【正文】 現(xiàn)實字符串。這一點(diǎn)在 ADC1720 的使用上也有體會。最后通過對時序圖的重新認(rèn)識，才發(fā)現(xiàn)時邊沿觸發(fā)。本系統(tǒng)中通過 I/0 口來模擬啟動時序。盡管本身功能不是強(qiáng)大，但具有很強(qiáng)的靈活型，根據(jù)不同的需求來配合外部電路來實行控制。 對于 AT89S52 單片機(jī)，應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普及和廣泛。系統(tǒng)中主要應(yīng)用了 AT89S52 單片機(jī)， ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)化芯片，液晶 LCD1602 以及語音芯片 1720。 系統(tǒng)整體設(shè)計功能基本能夠?qū)崿F(xiàn)，能夠?qū)Χ趸紳舛冗M(jìn)行實時顯示和語音播報。 在顯示濃度時，按下語音播放鍵，可以對濃度進(jìn)行語音播報。按設(shè)置菜單建，可以進(jìn)入設(shè)置菜單，按一次是進(jìn)行報警值的設(shè)置，按兩次是進(jìn)入報警間隔時間的設(shè)置。所得濃度與實際值存在 一些偏差，但是公共場合二氧化碳濃度測量本身精度要求并不高，只要偏差范圍不是太大即可。 由于沒有標(biāo)準(zhǔn)的二氧化碳濃度檢測儀進(jìn)行比較，沒法進(jìn)行自行標(biāo)定。 由于傳感器正常輸出信號需要預(yù)熱一個小時，系統(tǒng)在一個小時候才能正常測量。在軟件上根據(jù)流程圖，合理設(shè)置個功能的連接方式十分重要。在各個模塊程序?qū)崿F(xiàn)功能的時候，在整合整個系 統(tǒng)的軟件時要注意不要出現(xiàn)死循環(huán)。數(shù)據(jù)處理部分，根據(jù)其線 性關(guān)系可以得到求值公式，但是其斜率和輸出的電壓隨溫度變化，沒能得到很好的解決，可以通過多次求值求平均值來減小誤差，但室內(nèi)空氣檢測，要求不是很精確，只要誤差范圍在允許范圍內(nèi)即可。 還有要注意的是，當(dāng)使用 SPI 模式不按 照嚴(yán)格要求進(jìn)行錄音的時候，按鍵模式無效，此時不能通過按鍵來判斷芯片是否正常。 同時在分段播放時，沒次播放前都要加入判斷是否播放完畢，這樣才能正常運(yùn)行。用編譯器仿真查看程序中變量，發(fā)現(xiàn)問題為當(dāng)數(shù)字量轉(zhuǎn)化成字符放到字符串中時，值就轉(zhuǎn)化成其對應(yīng)的 ASCⅡ碼。 語音播報程序調(diào)試 語音播報主要是模擬 SPI時序傳輸命令與數(shù)據(jù)。所以想到如果可以將這個顯示的內(nèi)容看做一個整體的字符串，而其中的數(shù)字可以動態(tài)改變就可以了。但實際系統(tǒng)要求要顯示的濃度值是動態(tài)變化的。調(diào)試可以通過使用偉福仿真器來仿真調(diào)試。 軟件調(diào)試 本系統(tǒng)軟件部分采用 C 語言編寫，系統(tǒng)硬件電路比 較簡單，主要通過軟件來實現(xiàn)各個模塊之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作。放大電路放大倍數(shù)產(chǎn)生的誤差也是主要要考慮的。檢測放大電路主要是檢測放大電路能不能調(diào)零。 在檢測語音芯片控制端的時候發(fā)現(xiàn)信號有異常，不能對芯片進(jìn)行控制，最后發(fā)現(xiàn) P2 口的上拉排阻裝反了。 語音芯片保留了按鍵部分用來測試芯片是否正常工作和芯片電源供電是否正常。 ADC0809 和語音電路調(diào)試 檢測 ADC0809 首先要檢測 ADC0809 的時鐘是否正確。注意要保證對比度適合。 利用前面提到的送字符串顯示測試。檢測到 2M 方波，說明單片機(jī)能正常啟動。 單片機(jī)硬件電路檢測 單片機(jī)最小系統(tǒng)檢測主要是檢測單片機(jī)是否能正常啟動。如果不正常，由于已經(jīng)排除掉焊接短路、斷路的問 題，可以重點(diǎn)懷疑電路原理的問題。 第二，在焊好板子后先不安裝芯片上電。因為在印制板子的過程中難免出現(xiàn)細(xì)微問題，比如布線比較近的地方就可能出現(xiàn)短路，然后在焊接好以后，對容易焊接短路的地方進(jìn)行檢測。前期的電路特性檢查必須十分耐心，硬件電路的細(xì)小問題都可能對軟件的工作是否正常產(chǎn)生影響。 硬件調(diào)試 硬件正常是整個系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，所以硬件調(diào)試就格外重要。這樣做的好處是，可以將出現(xiàn)的問題進(jìn)行具有針對性的處理，避免出現(xiàn)問題時找不到真正原因。 開 始 數(shù)字壓入 buffer 確定數(shù)字位數(shù) d i=0 播放 buffer [i] Buffer[i] 為終止符？ 播放單位 i++ d－－ 結(jié)束 圖 數(shù)字播報流程圖 4 調(diào)試過程 整個調(diào)試過程包括硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和系統(tǒng)測試三部分。在 0x010～ 0x013 存放讀音“ 0” ，以此類推“ 9”存放在 0x034～ 0x034，“萬”存放在 0x038～ 0x03B，“十”存放在0x044～ 0x047。=4 段空間 錯誤 !未找到引用源。 錄音空間為 0x09F0x010=0x08F，即 8 16+15=143， 143+1=144 段 空間，每段空間 20247。這就需要在軟件上處理。 具體的功能實現(xiàn)播報數(shù)據(jù)中要實現(xiàn)對數(shù)字的動態(tài)播報。 ISD1700 芯片內(nèi)部寄存器可以返回 1700 芯片的內(nèi)部狀態(tài)，其中 SR0 為 2 個字節(jié)， SR1 為一個字節(jié)。 ISD1720SPI 串行接口操作遵照以下協(xié)議：一個 SPI 處理開始于 /SS 管腳的下降沿；在一個完整的 SPI 指令傳輸周期， /SS 管腳必須保持低電平；數(shù)據(jù)在SCLK 的上升沿鎖存在芯片的 MOSI 管腳，在 SCLK 的下降沿從 MISO 管腳輸出，并且首先移出低位； SPI 指令操作碼包括命令字節(jié)，數(shù)據(jù)字節(jié)和地址字節(jié)，這決定于 1720 的指令類型；當(dāng)命令字及地址數(shù)據(jù)輸入到 MOSI 管腳時，同時狀態(tài)寄存器和當(dāng)前行地址信息從 MISO 管腳移出；一個 SPI 處理再 /SS 變高后啟動；再完成一個 SPI 命令的操作后，會啟動一個中斷信息，并且保持為低，直到芯片收到 CLR_INT 命令或者芯片復(fù)位。兼容獨(dú)立按鍵模式，有 PLAY， REC， ERASE， FWD， RESET 和 GLOBAL_ERASE 的運(yùn)行類似于形影的獨(dú)立按鍵模式的操作。 本系統(tǒng)中對語音芯片主要通過 SPI 模式進(jìn)行控制，實現(xiàn)語音播報。芯片存儲地址從第一個提示音的地址 0x0000 開始計算，但 0x0000x00F 地址平均保留給了4 個提示音。 語音播報 語音播報采用 ISD1720 語音芯片，可以播放 20s 的語音內(nèi)容，芯片內(nèi)部有內(nèi)部存儲單元，存儲預(yù)先輸入的語音信息。 其中 534 對應(yīng)式（ 2— 2）中的 EMF0， 65 對應(yīng)式 (2— 2)中 R ， pow 為指數(shù)函數(shù)。 DigitalData=(534DigitalData)/65。 數(shù)據(jù)處理程序： DigitalData=GetResult()。 數(shù)據(jù)處理 傳感器輸出電壓為毫伏級， AD 采集到得是輸出電壓的 10 倍電壓。 利用 sprintf 將數(shù)值打印到 buffer 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，其中 buffer 就是字符串緩沖區(qū)，可以直接傳到字符串顯示子程序中送顯示。 } ㈢ 字符串 處理程序： DigitalData=GetResult()。 WriteCode(p)。 if(position16) p=position+0x80。j++) LCD_Showchar(i++,str[j])。str[j]!=39。 i=line*0x10。// 開顯示，不顯示光標(biāo)； WriteCode(0x06)。// 顯示清屏； WriteCode(0x38)。 WriteCode(0x80)。如圖 所示。因此可以在初始化液晶顯示后，編寫一個顯示字符串的子程序。 接口端的信號邏輯功能如下表： 表 接口端邏輯功能 表 狀態(tài)字輸出口 表 狀態(tài)字功能說明 上述是基本時序和狀態(tài)字的功能，其他指令的格式還有很多不一一列舉，僅介紹本系統(tǒng)中用到得顯示方法。 液晶顯示程序 顯示采用 LCD1602 模塊。 其中 GetResult()子程序為讀取 ADC 數(shù)據(jù)端端口的轉(zhuǎn)化數(shù)值 。 AD0809_OE=1。 AD0809_ST=0。 AD0809_ST=1。 ADC0809 程序流程圖 圖 ADC0809 程序流程圖 開始 AlE和 START 置低 查詢 EOC 是否高電平？ 結(jié)束 AlE和 START 置高 AlE和 START 置低 OE 置高 讀取端口數(shù)據(jù) ADC0809 程序代碼主要如下： AD0809_ST=0。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號：當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時， EOC 變?yōu)楦汶娖剑⒔Y(jié)果送入三態(tài)輸出鎖存器。 ALE 是地址鎖存信號 ,在 ALE 的上升沿， A,B,C 被鎖入地址鎖存器。控制 ADC0809 要按照其時序進(jìn)行。 主程序流程 圖 程序主要要實現(xiàn)的功能：啟動 ADC0809 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，并將所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成實際的二氧化碳濃度，并且控制液晶顯示，控制語音芯片進(jìn)行語音播報。 (6)加強(qiáng)軟件抗干擾設(shè)計，它是提高計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可靠性的有利措施。 (4)為提高軟件設(shè)計的總體效率，以簡明、直觀的方法對任務(wù)進(jìn)行描述，在編寫應(yīng)用軟件之前，應(yīng)繪制出程序流程圖。 (3)建立正確的數(shù)學(xué)模型。 (2)要樹立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計風(fēng)格，各功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化、子程序化。一個優(yōu)秀的應(yīng)用系統(tǒng)的軟件應(yīng)具有下列特點(diǎn) : (1)根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件分成若干個相對獨(dú)立的部分。語音放大電路如圖 。在 7腳和地之間接上一個 10U的電容能濾除噪聲。 如圖 ，可以通過 R12， 10k的電位器來控制輸出音頻的大小 5腳作為輸出腳與 ，為了濾掉低頻濾波，減少雜音以及儲存能量，在R E C24P L A Y23E R A S E25F W D26VOL19FT22SS7S C L K6M O S I5M I S O4M I C +10M I C 11A N A I N9R os c20AGC18R E S E T3LED2V c c d1V s s d28V c c a21V s s a8V c c p14V s s p116V s s p212S P +15S P 13A U D /A U X17I N T /R D Y27U2I S D 17 60+5S1S W P BC7GNDC5+C810u+5GNDC3+C910u+5GNDC4+ C610u+ C 1110uC 10+5GNDvo+ C 13GNDR560kGNDC2 C M K 1M I C R O P H O N E 2R4GND+C1GNDR2R1+5P 23P 22P 21P 20R31kD2LED 5腳和喇叭之間需加上一個 220UF的極性電容。 圖 語音芯片接口電路 語音芯片的語音輸出端 SP+輸出的 信號強(qiáng)度有限，所以要通過 LM386設(shè)計一個放大電路來驅(qū)動揚(yáng)聲器工作。系統(tǒng)中將其與 。 本系統(tǒng)中單片機(jī)通過 SPI模式控制語音芯片。這樣就可以滿足系統(tǒng)的播報要求。工作電壓在 ，最高不能超過 6V。 芯片特點(diǎn)：可錄、放音十萬次，存儲內(nèi)容可以斷點(diǎn)保留一百年。改系列芯片提供多種功能而且音質(zhì)較好。其他的播報內(nèi)容中的文字信息也有重復(fù)內(nèi)容，因此要充分利用單片機(jī)的控制能力，實 現(xiàn)動態(tài)控制自動調(diào)用語音內(nèi)容組合成播報內(nèi)容。 15腳背光正極， 16腳背光負(fù)極。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 第 5腳： RW為讀寫信號線，高電平 (1)時進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時進(jìn)行寫操作。 1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 16腳接口，其中： 第 1腳： VSS為電源地 第 2腳： VDD接 5V電源正極 第 3腳： V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K的電位器調(diào)整對比度）。 液晶顯示部分 字符與數(shù)字顯示部分采用 LCD1602液晶顯示模塊， 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160個不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等， 足夠系統(tǒng)需求的功能要求。在顯示濃度值時， 可以通過 P34的按鍵控制語音播報。 按鍵與接口連接如圖 。這樣的好處是可以使得布局簡單。然后再用 2個鍵控制數(shù)值的增減即可。關(guān)于播報間隔時間和設(shè)置報警限值，可以采用一個按鍵進(jìn)行功能切換：按第一 次，進(jìn)入播報時間間隔設(shè)置 。 基于以上功能設(shè)置鍵盤按鍵的功能。 ⑵ 鍵盤控制 根據(jù)系統(tǒng)功能考慮，系統(tǒng)的按鍵控制有以下 5個功能。如圖 。根據(jù)這個原則，各模塊之間因合理分