【正文】 本文完成后，感謝老師仔細(xì)審閱了全稿，同時(shí)向老師致以由衷的敬意和真摯的感謝 ! 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1]耿德根 ,宋建國 . AVR 高速嵌入式單片機(jī)原理和應(yīng)用 [M]. 北京 :航空航天大學(xué)出版社 , 20xx. [2]金春林 ,邱慧芳 .AVR 系列單片機(jī) C 語言編程與應(yīng)用實(shí)例 .北京 :清華大學(xué)出版社 , 20xx. [3]Richard C Programming and the ATMEL AVR. 北京 :清華 大學(xué)出版社 .20xx. [4]李曉峰編 .AVR 單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].北京理工大學(xué)出版社 ,. [5]江志紅編著 .AVR 單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)實(shí)用案例精選 [M].北京航空航天出版社 ,. [6]馬潮著 .AVR 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐 [M].北京航空航天大學(xué)出版社 ,20xx. [7]丁化成 ,耿德根編 .AVR 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].北京航空航天大學(xué)出版社 ,. [8]沈文 ,Eagle 單片機(jī) C 語言開發(fā)入門指導(dǎo) [M].清華大學(xué)出版社 ,. [9]李小堅(jiān)譯著 .Protel DXP 電路設(shè)計(jì)與制版實(shí)用教程 [M].人民郵電出版社 ,. [10]中國礦業(yè)大學(xué)信息 與電氣工程學(xué)院 . AVR 單片機(jī)與 51 單片機(jī)的比較 ,企業(yè)技術(shù)開發(fā) 。在論文完成過成中，老師對我的論文給予了認(rèn)真詳盡的審閱和指導(dǎo)。本課題的提出、調(diào)研、論證和研究設(shè)計(jì)是在我的老師劉智老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的洞察力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)科研態(tài)度給了我很大影響和啟迪。在老師的輔助下，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我掌握了對 AVR單片機(jī)和熱釋電傳感器的應(yīng)用技巧和設(shè)計(jì)方法。相信在此基礎(chǔ)上，根據(jù)具體探測環(huán)境，充分考慮影響傳感器的因素，合理修改、優(yōu)化信號處理電路，增加電路功能，減少誤檢測，提高自動(dòng)語音系統(tǒng)將會(huì)在今后的很多領(lǐng)域里發(fā)揮它的 特殊作用，可以開發(fā)出相應(yīng)的很多專用產(chǎn)品來。 本設(shè)計(jì)沒有過多的考慮各種外界干擾因素，可能導(dǎo)致在實(shí)際生活應(yīng)用上存在著誤報(bào)或者無法工作甚至電路損壞的問題。本電路可安裝在商場、賓館、舞廳等營業(yè)場所的門口 ,顧客進(jìn)入時(shí)由語音電路發(fā)出的語音能給人以愉悅、親切的感受。它的設(shè)計(jì)減少了人力資源，便于統(tǒng)一管理，為消費(fèi)者提供感官上的人性化服務(wù)。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 中斷 服務(wù) 程序流程 關(guān) 閉 所 有 中 斷執(zhí) 行 語 音 播 放打 開 外 部 中 斷 圖 52 中斷程序 圖 52 描述的是中斷程序流程，當(dāng)接到 INT0 或 INT1 的觸發(fā)信號，中斷程序首先將所有的中斷口關(guān)閉，然 后執(zhí)行中斷控制，將頭指針指向語音芯片內(nèi)的語音存儲(chǔ)單元的首地址，單片機(jī)在將 PLAYL 或 PLAYE 置低電平，語音芯片開始播放語音，當(dāng)語音播放完畢，打開外部中斷，中斷程序完成，向下繼續(xù)執(zhí)行其它指令 語音播放流程 初 始 化播 放 段 音 頻地 址播 放 音 頻數(shù) 據(jù)是 否 完 成返 回N段地址加1 53 語音播放流程圖 進(jìn)入中斷子程序后執(zhí)行語音播放程序根據(jù)門內(nèi)還是門外觸發(fā)調(diào)用對應(yīng)段音頻數(shù)據(jù)地址播放音頻數(shù)據(jù)，判斷音頻數(shù)據(jù)是否完成，若完成返回否則段地址自行加 1，返回到播放 段音頻地址。根據(jù)這一性能我們首先要對探測來的經(jīng)過處理的信號分析判斷是出還是入，通過單片機(jī)觸發(fā)語音播報(bào)。 本設(shè)計(jì) 用變壓器將 220V 的市壓降至 9V 電壓 ， 經(jīng)橋 式 電路 整流和 電 容濾波得到9 2 直流電壓， 通過穩(wěn)壓芯片 LM7805 來達(dá)到輸出一個(gè) 5V穩(wěn)定直流 電壓 。按鍵 S2為錄音控制鍵 。單片機(jī)的 PA0PA7引腳與語音芯片的 A0A7 引腳對應(yīng)相連，這樣單片機(jī)就可以控制語音芯片的地址段，可以播放不同地址段所存儲(chǔ)的語音。當(dāng)接低電平時(shí) ,復(fù)位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行 . 128MHZC133pfC233pfXTAL2XTAL1 412 晶振電路 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 DSG 為熱釋電紅外傳感器， OT0001 為熱釋電紅外傳感器放大芯片 ，如圖 42所示：熱釋電 DSG 輸出的微弱信號直接送至 OT001 的 14 腳進(jìn)行前置放大，放大后輸出的信號再由 C2 、 R 5耦合至 OT0001 的 13 腳進(jìn)行二級放大。 PB0 (XCK/T0)1PB1 (T1)2PB2 (INT2AIN0)3PB3 (OC0/AIN1)4PB4 (SS)5PB5 (MOSI)6PB6 (MISO)7PB7 (SCK)8RESET9PD0 (RXD)10PD1 (TXD)11PD2 (INT0)12PD3 (INT1)13PD4 (OC1B)14PD5 (OC1A)15PD6 (ICP)16PD7 (OC2)17XTAL218XTAL119GND20PC0(SCL)21PC1(SDA)22PC2(TCK)23PC3(TMS)24PC4(TDO)25PC5(TDI)26PC6 (TOSC1)27PC7 (TOSC2)28AREF31AVCC29PA7 (ADC7)32PA6 (ADC6)33PA5 (ADC5)34PA4 (ADC4)35PA3 (ADC3)36PA2 (ADC2)37PA1 (ADC1)38PA0 (ADC0)39VCC40GND30U1Atmega16128MHZC133pfC233pfC310ufR110KR2S2SWPBS1SWSPSTVCCOUT2OUT1VCCNET3NET2NET1 41 ATmega16 系統(tǒng)圖 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 復(fù)位電路 復(fù)位電路使 CPU 和系統(tǒng)的其他功能都恢復(fù)到一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。按鍵 S1 為單片機(jī)復(fù)位鍵。即 XTAL1 和 XTAL2 管腳接外部 的晶振作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源， 系 統(tǒng)復(fù)位。 為了實(shí)現(xiàn)其指標(biāo)對系統(tǒng)的硬件做相應(yīng)的設(shè)計(jì)，我們用 ATmega16作為控制核心，通過放大電路觸發(fā)信號是單片機(jī)產(chǎn)生的中斷控制語音模塊。當(dāng)電路處于靜止?fàn)顟B(tài)而不是處于錄音或放音狀態(tài)，即可設(shè)置該腳為低電平將地址指針復(fù)位。 A4 – 連續(xù)尋址。 A1 操作模式允許多次記錄的信息組合成一個(gè)信息結(jié)束標(biāo)志，只出現(xiàn)在最后錄制信息的結(jié)尾，當(dāng)配置成這種模式后多次錄制的信息在放音時(shí)會(huì)形成連續(xù)的信息。 第二，操作模式的執(zhí)行必須是 A7， A6 為高電平在 PALYL，PLAYE 或 REC 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)開始執(zhí)行。以后的操作根據(jù)操作模式的不同可以從其它地址開始。當(dāng)?shù)刂返淖罡邇晌?A7， A6 為高電平時(shí)，其余得地址位將變成為標(biāo)志位而不是地址位，因此，操作模式和地址模式不能兼容，也就是說不能同時(shí)使用。 ISD1420 內(nèi)部具有多種操作模式，并能以最少的元器件實(shí)現(xiàn)較多的功能，下面將詳細(xì)描述。在地址模式中， A0A7由低位向高位排列，每位地址代表 125 毫秒的尋址， 160 個(gè)地址覆蓋 20 秒的語長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 音范圍，錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始，代表結(jié)束由停止鍵操作決定，芯片內(nèi)部自動(dòng)在該段結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志（ EOM）；而放音時(shí)遇到 EOM 標(biāo)志及自動(dòng)停止放 音。 注意對于 ISD1400 系列最高的地址位都是 9 腳和 10 腳。當(dāng)?shù)刂返淖?高兩位 A7， A6 為高電平時(shí)，其余的地址位將變成狀態(tài)標(biāo)志位而不再是地址位。 操作模式 ISD1420 內(nèi)部具備有多種操作模式，并能以最少的元件實(shí)現(xiàn)較多的功能。這些地址管腳全部為輸入管腳，與操作模式中能輸出地址信息不同。 當(dāng) A7， A6 至少有一位為 0 時(shí)，輸入認(rèn)為是地址輸入。輸入的 A0A7 的信息在 PALYE PLAYL 或 REC 的下降沿被電 路鎖存到內(nèi)部使用。如果 A7， A6 至少有一位為低電平，則電路認(rèn)為 A0A7 全部為地址位， A0A7 的數(shù)值將作為本次錄音或放音操作的起始地址。在錄音狀態(tài)中，兩個(gè)喇叭輸出為高阻狀態(tài)，在掉電模式中保持為 VSSA。另外，同時(shí)使用 SP+和 SP可以不使用喇叭的耦合電容。也可以使用單輸出。以 ISD1420 來講，在參數(shù)規(guī)定的范圍內(nèi)能保證 20 秒的錄放音時(shí)間。 ⑾ 外部時(shí)鐘輸入 （ XCLK） ISD1400 系列的外部時(shí)鐘輸入管腳內(nèi)部設(shè)有下拉電阻。這個(gè)電容的數(shù)值與 ANA IN 內(nèi)部的 3 .0K 歐姆的輸入電阻能提供又一個(gè)音頻帶寬的低頻截止頻率。 ⑽ 模擬輸入 （ ANA IN） ANA IN 將輸入的信號傳送到錄音電路。在大多數(shù)應(yīng)用中， 470K 歐姆和 4. 7uF 的取值能較長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 好的滿足需要。 AGC 的起控時(shí)間由電路內(nèi)部的一個(gè) 5K 電阻和一個(gè)外部連接的電容決定。 AGC 電路能以很小的失真記錄寬范圍的聲音。當(dāng)器件使用該輸入腳并以差分形式連接到麥克時(shí)，能減低噪聲和實(shí)現(xiàn)共模抑制。電容的數(shù)值和該管腳器件內(nèi)部的電阻 （ 10K ）決定 ISD1400 輸入的低頻截止頻率。 ⑹ 麥克輸入 （ MIC） 麥克輸入將信 號傳送到前置放大器，增益由自動(dòng)增益電路 AGC 控制，增益在 15dB 到 24Db。表明現(xiàn)在正處于錄音狀態(tài)。但是， PLAYE 和 PLAYL 的上升沿沒有防抖動(dòng)延遲，任何下降時(shí)序特別是開關(guān)抖動(dòng)將會(huì)引起另外一次的放音。 注：在放音中，如果遇到結(jié) 束標(biāo)志或到達(dá)存儲(chǔ)器尾部，如 PLAYL 或 PLAYE 保持為低電平。 PLAYL 變?yōu)楦唠娖?，遇到結(jié)束標(biāo)志（ EOM）或存儲(chǔ)器的尾部放音將停止。在放音過程中將 PLAYE 變高不會(huì)終止當(dāng)前的放音操作。 ⑵ PLAYE 觸發(fā)放音 當(dāng)此管腳上檢測到低電平跳變時(shí)，將開始放音操作，遇到結(jié)束標(biāo)志（ EOM） 或存儲(chǔ)器的尾部放音將停止。當(dāng) REC 變 高后，器件會(huì)自動(dòng)進(jìn)入掉電模式。當(dāng) REC 變高或內(nèi)部存儲(chǔ)器已錄滿信息，錄音操作結(jié)束。 REC 信號優(yōu)先于放音信號 PLAYE 和 PLAYL。當(dāng) REC 為低時(shí)開始錄音。如果使用地址線也可以用于復(fù)雜信息處理。器件可以重復(fù)錄制 10 萬次。直接模擬存儲(chǔ)能提供真實(shí)自然的語音，音樂，聲音，不像其它的固定數(shù)字錄音質(zhì)量要受到影響。 功能描述 ① 語音質(zhì)量 ISD1400 系列提供 ，用戶可以根據(jù)語音質(zhì)量加以選擇。 具有自動(dòng)省電模式，此時(shí)僅需 的保持電流。 語音固化無需專用編程或開發(fā)裝置。 零功率信息存貯，省掉備用電源。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 所需外圍元件少，電路簡單，操作方便。直接模擬存儲(chǔ)允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語音的再現(xiàn)。錄音內(nèi)容存入永久存儲(chǔ)單元，提供零功率信息存儲(chǔ)，這個(gè)獨(dú)一無二的方法是借助于美國 ISD 公司的專利 —— 直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)（ DAST TM）實(shí)現(xiàn)的。 ISD1420 特性 ISD1420 為美國 ISD 公司出品的 優(yōu)質(zhì)單片語音錄放集成電路，由振蕩器、語音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)駐極體話筒、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源和少量的電阻電容組成。 在 Tx 時(shí)間內(nèi)，只要 Vs 發(fā)生上跳變，則 Vo 將從 Vs 上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長一個(gè) Tx 周期；若 Vs 保持為 ―1‖狀態(tài)，則 Vo 一直保持有效狀態(tài)；若 Vs 保持為 ―0‖狀態(tài)，則在 Tx 周期后 Vo 恢復(fù)為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時(shí)間 Ti 時(shí)間內(nèi)，任何 Vs 的變化都不能觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)。 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形在 Vc=―0‖、 A=―0‖期間，信號 Vs 不能觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)。在 Ti 時(shí)間內(nèi)，任何 V2 的變化都不能使 Vo 跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平） ,可有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。 當(dāng) A 端接 ―0‖電平時(shí)，在 Tx 時(shí)間內(nèi)任何 V2 的變化都被忽略，直至Tx 時(shí)間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。 COP3 是一個(gè)條件比較器。由于 VH≈、 VL≈，所以，當(dāng)VDD=5V 時(shí)，可有效抑制 177。 首先，根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放 大器 OP1 組成傳感信號預(yù)處理電路，將信號放大。它能自動(dòng)快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào) 警系統(tǒng)。 OT0001信號處理集成芯片 介紹 OT0001 是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。 注釋 :熱釋電與 0T0001 信號集成芯片的連接熱釋電 的 聯(lián)合工作。 熱釋電紅外傳感器其優(yōu)點(diǎn)是本身不發(fā)出各種類型的輻射，該器件的功耗小、長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 隱蔽性好、價(jià)格低。雙敏感元熱 釋電傳感器配合菲涅爾光學(xué)透鏡使用時(shí)，輸 出信號波形電