【文章內容簡介】 SPI協(xié)議來完成。為了兼容獨立按鍵模式，一些SPI命令：PLAY ，REC，ERASE，F(xiàn)WD，RESET和GLOBAL_ERASE的運行類似于相應的獨立按鍵模式的操作。另外，SET_PLAY，SET_REC，SET_ERASE 命令允許用戶指定錄音、放音和擦除的開始和結束地址。此外，還有一些命令可以訪問APC寄存器，用來設置芯片模擬輸入的方式。 ISD1700 系列的SPI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1700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處理在/SS 變高后啟動。 . 在完成一個SPI命令的操作后，會啟動一個中斷信息，并且持續(xù)保持為低，直到芯片收到CLR_INT命令或者芯片復位。 圖39 語音播報電路數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。在本次設計中，我們選用P0口作為‘段碼’，連接SM410564‘a,b,c,d,e,f,g,dp’，每一段的亮滅。~‘位碼’，即連接SM410564的‘S1，S2，S3，S4’分別控制每一位的亮滅?！甋1，S2，S3，S4’相當于是每一段的COM端，由于是共陽極，只有某一位對應的COM端為‘1’時，所送的‘段碼’對該端來說才是有效的。圖310 顯示電路圖電子信息工程系畢業(yè)論文第四章 系統(tǒng)的軟件設計超聲波測距儀的軟件設計主要有主程序、超聲波發(fā)生程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。我們知道C語言程序有利于實現(xiàn)較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，而超聲波測距儀的程序需要有較復雜的計算（計算距離時），所以控制程序可采用C語言編程。 超聲波測距的算法設計超聲波測距的原理為超聲波發(fā)生器T在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當這個超聲波遇到被測物體后反射回來，就被超聲波接收器R所接收到。這樣只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。距離的計算公式為：L=s/2=(ct)/2 其中，L為被測物與測距儀的距離，s為聲波的來回的路程，c為聲速，t為聲波來回所用的時間。在啟動發(fā)射電路的同時啟動單片機內部的定時器T0，利用定時器的計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時間和收到反射波的時間。當收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變，在INT0或INT1端產生一個中斷請求信號，單片機響應外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務子程序，讀取時間差，計算距離。 主程序流程圖軟件分為兩部分，主程序和中斷服務程序，如圖4圖4圖43所示。主程序完成初始化工作、各路超聲波發(fā)射和接收順序的控制。定時中斷服務子程序完成單方向超聲波的發(fā)射，外部中斷服務子程序主要完成時間值的讀取、距離計算、結果的輸出等工作。主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設置定時器T0工作模式為16位定時計數(shù)器模式。置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P1清0。然后調用超聲波發(fā)生子程序送出一個超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，（這也就是超聲波測距會有一個最小可測距離的原因）后，才打開外中斷1接收返回的超聲波信號。圖41主程序流程由于采用的是12MHz的晶振，計數(shù)器每計一個數(shù)就是1μs，當主程序檢測到接收成功的標志位后，將計數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按式（41）計算，即可得被測物體與測距儀之間的距離，設計時取20℃時的聲速為344m/s則有：d=(ct)/2=172T0/10000cm 其中，T0為計數(shù)器T0的計算值。測出距離后結果將傳給LCD數(shù)碼顯示約5s，同時測量距離送語音模塊播報。然后再發(fā)超聲波脈沖重復測量過程。為了有利于程序結構化和容易計算出距離，主程序采用C語言編寫。 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 （頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時把計數(shù)器T0打開進行計時。超聲波發(fā)生子程序較簡單，但要求程序運行準確。圖42 定時中斷服務子程圖43 外部中斷服務子程序超聲波測距主程序利用外中斷1檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（即INT1引腳出現(xiàn)低電平），立即進入中斷程序。進入中斷后就立即關閉計時器T0停止計時，并將測距成功標志字賦值1。如果當計時器溢出時還未檢測到超聲波返回信號，則定時器T0溢出中斷將外中斷1關閉，并將測距成功標志字賦值2以表示此次測距不成功。 語音模塊子程序設所測量距離值為S=135cm,分別得到百位值、分位值、個位值，調用函數(shù)ISD_SET_PLAY進行組合播放語音，本例所播放的語音為“1點35米”流程圖如下： 圖 44 語音播報流程圖相關源程序代碼如下： bai1=S%1000/100。shi1=S%100/10。 ge1=S%10。 ISD_SET_PLAY(add1[bai1],0,add2[bai1],0)。 delay1(100)。//播放語音片段“1” ISD_SET_PLAY(add1[10],0,add2[10],0)。 delay1(100)。 //播放語音片段“點” ISD_SET_PLAY(add1[shi1],0,add2[shi1],0)。 delay1(100)。 //播放語音片段“3” ISD_SET_PLAY(add1[ge1],0,add2[ge1],0)。delay1(100)。 //播放語音片段“5” ISD_SET_PLAY(add1[11],0,add2[11],0)。 delay1(100)。 // 播放語音片段“米”第五章 溫度補償采用超聲波測量距離的方法，實時檢測現(xiàn)場溫度用以實現(xiàn)實際波速數(shù)據(jù)的校準，減小溫度對測距產生的誤差，最終由數(shù)碼管顯示所測距離，測量范圍為7cm~1m,誤差177。2cm。 設計方案超聲波傳聲器結構簡單、行能可靠、成本低、易集成，因此常用超聲波測距。在常溫下，超聲波的傳播速度為340m/s，但其傳播速度V易受到空氣中的溫度、濕度、壓強等因素的影響，其中溫度的影響最大。一般溫度每升高1攝氏度。表1為超聲波在不同溫度下的波速值。表51 一些溫度下聲速溫度T/℃3020100102030聲速v/ms1313319322331337344350油此可見溫度對超聲波測距系統(tǒng)的影響是不可忽略的。為了得到較為精確的測量結果，必須對波速進行溫度補償。通過實驗可獲得波速與溫度之間的經驗模型：V=+，T為現(xiàn)場溫度，V為實際波速。從式中可看出，要獲得精確的波速值，必須首先獲取現(xiàn)場溫度T的大小。本設計采用DS18B20檢測現(xiàn)場溫度，用以實現(xiàn)實際波速的校準。 溫度補償及其原理目前，大多數(shù)溫度測控系統(tǒng)在進行溫度測量時，通常采用模擬式溫度敏感元件，如熱電阻、熱電偶、紅外測溫儀等，將溫度轉化為電信號，經過信號放大電路放大到合適的范圍，再由A/D轉換為數(shù)字量。此種形式的溫度測量結構復雜，測量精度易受原器件參數(shù)影響。DS18B20是Dallas公司開發(fā)的1wire（單總線）高精度數(shù)字式半導體溫度傳感器，它具有節(jié)省I/O口弦資源，結構簡單，成本低廉，精度高，便于總線擴展和維護等諸多特點。1wire是將數(shù)據(jù)線、控制線、地址線合為1根信號線。DS18B20的測溫原理如圖511，圖中低溫度系數(shù)的晶振的振蕩頻率受溫度很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，產生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產生的時鐘脈沖后進行計數(shù)，進而完成溫度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55℃所對應的基數(shù)分別置入計數(shù)器1和溫度寄存器中，計數(shù)器1的溫度寄存器被預置在55℃所對應的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預置將重新被裝入，重新開始對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖進行計數(shù)。如此循環(huán)直至計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中振蕩器溫度特性的非線性，以產生高分辨率的溫度測量。其輸出用于修正計數(shù)器的預置值，只要計數(shù)門仍未關閉就重復上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值。由經驗公式V=+，實現(xiàn)溫度補償。圖51測溫原理另外，由于DS18B20單總線通信功能是分時完成的，因此他有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種