【文章內(nèi)容簡介】 1 單片機復位操作是在復位引腳加 2 個機器周期以上的高電平。有效復位與所加高電平時間與系統(tǒng)晶振的頻率有關。__EA VCC GNDXTAL1XTAL2 RESET淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文12被服務對象要做出服務效果的評定，需要按下不同的按鍵，為此，本窗口服務評價器設計了四個按鍵，分別設定為“非常滿意” 、 “滿意” 、 “一般”和“不滿意”四個鍵，電路如圖 所示。 圖 按鍵電路在圖 中，由于所需按鍵較少，采用簡單的獨立式按鍵實現(xiàn)，共設置了滿意、較滿意、一般和不滿意四個按鍵。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。接著進一步判斷究竟是哪一個按鍵被按下。鍵盤中哪個鍵按下的判斷方法是：一個一個口挨個判斷，為 0 那個鍵，即為按下的鍵，要注意，按鍵一定要判斷抖動與否。一旦找到哪個按鍵按下，就可以賦鍵值，該鍵值就對應于不同的評價功能。被服務對象是各種各樣的，如果用戶是聾啞人，在按下按鍵后，聽不見“謝謝”的語音，則他不能確定此次按鍵是否有效，有可能會一直按各不停，為避免這種情況，設置按鍵指示電路是必需的。按鍵指示用發(fā)光二極管實現(xiàn)，分別對應于“非常滿意” 、 “滿意” 、 “一般”和“不滿意”四個按鍵的指示，所以也要設計四個發(fā)光二極管。見圖 所示。VCC MCUMCU 非常滿意滿意一般不滿意非常滿意滿意一般不滿意窗口服務評價器底層電路設計分析13圖 按鍵指示電路 如圖 ，單片機的 ~ 上分別接一個發(fā)光二極管通過限流電阻接到 VCC 為 5V 的電源上，通過程序控制燈的亮滅，當機子啟動時循環(huán)亮一遍，當客戶按下某評價按鍵時，也循環(huán)亮一遍，這是為了不便讓服務人員觀察到評價結果但是又讓被服對象知道本次按鍵有效而設置的這種特別的顯示方式。單位對營業(yè)員評定等第往往用“星級”這個指標來描述，這個星級很有必要展現(xiàn)給客戶，以便客戶選擇星級高的營業(yè)員為自己服務。星級指示一般為 15級，電路如圖 所示。VCC圖 服務人員星級指示電路圖 為星級指示電路圖，也是限流電阻接發(fā)光二極管后上接到 VCC 為5V 的電源上，通過軟件實現(xiàn)星級指數(shù)的顯示功能。星級顯示的要求是：以四星級為例，應該讓 3 和 4 都發(fā)光。語音電路采用北京中青世紀科技公司生產(chǎn)的 PM5020 語音芯片，可以把錄得的聲音信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，通過專用語音編程器，將語音信息分段燒寫到其芯片內(nèi)。以下對語音芯片 PM5020 作簡要介紹并給出其與單片機的接口電路圖。（1）語言芯片 PM5020 的引腳圖 MCU一星級二星級三星級四星級五星級1 282 273 264 255 246 237 228 219 2010 1911 1812 1713 1614 15GND FMPC FDFA FKK1 RK2 01K3 02K4 03K5 04K6 05K7 06K8 07ROSC 08SP1 LEDSP2 VDD淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文14圖 語音芯片 PM5020 引腳圖（2）語言芯片 PM5020 的引腳功能描述表 1：PM5020 的引腳功能（3）語音電路設計圖 根據(jù) PM5020 生產(chǎn)廠商提供的接口電路圖如圖 所示。VCC 名稱 用途 名稱 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 復位端K2 輸入 2 01 輸出 1k3 輸入 3 02 輸出 2k4 輸入 4 03 輸出 3k5 輸入 5 04 輸出 4k6 輸入 6 05 輸出 5k7 輸入 7 06 輸出 6k8 輸入 8 07 輸出 7ROSC 振蕩電阻 08 輸出 8SP1/DAC 喇叭 1 LED1 指示燈SP2 喇叭 2 VDD 正電源端R1語音芯片 PM50K1 ROSCK2 VDDR SP101 SP2 GND GND MCUP25P24P27P26 窗口服務評價器底層電路設計分析15圖 PM5020 生產(chǎn)廠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 8 歐姆 喇叭,R1 為振蕩電阻,取值 240K,標準值是 255K,上拉到正電源。PM5020 的串行控制方式須由外部單片機接口，發(fā)串行指令控制放音的段號，段數(shù)最大 128 段，專用于語音組合用。本設計的語音信息為歡迎光臨，請您評價我們的服務，謝謝等。 在該串行模式下最大可分 128 段，K1 為數(shù)據(jù)端，K2 為時鐘端，時鐘為1KHZ，O1 為忙信號端。時鐘上升沿時數(shù)據(jù)端有效。語音段的地址為 80H~FFH，第一段的地址是 80H，按順序排列，最多 128 段語音。外部單片機直接送入要放音的段號數(shù)據(jù)，播放，結束時 PM50 的忙信號拉低，在判斷一段語音結束時，外部單片機再送下一段語音的段號。R 為復位端。 通信接口電路的設計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)議出臺后得到各 PC 廠商、芯片制造商和 PC 外設廠商的廣泛支持。 USB 本身也處于不斷的發(fā)展和完善中，從當初的、 到現(xiàn)在廣泛采用的 、 版本到即將被采用的 版本。USB 外設在國外以驚人的速度發(fā)展，迄今為止，各種 USB 的外設已經(jīng)有上千種.CP2101 的 USB 功能控制器是一個符合 USB 的全速器件并集成了收發(fā)器和片內(nèi)相應的上拉電阻 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)出的命令請求和用于控制 UART 功能的命令。本裝置窗口服務評價器需要用 USB 接口與上位機連接進行數(shù)據(jù)通信。（1）USB 接口的結構圖 USB 接口示意圖USB 引腳線由四條數(shù)據(jù)線組成，其中兩條是數(shù)據(jù)，另外兩條是電源。這四條線的接線金手指都在連接插頭插座的里面。其四個插腳的定義如下：1 ＋5V 2 DATA－ 數(shù)據(jù)－ 3 DATA＋ 數(shù)據(jù)＋ 4 GND 地 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文16當您把 USB 設備往機器上插時，首先接觸的是信號線，然后才是電源線。而向外拔時剛好相反，由于電源線較短，所以首先被切斷，而后才是數(shù)據(jù)線。這樣操作對整個系統(tǒng)及 USB 設備都沒有影響，所以可以熱插拔。 （2）USB 專用接口芯片 CP2102 簡介USB 專用接口芯片 CP2102 的引腳示意圖如圖 所示。圖 3262 CP2102 的引腳示意圖USB 掛起和恢復信號支持功能便于 CP2101 器件以及外部電路的電源管理，當在總線上檢測到掛起信號時 CP2101 將進入掛起模式在進入掛起模式時CP2101 會發(fā)出 SUSPEND 和/SUSPEND 信號 SUSPEND 和/SUSPEND 在一個CP2101 復位后也會發(fā)出直到 USB 要求的器件配置完成。CP2101 的掛起模式會在下述任何一種情況時出現(xiàn)：①檢測到繼續(xù)信號或產(chǎn)生繼續(xù)信號時；②檢測到一個 USB 復位信號或；③發(fā)生器件復位在掛起模式出現(xiàn)時 SUSPEND 和/SUSPEND 信號被取消。注意: SUSPEND 和/SUSPEND 在 CP2101 復位期間會暫時處于高電平，如窗口服務評價器底層電路設計分析17果要避免這種情況出現(xiàn)，可以使用一個大的下拉電阻 (10K 歐姆)來確保/SUSPEND 在復位期間處于低電平。CP2101 的虛擬 COM 口（VCP）器件驅(qū)動程序允許一個基于 CP2101 的器件以 PC 機的應用軟件的形式作為一個增加的 COM 口獨立于任何現(xiàn)有的硬件，COM 口使用運行在 PC 機上的應用軟件以訪問一個標準的硬件， COM 口的方式訪問基于 CP2101 的器件，但 PC 與 CP2101 器件間的數(shù)據(jù)傳輸卻是通過 USB完成的。因此無需修改現(xiàn)有的 COM 口應用就可以實現(xiàn)通過 USB 向基于 CP2101的器件傳輸數(shù)據(jù)。（3）UART 與 USB 的轉(zhuǎn)換電路設計UART 與 USB 的轉(zhuǎn)換電路如圖 3263 所示。圖 3263 UART 與 USB 的轉(zhuǎn)換電路左側為 USB 端與電腦連接，右側為 UART 與單片機連接，CP2102 及其周邊元器件起到 USB 信號與 UART 信號的轉(zhuǎn)換作用。C001 接在 USB 的 5V 到地之間，使 USB 輸出電源經(jīng)過傳輸線后消除干擾起濾波作用，C002 是 USB 里邊向外輸出一個 穩(wěn)定的電壓（USB 內(nèi)部也用到 ） ，同時也向外輸出，用于 的濾波。R002 是一個和一個穩(wěn)壓管是向外傳送+5V 的信號的，R002 起到保險絲的作用，能把 USB 電源大部分送到電路板上。SHOUTK1 肖特基二極管:特點是正向電壓 ,將電壓 = 送到板子上板子使電路工作，如果外面板子上有別的電壓加過來大于 5V，就被該二極管擋住，不會燒壞電腦主板，如果外面短路，1 歐姆的 R002 在短路電流達到 200mA 就先燒壞了，R001 C001 4K2 104 C003 C002 R002 R003 SHOUT K1 1ohn/FUSE 4K7DCD R1 RXDGND TXDD+D CTSVDD RTSREGIN DSRVBUS DTR____RST CP2102USB+USBGNDVCCTXD RXD淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文18也不會燒壞電腦主板，如果要是大于二極管的方向擊穿電壓，電阻剛好也起到了保護作用主板在 500mA 以上才能燒壞。第 4 章 程序設計 單片機功能設計根據(jù)前面的敘述，首先通過服務終端下達一個指令，該指令經(jīng)過 USB 總線傳送到服務評價器，經(jīng)過服務評價器譯碼，服務評價器發(fā)出“歡迎光臨”音響。對一個服務對象服務完畢后，服務人員又通過電腦終端下達一個指令，改指令經(jīng)過 USB 總線傳送到服務評價器，經(jīng)過服務評價器譯碼，服務評價器發(fā)出“請對我們服務進行評價”音響。這時，客戶可對服務人員的服務質(zhì)量給出一個客觀的評價。通過按一下服務評價器上的相應按鈕后，一方面評價信息通過 USB總線傳送到客戶端，再經(jīng)內(nèi)部局域網(wǎng)傳送到專用服務器主機；另一方面服務評價器發(fā)出“謝謝”的音響，以表示對被服務對象的致謝。按扭分四個：非常滿意，滿意，一般，不滿意。配套的這四個燈指示按的什么鍵，但是不能常亮，循環(huán)亮一圈，按哪一個鍵指示燈都一樣循環(huán)一圈，星級指示燈，指示客戶這個營業(yè)員的服務等級，共 5 個，級別越高量的越多，如果他是 5 星級，則 12345 全部亮。程序設計19 單片機程序流程圖單片機整體流程圖如圖 所示。發(fā)送命令 否(2)是 （1） (3) (3)A否是否無 (4)有有 否是（1） （2） （3） （4）無發(fā)送 ABCDE接收 EDCBA對碼上位機對碼是否成功接收上位機命令歡迎光臨請評價閃光謝謝您星級指示受控不受控是否有命令分析命令類別選 擇 執(zhí)行評價是否受控發(fā) 音 請 您評