【正文】 16就作為工作模式選擇端 M0M6，對(duì)應(yīng) 7 種工作模式，當(dāng) AA9 任一位為低或都為低時(shí)（即地址 0599） ，只要在分段錄放音操作前（不少于 300ns),給地址 A0A9 賦值，操作就從該地址開始。ISD2560 將 480K 的 EEPROM 分為 600 個(gè)信息段，每段 800 個(gè)字節(jié)。作為一個(gè)整體單位進(jìn)行尋址和控制，應(yīng)給每個(gè)信息段分配一個(gè)供外部控制的地址，而不是對(duì)每個(gè)字節(jié)進(jìn)行尋址，否則至少需要 19 個(gè)地址端口。這樣，大大減少了信息檢索所需要的地址線。對(duì)較長的語音信號(hào)可以跨越多個(gè)信息段進(jìn)行錄音，不受內(nèi)部存儲(chǔ)信息段的限制，且內(nèi)部的信息段址會(huì)自動(dòng)增加。在每個(gè)語音段的尾部自動(dòng)增加一個(gè)結(jié)束標(biāo)志 EOM,組合放音時(shí)，通過檢測(cè) EOM 來控制各語音段的結(jié)束和下一段的開始。 每個(gè)信息段的錄放音時(shí)間等于總時(shí)間除以 600，如 ISD2560 的總時(shí)間為 60s，則每個(gè)信息段的錄放音時(shí)間為 100ms；ISD2560 的總時(shí)間為 120s,則每個(gè)信息段的時(shí)間為200ms。因此可以利用該時(shí)間長度作為一個(gè)段地址，通過單片機(jī)定時(shí)器的計(jì)時(shí),平行的映射信息段的地址，從而得到每段錄音的起始地址。這樣，就需要設(shè)置一個(gè)地址計(jì)數(shù)器。一般錄音從 0 地址開始，首先通過 CPU 將它賦給 A0A9，然后通過單片機(jī)控制ISD 啟動(dòng)錄音，同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)的定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，每到一個(gè)信息段的時(shí)間，就給地址計(jì)數(shù)加 ISD 錄音時(shí)，同時(shí)停止定時(shí)器計(jì)時(shí)。此時(shí)地址計(jì)時(shí)器的值即為該段語音的未地址，加 1 即為下一段語音的首地址，并將它存在 EEPROM 中，為下一將放音提供的地址信息。通過 CPU 將該地址賦給 A0A9，即可錄制下一段語音。依次下去，即可在錄制完所有語音段的同時(shí)得到各段的起始地址。如果不是從 0 地址開始的語音段，只需將初始地址賦給 A0A9，加上地址計(jì)數(shù)器的值，即可得到語音段的未地址。這里不用同時(shí)保存各語音段的起始地址和結(jié)束地址，因?yàn)楦鱾€(gè)段時(shí)相鄰的，前一段的未地址加 1 即是本段的起始地址，且每個(gè)語音段的結(jié)尾均為 EOM 標(biāo)志，并可發(fā)出中斷。放音時(shí)利用它和保存在 EEPROM 中各語音段的起始地址即可按任意順序組合各個(gè)語音段。語音模塊與單片機(jī)的接口電路如下圖 214 所示。R?RES2R?RES2R?RES2R?RES2C?CAPC?CAPC?ELECTRO2LS?SPEAKERE?ELECTRO2A0/M01A1/M12A2/M23A3/M34A4/M45A5/M56A6/M67A78A89A910PR27EOM25PD24CE23 AGC 19ANA OUT 21ANA IN 20XCLK 26MIC 17MICREF 18SP 15SP+ 14E?Component_1VCCVCCE?ELECTRO2P00P01P02P03P04P05P06P0712MKMIC17214 語音模塊與單片機(jī)的接口電路 報(bào)警電路報(bào)警電路很簡單，當(dāng)顯示的溫度超過設(shè)定的溫度值時(shí)，單片機(jī)就會(huì)從 INT1 引腳發(fā)出一連串脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。 本設(shè)計(jì)由三極管和電阻驅(qū)動(dòng)蜂鳴器組成報(bào)警電路。電路圖如下：LS?SPEAKERD?LEDQ?PNP R?RES2VCCP2.3圖 215 報(bào)警電路圖 輸出驅(qū)動(dòng)接口電路將繼電器接到單片機(jī) AT89S52 的 、 口，開關(guān)輸出控制加溫裝置電路，單片機(jī)將采集到的溫度數(shù)字量與預(yù)設(shè)的進(jìn)行基準(zhǔn)上下限進(jìn)行運(yùn)算比較處理后，從、 口輸出驅(qū)動(dòng)電磁繼電器，對(duì)溫度裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及電源通斷等控制。驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的連接電路如圖 216 所示DIODED0RELAYSPSTK0NPNQ0VCCAC220 R17 圖 216 驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的連接基于單片機(jī)的電子體溫計(jì)電路設(shè)計(jì)18第 3 章 軟件程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，硬件與軟件緊密結(jié)合，由于硬件電路的設(shè)計(jì)不具有通用性，所以必須根據(jù)具體的硬件電路來設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的軟件，硬件設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到軟件設(shè)計(jì)的難易，軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)劣又直接影響到硬件的發(fā)揮。在很多時(shí)候，軟件可以替代硬件的功能，當(dāng)然，需要付出額外占用 CPU 時(shí)間的代價(jià)。軟件程序的設(shè)計(jì)是根據(jù)硬件電路圖的連接和各個(gè)元器件的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在編寫軟件時(shí)，可以按各個(gè)程序的功能將軟件細(xì)分為各個(gè)功能模塊，再通過主程序的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)整個(gè)軟件系統(tǒng)。 主程序流程圖整個(gè)軟件部分的主程序包含有以下子程序：讀實(shí)時(shí) DS18B20 子程序模塊，看門狗電路子程序。LED 顯示子程序，鍵盤掃描子程序利用中斷來實(shí)現(xiàn)。主流程圖如圖 31 所示。讀實(shí)時(shí) DS18B20調(diào)用實(shí)時(shí)溫度與設(shè)定值比較程序模（PID 算法）置相應(yīng)標(biāo)志位調(diào)用根據(jù)標(biāo)志位輸出繼電器動(dòng)作程序模塊調(diào)用看門狗子程序結(jié)束系統(tǒng)初始化圖 31 主流程圖19 定時(shí)器中斷服務(wù)程序流程圖設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中使用了兩個(gè)中斷服務(wù)程序：定時(shí)器 T0 中斷和定時(shí)器 T1 中斷。T0 中斷服務(wù)程序則是處理鍵盤設(shè)定子程序。T1 中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)的功能是動(dòng)態(tài)顯示時(shí)點(diǎn)亮 LED 數(shù)碼管。 T0 中斷服務(wù)子程序 在 T0 中斷程序中，調(diào)用鍵盤掃描子程序，如有按鍵按下，就進(jìn)入鍵值處理子程序，執(zhí)行完畢后就重裝 T0 計(jì)數(shù)初值，然后中斷返回。 鍵盤所用開關(guān)通常為機(jī)械性開關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的閉合和斷開來描述不同的工作狀態(tài)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間一般為 10ms~20ms。鍵盤的抖動(dòng)會(huì)引起一次按鍵被誤讀多次，為了確保 CPU 對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵，必須消除抖動(dòng)的影響。消除抖動(dòng)的措施有硬件和軟件兩種方法。本設(shè)計(jì)采用軟件延時(shí)的方法進(jìn)行消除抖動(dòng)。在第一次檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一段 10ms 左右的延時(shí)子程序，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如果保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正有鍵按下，從而消除了抖動(dòng)的影響。其鍵盤掃描流程圖如圖 32 所示。入棧保護(hù)鍵盤掃描讀鍵值有鍵按下？調(diào)延時(shí) 20ms 子程序有鍵閉合？轉(zhuǎn)各鍵處理子程序恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回NNYY圖 32 鍵盤掃描流程圖 T1 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用的是動(dòng)態(tài)顯示，其原理為：首先以串行方式由 DAT 口向 LED 顯示器數(shù)碼端口發(fā)送第一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)，這時(shí)發(fā)送位碼數(shù)據(jù)到 P0 口，此時(shí)由于 P0 為低電平而其它口都為高電平，因此只有 8 個(gè)發(fā)光二極管工作。這樣我們可以發(fā)送第二個(gè)數(shù)據(jù)，同樣我們應(yīng)使其對(duì)應(yīng)的位碼為低電平且保證其它位為高電平。依次類推對(duì) 8 個(gè)發(fā)光二極基于單片機(jī)的電子體溫計(jì)電路設(shè)計(jì)20管和四位 LED 顯示器進(jìn)行掃描，顯示器分時(shí)輪流工作。雖然每次只有一個(gè)顯示器工作，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象我們?nèi)詴?huì)感覺所有的顯示器都在同時(shí)顯示。它的優(yōu)點(diǎn)是：硬件電路簡單，占用較少的 I/O 口，但其傳送速度較慢。T1 中斷程序的主要任務(wù)就是 LED 顯示程序，且每進(jìn)一次中斷只讓一個(gè)數(shù)碼管工作，下次進(jìn)中斷時(shí)再讓下一位數(shù)碼管工作，依次輪流循環(huán)下去。中斷程序框圖如下 33 所示。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)重裝定時(shí)器 T1 初值取顯示數(shù)據(jù)，查段碼表得到顯示段碼將顯示位碼送 R2調(diào)串行發(fā)送子程序送位碼至掃描口四位顯示完？ 顯示緩沖區(qū)首址 R0，位碼賦初值給 R2顯示緩沖區(qū) R0 加 1，位碼左移一位恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)中斷返回NY圖 33 中斷程序流程圖21 DS18B20 子程序流程圖根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM指令，這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放，DS18B20 收到信號(hào)后等待 16～60 微秒后發(fā)出 60～240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。DS18B20 的初始化流程圖如圖 33 所示。DS18B20 的讀程序流程圖如圖 34 所示。DS18B20 的寫程序其流程如圖 35 所示。溫度采集程序流程圖如圖 36 所示。 開始拉低數(shù)據(jù)線500181。s 延時(shí)拉高數(shù)據(jù)線18b20 正常?置 18B20 存在信號(hào)置 18B20 出錯(cuò)結(jié)束NY 圖 34 DS18B20 的讀程序流程圖基于單片機(jī)的電子體溫計(jì)電路設(shè)計(jì)22開始發(fā)出讀信號(hào)脈沖延時(shí)數(shù)據(jù)寫入寄存器 C延時(shí)數(shù)據(jù)寫入寄存器 A數(shù)據(jù)移完嗎？數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器返 回YN圖 35 DS18B20 的寫程序流程圖23開始復(fù)位 DS18B20DS18B20 正常？發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令延時(shí)復(fù)位 DS18B20發(fā)出讀溫度指令DS18B20 出錯(cuò)結(jié)束NY圖 36 溫度采集程序流程圖 看門狗程序流程圖的設(shè)計(jì)X5045芯片提供了EEPROM存貯數(shù)據(jù)及看門狗功能。它必須通過微處理器加以控制方可實(shí)現(xiàn)。在前面已經(jīng)詳細(xì)介紹了X5045與單片機(jī)的接口電路，其功能的實(shí)現(xiàn)還是要靠軟件來實(shí)現(xiàn)。X5045讀/寫操作時(shí)序讀時(shí)序 (l)把 CS 拉低以選擇芯片 (2)發(fā)送 8 位的讀(READ)指令 (3)送 8 位的字節(jié)地址 (4)將所選定地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)移到期 SO 線上寫時(shí)序在寫時(shí)序之前，必須先發(fā)出 WREN 指令使“寫使能”鎖存器置位。具體置位“寫使能”鎖存器操作為:(1)CS 先被拉到低電平(2)由時(shí)鐘同步送入 WREN 指令(3)將 CS 變?yōu)楦唠娖綄憯?shù)據(jù)到 EEPROM 操作為：(l)拉低 CS 并保持在低電平(2)發(fā)送寫指令(WRITE)(3)寫數(shù)據(jù)，可以連續(xù)寫多達(dá) 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，但必須是這 4 個(gè)字節(jié)在同一頁上。X5045 讀寫程序流程圖如圖 37 所示?；趩纹瑱C(jī)的電子體溫計(jì)電路設(shè)計(jì)24開始將 CS 拉低允許寫選擇所寫的位置寫入地址將數(shù)據(jù)的一位寫入數(shù)據(jù)寫完了嗎？將 CS 拉高等待狀態(tài)寄存器不忙將 CS 拉低選擇所讀數(shù)據(jù)的位置寫入地址將數(shù)據(jù)一位一位地讀出結(jié)束YN圖 37 X5045 讀寫程序流程圖25結(jié)論與展望經(jīng)過三個(gè)多月的設(shè)計(jì)時(shí)間，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)：基于單片機(jī)電子體溫計(jì)的設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成了。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我掌握了一些實(shí)踐性質(zhì)的設(shè)計(jì)的基本步驟：首先，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，并且要對(duì)市場(chǎng)上電子體溫計(jì)要有初步了解，還要知道前人做了哪些工作，本設(shè)計(jì)方案的可利用程度等等。其次，要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)做深入的方案論證、計(jì)算并且結(jié)合現(xiàn)有實(shí)際條件，確立自己的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而，就是對(duì)自己確立的方案進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)，包括所用原器件選型，以及控制部分整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的硬件選型與設(shè)計(jì)，并用Protel 繪制出整個(gè)系統(tǒng)總體電路圖。接著我們就進(jìn)入到軟件編程設(shè)計(jì)了，要畫出各部分的大體流程圖，弄清楚各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)的功能，最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行軟件編程實(shí)現(xiàn)。到此為止，這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本上已經(jīng)完成了，最后就是要經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)，確定我們的設(shè)計(jì)是否符合實(shí)際要求，具有可利用價(jià)值。本系統(tǒng)采用的單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)或人體溫度的智能控制，單片機(jī)可完成室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集、傳送預(yù)處理和控制任務(wù)。用單片機(jī)匯編語言編程，采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了可靠性和可擴(kuò)展性。把單片機(jī)控制理論與技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控中，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的控制要求。整個(gè)設(shè)計(jì)過程同時(shí)也是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，例如以前自己沒有學(xué)習(xí)過運(yùn)用Protel 繪圖，經(jīng)過這次設(shè)計(jì)后自己在這方面有很大地進(jìn)步； 在查找資料方面，認(rèn)識(shí)到：圖書資料、網(wǎng)絡(luò)資料和期刊等都很有價(jià)值，以后做設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意查找完整的資料，不要只偏重一個(gè)方面。當(dāng)然整個(gè)設(shè)計(jì)過程學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比運(yùn)用 Protel、學(xué)會(huì)查找多方資料多得多，這些對(duì)于自己以后的學(xué)習(xí)和工作將受益匪淺。但必須認(rèn)識(shí)到的是，在設(shè)計(jì)中也存在著不足之處，例如單片機(jī)控制系統(tǒng)在可靠性方面相對(duì)于可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)略為欠缺，并且自己深入實(shí)踐不夠，所做的系統(tǒng)也不是很完善。但是我想通過以后的學(xué)習(xí)和努力一定會(huì)有所提高，能夠做出更好的設(shè)計(jì)?；趩纹瑱C(jī)的電子體溫計(jì)電路設(shè)計(jì)26致 謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我的指導(dǎo)教師：薛樹功老師給予了我極大的幫助與耐心的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)過程中不僅幫我解決了許多設(shè)計(jì)存在的問題，而且?guī)臀覐浹a(bǔ)了許多知識(shí)漏洞，從而使得自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利完成。在此，對(duì)于他的幫助和指導(dǎo)表示最衷心的感謝。同時(shí)，感謝大學(xué)四年來培育我的每一位老師。整個(gè)設(shè)計(jì)過程也得到了電氣工程系以及學(xué)校的大力幫助，提供了很好的設(shè)計(jì)環(huán)境，開放學(xué)校的圖書館，使得自己在收集資料、整理資料、撰寫設(shè)計(jì)論文等方面都很方便。對(duì)此特別表示感謝。還有，同學(xué)們之間相互的指導(dǎo)對(duì)設(shè)計(jì)的幫助也是非常大的。在此，我對(duì)他們的幫助表示由衷地感謝。 作者：