基于嵌入式平臺(tái)的智能化家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-06-02 00:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 帶進(jìn)切換后的模式工作；任意設(shè)定顯示語(yǔ)音播放狀態(tài)信號(hào)的BUSY輸出方式；抗干擾性強(qiáng)，可應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域；220段可控制地址位，單個(gè)地址位最多可加載128段語(yǔ)音，地址位內(nèi)的語(yǔ)音組合播放；支持對(duì)已加載語(yǔ)音播放試聽(tīng)；語(yǔ)音播放停止馬上進(jìn)入休眠模式，芯片轉(zhuǎn)為完全停止?fàn)顟B(tài)；15種按鍵控制模式，任意一個(gè)按鍵可設(shè)定任意一種控制模式；配套WT588D Voice Chip上位機(jī)軟件，接口簡(jiǎn)單，使用方便。能極大限度的發(fā)揮出WT588D語(yǔ)音單片機(jī)的各項(xiàng)功能；簡(jiǎn)單的單片機(jī)編寫(xiě)方式，擺脫以往復(fù)雜繁瑣的匯編思維；單個(gè)芯片支持外掛多個(gè)存儲(chǔ)器；最多可加載500段用于編輯的語(yǔ)音；芯片復(fù)位時(shí)間5ms；～；靜態(tài)休眠電流小于10uA；支持加載6K～22KHz采樣率音頻。由此可見(jiàn)，WT588D語(yǔ)音芯片的優(yōu)越性。D類(lèi)功放指的是D類(lèi)音頻功率放大器（有時(shí)也稱(chēng)為數(shù)字功放），D類(lèi)功放是放大元件處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的一種放大模式。無(wú)信號(hào)輸入時(shí)放大器處于截止?fàn)顟B(tài)，不耗電。工作時(shí)，靠輸入信號(hào)讓晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)，晶體管相當(dāng)于一個(gè)接通的開(kāi)關(guān)，把電源與負(fù)載直接接通。理想晶體管因?yàn)闆](méi)有飽和壓降而不耗電，實(shí)際上晶體管總會(huì)有很小的飽和壓降而消耗部分電能。這種耗電只與管子的特性有關(guān)，而與信號(hào)輸出的大小無(wú)關(guān)，所以特別有利于超大功率的場(chǎng)合。在理想情況下，D類(lèi)功放的效率為100%，%，A類(lèi)功放的效率才50%或25%（按負(fù)載方式而定）。D類(lèi)功放實(shí)際上具有開(kāi)關(guān)功能，早期僅用于繼電器和電機(jī)等執(zhí)行元件的開(kāi)關(guān)控制電路中。然而，開(kāi)關(guān)功能（也就是產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)的功能）隨著數(shù)字音頻技術(shù)研究的不斷深入，用與HiFi音頻放大的道路卻日益暢通。20世紀(jì)60年代，設(shè)計(jì)人員開(kāi)始研究D類(lèi)功放用于音頻的放大技術(shù)，70年代Bose公司就開(kāi)始生產(chǎn)D類(lèi)汽車(chē)功放。一方面汽車(chē)用蓄電池供電需要更高的效率，另一方面空間小無(wú)法放入有大散熱板結(jié)構(gòu)的功放，兩者都希望有D類(lèi)這樣高效的放大器來(lái)放大音頻信號(hào)。其中關(guān)鍵的一步就是對(duì)音頻信號(hào)的調(diào)制。 WT588D語(yǔ)音播放電路圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用模塊化編程，各部分相互獨(dú)立又緊密聯(lián)系。許多程序太長(zhǎng)或太復(fù)雜，很難寫(xiě)在單一單元中。如果把代碼分為較小的功能單元，將大大簡(jiǎn)化編程過(guò)程。模塊化程序一般比單塊程序容易編寫(xiě)、調(diào)試和修改。模塊化編程方法類(lèi)似于包含大量電路的硬件設(shè)計(jì)。器件或程序在邏輯上被分為多個(gè)“黑箱子”，這些黑箱子都有指定的輸入和輸出。只要把各個(gè)單元之間的接口定義好，各個(gè)單元的詳細(xì)設(shè)計(jì)就可以獨(dú)立進(jìn)行了。 模塊化編程思想彰顯出其獨(dú)特的優(yōu)越性第一，有效率的程序開(kāi)發(fā)使用模塊化方法可以更快地開(kāi)發(fā)程序，因?yàn)檩^小的子程序比大程序更容易理解、設(shè)計(jì)和測(cè)試。定義好模塊的輸入和輸出之后，程序員可以給模塊提供需要的輸入，通過(guò)檢測(cè)輸出來(lái)判斷模塊的正確性。然后由連接器把分立的模塊連接、定位，生成一個(gè)單一的絕對(duì)地址的可執(zhí)行的程序模塊。最后，測(cè)試整個(gè)模塊。第二，子程序可以重用為一個(gè)程序編寫(xiě)的代碼經(jīng)常可以用于其它的程序。在模塊化編程中，可以把這些部分保存起來(lái)，以備將來(lái)使用。因?yàn)榇a可以被重定位，所以保存的模塊可以連接到滿(mǎn)足其輸入和輸出要求的任意程序中。而在單塊程序編程中，這樣的部分深埋在整個(gè)程序中，不易被其它的程序使用。第三，便于調(diào)試和修改模塊化程序一般比單塊程序易于調(diào)試。因?yàn)榫亩x了程序的模塊接口，很容易把問(wèn)題定位到特定的模塊。一旦找到了有問(wèn)題的模塊，更正問(wèn)題就相當(dāng)容易了。模塊化編程可以簡(jiǎn)化程序修改的工作。可以很有信心地把新的或調(diào)試過(guò)的模塊連接到一個(gè)已有的程序，而不用更改程序的其余部分。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 主程序流程設(shè)計(jì)程序的執(zhí)行有一個(gè)邏輯層次，C語(yǔ)言就是一些函數(shù)的組合，編程就是去編寫(xiě)一些函數(shù)以滿(mǎn)足客觀(guān)實(shí)際要求，在編寫(xiě)函數(shù)過(guò)程中的一些邏輯層次里面，有順序、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)等等不同的控制邏輯。主程序主要完成所有外設(shè)、μC/OSII內(nèi)核初始化，節(jié)拍設(shè)置，創(chuàng)建起始任務(wù)，啟動(dòng)多任務(wù)，最后無(wú)限等待。讀AHB總線(xiàn)頻率計(jì)算SysTick初值(b)節(jié)拍設(shè)置流程圖入口寫(xiě)入SysTick初值返回多任務(wù)創(chuàng)建將自身掛起(c)起始任務(wù)創(chuàng)建流程圖入口返回關(guān)總中斷中斷嵌套次數(shù)加1(d)Mystic中斷函數(shù)流程圖入口延時(shí)判斷函數(shù)返回開(kāi)中斷退出中斷函數(shù)設(shè)置時(shí)鐘數(shù)值為0創(chuàng)建起始任務(wù)μC/OSII節(jié)拍設(shè)置初始化啟動(dòng)多任務(wù)所有外設(shè)初始化等待(a)主程序流程圖μC/OSII內(nèi)核初始化主函數(shù)開(kāi)始主函數(shù)如下所示：int main(void){ INT8U err。Init_All_Periph()。 //全部外設(shè)初始化OSInit()。 //初始化181。C/OS內(nèi)核 OS_CPU_SysTickInit( )。 //181。C/OSII節(jié)拍設(shè)置OSTaskCreateExt((void (*)(void *)) App_TaskStart, //創(chuàng)建起始任務(wù) (void * ) 0, (OS_STK * )amp。App_TaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE 1], //分配起始任務(wù)的堆棧大小 (INT8U ) APP_TASK_START_PRIO, //設(shè)置起始任務(wù)的優(yōu)先級(jí) APP_TASK_START_PRIO, (OS_STK * )amp。App_TaskStartStk[0], //堆棧起始地址 APP_TASK_START_STK_SIZE, //堆棧大小 (void *)0, OS_TASK_OPT_STK_CLR )。 Flag_Grp=OSFlagCreate(0x00,amp。err)。 //flags=0x00,表示事件標(biāo)志組的初值。 Sem=OSSemCreate(0)。 //對(duì)信號(hào)量的值，進(jìn)行遞增和遞減的操作 OSTimeSet(0)。 //設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前的時(shí)鐘數(shù)值為0 OSStart()。 //啟動(dòng)181。C/OSII多任務(wù) while (1) { 。 }} 子程序設(shè)計(jì)（一）初始化配置對(duì)于STM32來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)初始化配置要執(zhí)行的操作包括時(shí)鐘配置、I/O口（GPIO）配置、系統(tǒng)中斷向量配置以及串口配置。調(diào)用的執(zhí)行函數(shù)代碼及功能說(shuō)明如下所示：RCC_Configuration()。 //時(shí)鐘配置GPIO_Configuration()。 //GPIO口配置NVIC_Configuration()。 //系統(tǒng)中斷向量配置USART1_Configuration()。 //串口1配置開(kāi)始時(shí)鐘配置GPIO口配置系統(tǒng)中斷向量配置標(biāo)志位清除結(jié)束 初始化配置函數(shù)流程圖USART2_Configuration()。 //串口2配置USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC)。 //清除標(biāo)志位，否則第1位數(shù)據(jù)會(huì)丟失USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC)。 //清除標(biāo)志位，否則第1位數(shù)據(jù)會(huì)丟失其中時(shí)鐘配置函數(shù)為：/*函數(shù)功能：系統(tǒng)時(shí)鐘配置，使能外設(shè)時(shí)鐘*/void RCC_Configuration(void){
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