7805后接B0505S1W進行電源隔離VCC1給耦合器和收發(fā)器供電。 電源電路 語音報警模塊本模塊采用的核心語音芯片ISD1420語音芯片是美國ISD(Information Storage Device)公司的產(chǎn)品。它包括時鐘振蕩器、128K可編程電擦除只讀存儲器（EEPROM）、低噪前置放大器、自動增益控制電路、抗干擾濾波器、差分功率放大器等電路。ISD1400系列語音芯片采用直接存儲模擬信號，自動待機省電，可編程電擦除只讀存儲和總線技術。ISD1400是一種具有高保真、錄音數(shù)據(jù)永久保存、省電、適用于同單片機接口特點的新一代語音芯片。ISD1420是ISD1400系列中錄音時長為20s語音芯片。ISD1420是采用模擬存取技術集成的可反復錄放的20秒語音芯片，掉電語音不丟失，最大可分160段，最小每段語音長度為125ms，每段語音都可由地址線控制輸出，每125ms為一個地址，由A0A7八根地址線控制。 ISD1420語音芯片錄放音電路設計分段錄音時，ISD1420的A0A7用作地址輸入線，AA7不可同時為高電平，所以地址范圍為00H9FH，即為十進制碼0159 共160個數(shù)值。這表明ISD1420的EEPROM模擬存儲器最多可被劃分為160個存儲單元，也就是說ISD1420最多可存儲160個語音段。不同分段的選擇是通過對A0A7端接不同的高低電平來實現(xiàn)。ISD1420分段錄音可以通過硬件（開關）來實現(xiàn)也可以通過軟件編程來實現(xiàn)。 語音芯片錄音和放音電路其中ISD1420各引腳說明如下：A0A7—地址輸入端，當A6和A7不全為高電平時，A0A7為分段錄音信息地址線，不同的地址對應不同的錄音片斷。MIC—話筒輸入端，話筒輸入信號通過電容交流耦合至此引腳并傳給片上預放大器，耦合電容C7的值和該端內(nèi)阻R7(10K)決定語音信號通頻帶下限頻率。MICREF—話筒參考輸人端，MICREF是預放大器的反相輸入端，配合外電路可使片上預放大器具有較高的噪聲抑制比和共模抑制比。ANA IN—模擬信號輸人端，對于話筒輸入，ANA IN 引腳應通過外部電容C4與ANA OUT引腳連接，耦合電容C4決定片上控制預放大器通頻帶的下限頻率。ANA OUT—預放大器的輸出端，預放大器的電壓增益取決于AGC電平，對于小信號輸入電平，其增益最大為24dB，對于強信號，增益較低。AGC—自動增益控制端，AGC 動態(tài)地調(diào)整預放大器增益，使加至MIC輸入端的非失真信號的范圍擴展。內(nèi)阻抗（5歐）和外部電容決定AGC的響應時間，外部電容和外部電阻的RC時間常數(shù)決定AGC的釋放時間。SP+、SP —喇叭輸出端，該端可直接驅(qū)動16歐的喇叭。XCLK—外接時鐘輸入端，ISD1420具有內(nèi)部時鐘，一旦接人外部時鐘，內(nèi)部時鐘會自動失去作用。改電路不用外部時鐘該引腳接地，一般不推薦使用外部時鐘，除非要求時鐘信號特別精確。RECLED—工作狀態(tài)指示端，在錄音或放音時該端輸出低電平，可驅(qū)動一個LED來指示狀態(tài)。在錄音過程中指示燈一直亮著，在放音結(jié)束時，指示燈閃爍一下。PLAYE—邊沿觸發(fā)放音控制端，該端輸人一低脈沖，芯片即進入放音狀態(tài)，直至遇到信息結(jié)束標記（EOM）或到存儲空間的末尾時回放過程結(jié)束，電路自動進入準備狀態(tài)?；胤胚^程中PLAYE變化不會影響回放過程。PLAYL—電平觸發(fā)放音控制端，該端電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３?，芯片進入放音狀態(tài)，放音過程持續(xù)到該端電平由低變高或遇到信息結(jié)束標記（EOM），結(jié)束后電路進入準備狀態(tài)。REC—錄音觸發(fā)端，REC 一旦變?yōu)榈碗娖?，芯片就進入錄音狀態(tài)，REC的權(quán)限優(yōu)先于PLAYE和PLAYL，在放音期間若遇REC 接低電平時，放音就會立即停止并轉(zhuǎn)入錄音狀態(tài)開始錄音。錄音期間REC 應始終保持低電平，REC變高或存儲空間變滿時錄音過程結(jié)束，這時在錄音截止的地方會記錄一個信息結(jié)束標記（EOM）。VCCD、VCCA—數(shù)字電源正端和模擬電源正端。VSSD、VSSA—數(shù)字地和模擬地。電路實現(xiàn)錄音功能說明如下，SSS3分別是控制錄音和放音按鍵，當按下S1時開始錄音，SS3為兩種方式的放音按鍵，當按一下S2時開始放音，是下降沿觸發(fā)的，而S3為電平控制的，必須一直按著此鍵直至放音結(jié)束。LED和限流電阻組成錄放音指示電路，當錄音結(jié)束、錄音超出時限（存儲器溢出）或放音結(jié)束時，ISD1420的25腳呈高電平，LED熄滅。對ISD1420進行分段錄音之前要先列出語音信息與分段地址的對照表。然后檢查電路連接、接線和電源情況。并通過對照表來設置8個開關選擇要錄音的地址，最后按下錄音鍵直至錄音結(jié)束，松開錄音鍵，重復此操作就可以將自己需要錄入的內(nèi)容全