【正文】 感謝應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的全體老師對我的諄諄教導(dǎo)，你們的教誨將使我受益終生。 謝 老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、待人誠懇， 他 高屋建瓴的學(xué)術(shù)眼光、對事業(yè)孜孜不倦地追求和勤奮不輟的精神將使我終生受益，是我終生學(xué)習(xí)的榜樣，在此向恩師致以最誠摯的謝意。 十一 .致 謝 在論文即將完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的導(dǎo)師 謝元成 老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意 ! 在論文工作中，一直得到 謝 老師的悉心指導(dǎo)。 最后，由于本人水平有限 ，設(shè)計(jì)中存在不足，錯(cuò)誤之處，請各位老師多多批評指正。在設(shè)計(jì)中所運(yùn)用到的理論，使我對它們的使用更加熟練，而且發(fā)現(xiàn)其中強(qiáng)大的功能。 設(shè)計(jì) 論文的完成使我體會到成功的喜悅，也懂得一分耕耘一分收獲的道理。 三． 模塊接口說明 1 VCC 外接 電壓（可以直接與 5v 單片機(jī)和 單片機(jī)相連） 2 GND 外接 GND 3 OUT 小 板 數(shù)字量輸出接口（ 0 和 1） 四．模塊原理圖 518 總體硬件設(shè)計(jì) 52 軟件設(shè)計(jì)方案 521 音控模塊驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 522 密碼輸入及 LCD 顯示模塊驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 523 紅外感應(yīng)模塊驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 524 萬年歷及 LCD 顯示模塊驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 525 電機(jī)驅(qū)動 與傳感 模塊程序設(shè)計(jì) 526 用戶程序設(shè)計(jì) 六．調(diào)試 61 硬件和軟件分別調(diào)試 62 硬件和軟件模擬聯(lián)調(diào) 63 制作樣品及調(diào)試 64 樣品在不同環(huán)境中使用測試 （無） 七． 量產(chǎn)型成品設(shè)計(jì)（無） 71 成品外觀設(shè)計(jì) 72 成品調(diào)試 73 成品的使用環(huán)境和功能測試 八． 成品定型和編寫用戶手冊（無） 九 ． 結(jié)束語 經(jīng)過幾個(gè)多月的努力，在老師的耐心指導(dǎo)下，從設(shè)計(jì)，論證，修改到編程，調(diào)試，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了 。OUTIO 比較器采用 LM393，工作穩(wěn)定； 可采用 35V 直流電源對模塊進(jìn)行供電。 傳感器模塊輸出端口 OUT 可直接與單片機(jī) IO 口連接即可，也可以直接驅(qū)動一個(gè) 5V 繼電器；連接方式： VCCVCC。其中黑色探測距離最小 ,白色最大 。檢測距離可以通過電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，順時(shí)針調(diào)電位器，檢測距離增加；逆時(shí)針調(diào)電位器，檢測距離減少。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、避障小車、流水線計(jì)數(shù)及黑白線循跡等眾多場合。 ULN2020 采用 DIP— 16 或 SOP— 16 塑料封裝。 該電路的特點(diǎn)如下： ULN2020 的每一對達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè) 的基極電阻 ,在 5V 的工作電壓下它能與 TTL 和 CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。 主要用于存放一些保密性要求不高的數(shù)據(jù)，比如用于數(shù)據(jù)存儲，電話卡和校園卡等各個(gè)領(lǐng)域。 使用方法與 EPROM 完全相同，存儲結(jié)構(gòu)簡單，只有讀寫兩種操作功能 ， 主要用于存放一些保密性要求不高的數(shù)據(jù)。 低壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓操作： （ VCC＝ ～ ）， （ VCC＝ ～ ）， （ VCC＝ ～ ）和 （ VCC＝ ～ ）；低壓器件（ ISB：＝ 2μA 、 ）；存儲空間： 40968 ； 2 線串行接口；施密特觸發(fā)，噪聲抑制濾波輸入；雙向傳輸協(xié)議； 100kHz（ ， ， ）和 400kHz（ 5V）兼容；用于硬件數(shù)據(jù)保護(hù)的寫保護(hù)引腳； 32 字節(jié)頁寫模式（允許局部頁寫操 作 ）；自定時(shí)寫周期（ 10ms最大值）；高可靠性： 1000000 次循環(huán)擦寫周期， 100 年數(shù)據(jù)保 留時(shí)間， ESD 保護(hù)：＞ 3000V；汽車級和擴(kuò)展溫度范圍； 封裝： 8 引腳的 SOIC 和 TSSOP 封裝， 14 引腳的 SOIC 封裝 四． AT24C32 主要參數(shù) ATMEL 標(biāo)準(zhǔn)尺寸： ＊ 54mm＊ ATMEL 存儲卡，是一種不具備加密功能的 EEPROM 卡。 C 輸出 /手動復(fù)位去抖輸入 三． TA24C32 簡介 AT24C32 存儲卡 ，是一種不具備加密功能的 EEPROM 卡， AT24C 為系列號，數(shù)字部分為 K 位容量，AT24C32 為 32K。 C 、分、時(shí)、星期、日期、月、年信息，并提供有效期到 2100 年的閏年補(bǔ)償 (400kHz) I2C 接口 工作電壓 ：精度為177。 C 工業(yè)級： 40176。 商用級： 0176。 C 至 +85176。 C 范圍內(nèi)精度為177。 二 . DS3231 特點(diǎn) 176。 精密的、經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)碾妷夯鶞?zhǔn)和比較器電路用來監(jiān)視 VCC 狀態(tài)，檢測電源故障，提供復(fù)位輸出，并在必要時(shí)自動切換到備份電源。地址與數(shù)據(jù)通過 I178。時(shí)鐘的工作格式可以是 24 小時(shí)或帶 AM/PM 指示的 12 小時(shí)格式。 RTC 保存秒、分、時(shí)、星期、日期、月和年信息。集成晶振提高了器件的長期精確度，并減少了生產(chǎn)線的元件數(shù)量。C 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)，具有集成的溫補(bǔ)晶振 (TCXO)和晶體。為了增加感應(yīng)角度范圍，本模塊采用圓形透鏡，也使得探頭四面都感應(yīng)，但左右兩側(cè)仍然比上下兩個(gè)方向感應(yīng)范圍大、靈敏度強(qiáng)，安裝時(shí)仍須盡量按以上要求。 2. 應(yīng)盡量避免燈光等干擾源近距離直射模塊表面的透鏡，以免引進(jìn)干擾信號產(chǎn)生誤動作 ；使用環(huán)境盡量避免流動的風(fēng)，風(fēng)也會對感應(yīng)器造成干擾。 輸出高電平信號：可方便與各類電路實(shí)現(xiàn)對接。 工作電壓范圍寬：默認(rèn)工作電壓 。此功能可以實(shí)現(xiàn)“感應(yīng)輸出時(shí)間”和“封鎖時(shí)間”兩者的間隔工作，可應(yīng)用于間隔探測產(chǎn)品；同時(shí)此功能可有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。 兩種觸發(fā)方式：（可跳線選擇） a、不可重復(fù)觸發(fā)方式 :即感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)時(shí)間段一結(jié)束，輸出將自動從高電 平變成低電平； b、可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍 活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘?yīng)模塊檢 測到人體的每一次活動后會自動順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段， 并且以最后一次活動的時(shí)間為延時(shí) 時(shí)間的起始點(diǎn) )。 光敏控制（可選擇，出廠時(shí)未設(shè)）可設(shè)置光敏控制，白天或光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)。 寄存器的詳細(xì)說明如下： 六． 原理圖 512 密碼輸入及 LCD 顯示模塊設(shè)計(jì) 密碼輸入采用矩陣鍵盤輸入， LCD 顯示采用 LCD1602 128*64， 其 矩陣鍵盤 原理圖如下： 詳細(xì)資料請參閱相關(guān)說明書 513 HCSR501 紅外感應(yīng)模塊設(shè)計(jì) 一 . 產(chǎn)品特點(diǎn)： HCSR501 是基于紅外線技術(shù)的自動控制模塊，采用德國原裝進(jìn)口 LHI778 探頭設(shè)計(jì)，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，超低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各類自動感應(yīng)電器設(shè)備，尤其是干電池供電的自動控制產(chǎn)品。 (*) LD3320 芯片內(nèi)部有 2 個(gè) FIFO，分別是： FIFO_EXTFIFO_DATA FIFO_DATA 主數(shù)據(jù)處理 FIFO 緩存器， ASR 或者 MP3 的主數(shù)據(jù)區(qū) ， FIFO_EXT 語音識別添加關(guān)鍵詞用 FIFO 緩存器 MCU： 本文檔中專指外部電路板的主控芯片 MCU ，對 LD3320 芯片進(jìn)行控制的微處理器。 先介紹一些術(shù)語： ASR: 自動語音識別技術(shù) ASR （ Automatic Speech Recognition）。寄存器的地址空間為 8 位，可能的值為 00H 到 FFH。 圖 4 SPI 方式讀時(shí)序 寫的時(shí)候要先給 SDI 發(fā)送一個(gè) “讀”指令（ 05H），然后給 SDI 發(fā)送 8 位寄 存器地址，再從 SDO 接受 8 位數(shù)據(jù)。寫 和讀的時(shí)序圖如下： 圖 3 SPI 方式寫時(shí)序 寫的時(shí)候要先給 SDI 發(fā)送一個(gè) “寫”指令（ 04H），然后給 SDI 發(fā)送 8 位寄 存器地址，再給 SDI 發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)。寄存器讀寫操作有 2 種方式，即標(biāo)準(zhǔn)并行方式 和串行 SPI 方式。 四 ． 寄存器操作 本芯片的各種操作，都必須通過寄存器的操作來完成。 三 ．管腳說明 說明： IO 方向： I 表示輸入； O 表示輸出。 串行接口 串行接口通過 SPI 協(xié)議和外部主 CPU 連接， 首先要將 MD 接高電平， 而將 （ SPIS*）接地。數(shù)字電壓和模擬電壓進(jìn) 行隔離可以使得芯片有更好的效果。為更好地理解本文檔內(nèi)容， 建議用戶先仔細(xì)閱讀《 LD3320 數(shù)據(jù)手冊》 二 ．電路說明 以下為內(nèi)部電路的簡單邏輯圖。并且，識別的關(guān)鍵詞語列表是可以任意動態(tài) 編輯的。該芯片集成了語音識別處理器 和一些外部電路，包括 AD、 DA 轉(zhuǎn)換器、麥克風(fēng)接口、聲音輸出接口等。順序是以裝進(jìn)此存儲器的先后順序作為識別標(biāo)準(zhǔn)。操作方式：在播放 TF 卡的音樂時(shí)，先轉(zhuǎn)換到 flash，即發(fā)送指令：【 7E 03 09 04 EF】，然后發(fā)送對應(yīng)的哪一個(gè) flash 語音段：【 7E 04 03 00 01 EF】，用 BUSY 檢測播放完后，再發(fā)送指令轉(zhuǎn)換到 TF卡，即發(fā)送指令：【 7E 03 09 01 EF】，然后發(fā)送播放指令：【 7E 02 0D EF】 例如，下一曲，發(fā)送 :7E 02 01 EF 例如，上一曲，發(fā)送 :7E 02 02 EF 例如，播放， 發(fā)送 :7E 02 0D EF 查詢系統(tǒng)的參數(shù) CMD 命令詳解 (查詢 ) 對應(yīng)的功能 說明及命令格式 0x40 返回錯(cuò)誤，請求重發(fā) 0x42 查詢當(dāng)前狀態(tài) 播放 停止 暫停 三種狀態(tài) 【 7E 02 42 EF】 0x43 查詢當(dāng)前音量 【 7E 02 43 EF】 0x44 查詢當(dāng)前 EQ 返回值 012345對應(yīng)（ Normal/Pop/Rock/Jazz/Classic/Base） 【 7E 02 44 EF】 0x45 查詢當(dāng)前播放模式 返回值 0 1 2 3 4對應(yīng) (ALL FOL ONE RAM ONE_STOP) 【 7E 02 45 EF】 0x46 查詢當(dāng)前軟件版本 【 7E 02 46 EF】 0x47 查詢 TF 卡的總文件數(shù) 【 7E 02 47 EF】 0x48 查詢 UDISK 的總文件數(shù) 【 7E 02 48 EF】 0x49 查詢 FLASH 的總文件數(shù) 【 7E 02 49 EF】 0x4B 查詢 TF 卡的當(dāng)前曲目 【 7E 02 4B EF】 0x4C 查詢 UDISK 的當(dāng)前曲目 【 7E 02 4C EF】 0x4D 查詢 FLASH 的當(dāng)前曲目 【 7E 02 4D EF】 0x50 查詢的當(dāng)前 播放時(shí)間 【 7E 02 50 EF】 0x51 查詢的當(dāng)前 播放歌曲總時(shí)間 【 7E 02 51 EF】 0x52 查詢的當(dāng)前 播放歌曲名字 返回值為歌曲名字（ SPIflsh 不支持） 【 7E 02 52 EF】 0x53 查詢的當(dāng)前 文件夾的總文件夾數(shù) 【 7E 02 53 EF】 例： 讀取音量大小發(fā)送 【 7E 02 43 EF】 則直接 返 回音量大小 （ 十六位 ） ADKEY 電阻功能： 0R PLAY 下一曲、 V+ 上一曲， V 模試切換， 備注 1 在 U 盤 和 TF 卡里面的文件夾命名必須是 01 02………… .99 在文件夾里面的文件命名必須是001 002 003……… .. 關(guān)于存儲器中語音文件的說明： * 聲音文件必須是 MP3 格式。 組合播放： 連續(xù)發(fā)送【