【導讀】液晶顯示器實現(xiàn)，液晶顯示當前日期、時間和溫度。當測量溫度超過設(shè)定的溫度上下限。時，啟動蜂鳴器和指示燈報警。溫度顯示穩(wěn)定，且溫度測量誤差≤±1℃，溫度值小數(shù)。部分保留兩位有效數(shù)字。增加了手動實時播報時間溫度功能。它具有功耗低、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點，應用越來越廣泛。其外圍電路相對比較簡單，實現(xiàn)容易。在本論文中附帶了軟件實現(xiàn)的流程圖以及部分子。程序以及各種硬件電路圖。

　　

【正文】 一定的過程才能達到穩(wěn)定，這一過程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動。為了保證 CPU 對鍵一次閉合，僅作一次鍵輸入處理，必須去抖動影響。本設(shè)計采用軟件去抖的辦法是在檢測到有按鍵按 下時，執(zhí)行一個 5－ 10ms 的延遲程序后在確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正鍵按下的狀態(tài)，從而消除了抖動影響。鍵盤子程序流程圖如下 所示 （ 延時子程序未在流程圖中畫出）。 初始化 判斷溫度在設(shè)定范圍 顯示溫度子程序 報警子程序 顯示時間子程序 測量溫度子程序 判斷顯示模式子程序 顯示溫度上 下限子程序 鍵盤掃描子程序 開機 學士學位論文 23 表 按鍵功能表 按鍵 實現(xiàn)功能 SW5 按下一次 進入時間秒設(shè)置模式 SW5 按下二次 進入時間分設(shè)置模式 SW5 按下三次 進入時間時設(shè)置模式 SW5 按下四次 進入溫度上限設(shè)置模式 SW5 按第五次 進入溫度下限設(shè)置模式 SW5 按下第六次 退出設(shè)置模式 SW6 按下一次 在設(shè)置模式下對應數(shù)值加一 SW7 按下一次 在設(shè)置模式下對應數(shù)值減一 SW8 按下一次 播報當時溫度值 圖 鍵盤子程序流程 測量溫度子程序設(shè)計 由在整個語音溫度計的設(shè)計中是以正確采集溫度為前提的，因為如果溫度采集就不正確，那么即使后續(xù)電路如顯示和報溫電路均正確，最后的結(jié)果仍然不能達到我們所要鍵盤開始掃描 ct==0。P1=ct。 SW5 按下 SW6 按下 SW7 按下 SW8 按下 ct++。if(ct5)ct==0。 if(ct==4||ct==5)顯示溫度上下限子程序； else 顯示時間子程序 If(ct=0)無效 。 If(ct=1) 秒加1。 If(ct=2) 分加1。 If(ct=3) 時加1 If(ct=4) 上限加 1 If(ct=5) 下限加 1 語音播報子程序 If(ct=0)無效 。 If(ct=1) 秒減1。 If(ct=2) 分減1。 If(ct=3) 時減1 If(ct=4) 上限加減 If(ct=5) 下限減 1 學士學位論文 24 的目標，也就是不能正確的對環(huán)境溫度進行顯示和報溫，所以關(guān)于 DS18B20 的溫度采集是非常重要的。 DS18B20 單線通信功能是分時完成的，它有嚴格的時隙概念，因此讀寫時 序很重要。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（發(fā)復位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù) [8]。其測溫子程序流程圖如 所示 。 部分控制 DS18B20指令功能如表 所示： 圖 測溫度子程序流程 表 控制 DS18B20 指令表 指 令 指令代碼 操 作 說 明 跳過 ROM CCH 忽略 64 位 ROM 編碼 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20 進行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9 個字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TH、 TL字節(jié) 復制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL字節(jié)寫到 E2RAM 中 重新調(diào) E2RAM B8H 把 E2RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)寫到暫存器 TH、 TL中 讀電源供電方式 B4H 啟動 DS18B20 發(fā)送電源供電方式的信號給主 CPU 初始化 寫跳過 ROM 指令 寫啟動溫度轉(zhuǎn)換指令 延時 初始化 寫跳過 ROM 指令 寫讀溫度轉(zhuǎn)換指令 讀取溫度 學士學位論文 25 報警子程序 初始默認上下限報警值，或鍵盤設(shè)定報警值，取量實時測溫度值與溫度上下限值比較，超過報警范圍，導通三極管，觸發(fā)蜂鳴器與指示燈報警，當實時溫度恢復到報警范圍內(nèi)溫度時，自動停 止報警。流程圖如圖 大于 小于 圖 報警子程序 實現(xiàn)時鐘功能的程序設(shè)計 本系統(tǒng)的時鐘直接用單片機的定時器編程以實現(xiàn)時鐘，節(jié)省硬件。 TMOD=0x01 定時器 T0 初始化方式 1。定時時間 =（ 65536T0 初值） *時鐘周期 *12。本設(shè)計中定時時間50ms，時鐘周期 為 12M，顧 TH0=0x3c。TL0=0xb0 時鐘實現(xiàn)流程圖如圖 所示 : 不報警 小于0 大于 小于0 大于0 讀取溫度值 溫度值減上限值 溫度值減下限值 報警 學士學位論文 26 圖 時鐘功能實現(xiàn)流程 顯示程序設(shè)計 本設(shè)計使用的 LCD1602 基本操作時序如表 。清楚基本操作時序就可以完成寫指令和寫數(shù)據(jù)到 LCD 中的子函數(shù)設(shè)計。在子函數(shù)中為了使液晶顯示更加穩(wěn)定，可以最簡短的延時。 顯示模式包括當前溫度顯示，時間顯 示模式，溫度上下限，他們實現(xiàn)都是先初始化調(diào)用顯示字符串子程序后再調(diào)用顯示指定位置字符子程序，具體看顯示當前溫度子程序定時器 T0初始化 (方式 1) 判斷 minute=20 判斷 Seconde=60 Seconde ++ Minute++ Hour++ 判斷 Hour =24 Hour=0 學士學位論文 27 流程圖如圖 所示： 圖 顯示當前溫度子程序流程 語音播放子程序 單片機語根據(jù)語音信息與分段地址的對照表和當前溫度組合出播報當前的溫度語音數(shù)據(jù)地址，再通過 控制語音芯片放音，把處理的數(shù)據(jù)地址通過 P1 端口寫給語音芯片，程序流程如圖 所示： 圖 語音播放子程序 當前檢測溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 LCD 初始化 顯示字符 temp: . oC 顯示當前溫度 播報“現(xiàn)在溫度是” , 播報溫度值的個位 溫度值 10 播報“度” 個位為零 播報溫度值的十位 播報“十” 播報溫度值個位 播報“度” 個位不 為零 播報溫度值的十位 播報“十” 播報“度” 學士學位論文 28 5 仿真結(jié)果數(shù)據(jù)分析 功能仿真和結(jié)果 各項功能仿真方法及仿真結(jié)果如下表 表 各項功能仿真方法及結(jié)果 類別 仿真項目 仿真方法 仿真結(jié)果 基 本 部 分 （ 1）正常開機有嘟聲 （ 2）測量范圍 開機實現(xiàn) 仿真實現(xiàn) 仿真實現(xiàn) 仿真實現(xiàn) 開機顯示，調(diào)整 DS18B20 的溫度是否都可以顯示 開機顯示 （ 3）顯示時間和溫度 （ 4）調(diào)整時間、日期，設(shè)定最低、最高溫度 按 SW5 進入時間、最低、最高溫度調(diào)整功能， SW6 加 1， SW7 減 1，最后按 SW5 確認溫度設(shè)定結(jié)束 調(diào)整 DS18B20 溫度分別超過上限與下限，啟動蜂鳴器與指示燈 觀察連接語音芯片 P1 和高低電平的變化 仿真實現(xiàn) 仿真實現(xiàn) 仿真實現(xiàn) （ 5）報警功能 （ 6）語音播放功能 學士學位論文 29 P 2 5P 2 6P 2 7P 2 8P 2 5P 2 6P 2 7P 2 8P 3 7P 0 0P 0 0D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C DL M 0 1 6 LX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1X1CR Y S T A LC12 2 pC22 2 pR11 0 kC31 0 uRS T5S CL K7I/O6X12X23V CC 18V CC 21U2DS 1 3 0 2X2CR Y S T A LQ1P N P35%RP5kL S 1S O UN D E R1 9 .0DQ2V C C3G ND1U3DS 1 8 B 2 0 圖 語音溫度計仿真 學士學位論文 30 結(jié) 論 本文設(shè)計的語音溫度計，即可用于人民 生活中的日常用品，還可以單獨作為系統(tǒng)為了保證某特定環(huán)境溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi)，以保證工作系統(tǒng)在穩(wěn)定的狀態(tài)下工作。本文設(shè)計的語音溫度計成本很低，如果采用大批量生產(chǎn)的話，生產(chǎn)成本會更低，可以帶來一定的經(jīng)濟效益。 經(jīng)過這段時間的方案論證、系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計、系統(tǒng)的仿真和調(diào)試。查閱了大量的關(guān)于傳感器、單片機及其接口電路、以及控制方面的理論。經(jīng)過了一番特殊的體驗后，靠用所學的專業(yè)知識來解決問題。檢查了自己的知識水平，使我對自己有一個全新的認識。通過這次畢業(yè)設(shè)計，不僅鍛煉自己分析問題、處理問題的能力，還提高了自己的 動手能力。這些培養(yǎng)和鍛煉對于我們這些即將走向工作崗位的大學生來說，是很重要的。 這次畢業(yè)設(shè)計基本的完成了任務書的要求，實現(xiàn)了溫度的控制和語音播報。通過仿真表明系統(tǒng)的設(shè)計是正確的，可行的。但是由于設(shè)計者的設(shè)計經(jīng)驗和知識水平有限，本文設(shè)計的語音溫度計還存在許多不足和缺陷。 學士學位論文 31 致 謝 非常感謝丁國華 老師在我大學的最后學習階段 —— 畢業(yè)設(shè)計階段給自己的指導，從最初的定題，到資料收集，購買器件、焊接元件，到寫作、修改，到論文定稿，他給了我耐心的指導和無私的 幫助。為了指導我們的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時間，他的這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意，并 祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《 基于單片機 AT89C51語音溫度計的設(shè)計 》終于完成了，這意味著大學生活即將結(jié)束。在大學階段，我在學習上和思想上 都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。 在本論文的寫作過程中，我的導師丁國華老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱， 到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題， 嚴格把關(guān)，循循善誘，在此我再