【正文】 1 0 1 0 0 0 月 70H 0 1 1 1 0 0 0 0 日 78H 0 1 1 1 1 0 0 0 時(shí) 80H 1 0 0 0 0 0 0 0 分 88H 1 0 0 0 1 0 0 0 ISD1420 單片錄放時(shí)間 8至 20 秒，音質(zhì)好。另外， A0 和 A1 都需要接地，因?yàn)槲覀円_保分段間隔不小于 ，所以至少要四段，否則錄音的信息可能會(huì)重疊，導(dǎo)致放音時(shí)達(dá)不到自己的要求。然后檢查電路連接、接線和電源情況。 LED和限流電阻組成錄放音指示電路， 當(dāng)錄音結(jié)束、錄音超出時(shí)限（存儲(chǔ)器溢出）或放音結(jié)束時(shí)， ISD1420 的 25 腳呈高電平， LED 熄滅。 VSSD、 VSSA— 數(shù)字地和模擬地。錄音期間 REC 應(yīng)始終保持低電平， REC 變高或存儲(chǔ)空間變滿時(shí)錄音過程結(jié)束，這時(shí)在錄音截止的地方會(huì)記錄一個(gè)信息結(jié)束標(biāo) 記（ EOM）。 PLAYL— 電平觸發(fā)放音控制端，該端電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３?，芯片進(jìn)入放音狀態(tài)，放音過程持續(xù)到該端電平由低變高或遇到信息結(jié)束標(biāo)記（ EOM），結(jié)束后電路進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。 PLAYE— 邊沿觸發(fā)放音控制端，該端輸人一低脈沖，芯片即進(jìn)入放音狀態(tài)，直至遇到信息結(jié)束標(biāo)記（ EOM）或到存儲(chǔ)空間的末尾時(shí)回放過程結(jié)束，電路自動(dòng)進(jìn) 入準(zhǔn)備狀態(tài)。 RECLED— 工作狀態(tài)指示端，在錄音或放音時(shí)該端輸出低電平，可驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED 來指示狀態(tài)。 XCLK— 外接時(shí)鐘輸入端， ISD1420 具有內(nèi)部時(shí)鐘，一旦接人外部時(shí)鐘，內(nèi)部時(shí)鐘會(huì)自動(dòng)失去作用。內(nèi)阻抗（ 5 歐）和外部電容決定 AGC 的響應(yīng)時(shí)間，外部電容和外部電阻的 RC 時(shí)間常數(shù)決定 AGC 的釋放時(shí)間。 ANA OUT— 預(yù)放大器的輸出端，預(yù)放大器的電壓增益取決于 AGC 電平，對(duì)于小信號(hào)輸入電平，其增益最大為 24dB，對(duì)于強(qiáng)信號(hào)，增益較低。 MICREF— 話筒參考輸人端， MICREF 是預(yù)放大器的反相輸入端，配合外電路可使片上預(yù)放大器具有較高的噪聲抑制比和共模抑制比。 圖 (c) ISD1420 芯片引腳圖 ISD1420 各引腳說明如下： A0A7— 地址輸入端，當(dāng) A6 和 A7 不全為高電平時(shí)， A0A7為分段錄音信息地址線，不同的地址對(duì)應(yīng)不同的錄音片斷。 圖 (b)為硬件實(shí)現(xiàn)錄音 的開關(guān)控制電路 。不同分段的選擇是通過對(duì) A0A7端接不同的高低電平來實(shí)現(xiàn)。 圖 (a) 語音播報(bào)電路 分段錄音時(shí)， ISD1420 的 A0A7 用作地址輸入線， A A7 不可同時(shí)為高電平，所以地址范圍為 00H9FH，即為十進(jìn)制碼 0159 共 160 個(gè)數(shù)值。 綜上所述，選擇方案二，即 ISD1420。該芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)專利技術(shù)，每個(gè)采樣值可直接存儲(chǔ)在片內(nèi)單個(gè) EEPROM 單元中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲。 方案二：采用 ISD1420 語音錄放。在錄、放音過程中由單片機(jī)控制 D/A 轉(zhuǎn)換器，將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成聲音信號(hào)。 圖 按鍵控制電路 語音播報(bào)模塊 方案一：通過 A/D 轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)，存儲(chǔ)器， D\A 轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)的采樣、處理、存儲(chǔ)和實(shí)現(xiàn)。所以此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。對(duì)于獨(dú)立式按鍵來說，如果設(shè)置過多按鍵，雖然會(huì)占用較多 I/O 口，給布線帶來不便，此方案適用于按鍵較少的情況。此方案對(duì)于本系統(tǒng)來說無非是浪費(fèi) I/O 占用 MCU的資源，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，這就使系統(tǒng)的實(shí)用性降低，況且本系統(tǒng)根本不需要 16 個(gè)按鍵。操作協(xié)議為：初使化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 表 (b) 部分溫度對(duì)應(yīng)值表 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0000 0191H + 0000 0000 1010 0001 00A2H + 0000 0000 0000 0010 0008H 0 0000 0000 0000 1000 0000H 1111 1111 1111 0000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。減法計(jì)數(shù)器１對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置值減到０時(shí)，溫度寄存器的值將加１，減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器１重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到０時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。表 (a) 是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。單片機(jī)可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃／ LSB 形式表示。 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 高速暫存ＲＡＭ的第６、７、８字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯１。 溫度 LSB 溫度 MSB TH用戶字節(jié) 1 TL用戶字節(jié) 2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC TM R1 1R0 1 1 1 1 .... 圖 (c) DS18B20字節(jié)定義 由表 可見， DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。該字節(jié)各位的定義如圖 3 所示。第５個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為８字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖 3所示。溫度報(bào)警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可通過軟件寫入戶報(bào)警上下限。 2） R33 為上拉電阻，選 。此芯片的連接電路非常簡(jiǎn)單，外部電路只需要一個(gè)上拉電阻即可，電路原理圖如圖(a)。 11 本系統(tǒng)采用 DALLAS 公司的單總線溫度傳感器 DS18B20，此傳感器只需占用單片機(jī)一個(gè) I/O 口，可以在一定程度上解決單片機(jī) I/O 口緊張的情況。 溫度寄存器中的溫度值以 9 位數(shù)據(jù)格式表示，最高位為符號(hào)位，其余 8位以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示溫度值。所有的單總線命令系列都是由這些基本的信號(hào)類型組成的。 所有的單總線器件都要遵循嚴(yán)格的通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。由于他們是主從結(jié)構(gòu)，只有主機(jī)呼叫從機(jī)時(shí)，從機(jī)才能應(yīng)答，因此主機(jī)訪問 1Wire 器件都必須嚴(yán)格遵循單總線命令序列，即初始化、 ROM、命令功能命令。單總線通常要求外接一個(gè)約為 的上拉電阻，當(dāng)總線閑置時(shí)，其狀態(tài)為高電平。單總線即只有一根數(shù)據(jù)線 ，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換控制都通過這根線完成。并且外圍元件只需要一個(gè) 的上拉電阻。同時(shí)它具有負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。支持 3V~的寬電壓，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活，更方便。其測(cè)溫范圍為－ 55～＋ 125℃，在－ 10～＋ 85 范圍內(nèi)，精度為177。 DALLAS 公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 支持單總線接口，具有單總線獨(dú)特而經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可以輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的創(chuàng)建引入全新概念。 通過比較，溫度傳感器 DS18B20 具有更高的性價(jià)比， DS18B20 能夠構(gòu)建經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)。但是 AD590 需要把被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化為電流再通過放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換器才能輸出數(shù)字量送給單片機(jī)進(jìn)行溫度控制。 AD590 具有標(biāo)準(zhǔn)化的輸出和固有的線性關(guān)系，分不同的測(cè)溫范圍和精度供設(shè)計(jì)者選用，通過微調(diào)電路對(duì) AD590 的輸出進(jìn)行修正，可達(dá)到很高 10 的測(cè)試精度。 圖 液晶顯示電路 該顯示系統(tǒng)還利用一個(gè)三極管來控制液晶屏的背光，即可以通過軟件來開關(guān)背光顯示，為系統(tǒng)節(jié)電并延長(zhǎng)液晶屏的使用壽命，避免了因長(zhǎng)期點(diǎn)亮背光造成液晶屏老化加快，同時(shí)節(jié)省電量。本顯示系統(tǒng)可以顯示當(dāng)前的時(shí)間及當(dāng)前室溫，并可以顯示家用電器的工作狀態(tài)，使得用戶對(duì)電器的開關(guān)狀態(tài)一目了然，另外還有一些操作提示。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 液晶顯示器特點(diǎn)： 帶中文字庫的 128X64 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2線或 3 線串行多種接口 方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 128 64, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。 方案二：采用液晶顯示模塊，能顯示圖形及漢字信息，使得工作狀態(tài)顯示更加直觀，內(nèi)容更加豐富。 3） J4 是備用電池的接口，也可以用大容量電容替代電池，為芯片在掉電時(shí)供電。 圖 時(shí)鐘電路圖 參數(shù)選擇： 1）時(shí)鐘芯片選用 PCF8563。寫， 0A2H。 6)開漏中斷輸出 。 4)四種報(bào)警功能和定時(shí)器功能 。 2)超低功耗 ,典型值為 VDD=,Tamb=25℃ 。方案二 靠硬件來自動(dòng)生成，我們只是讀取里面的數(shù)值即可，簡(jiǎn)單方便，更重要的是準(zhǔn)確和穩(wěn)定 PCF8563 是 PHIL IPS 公司推出的一款工業(yè)級(jí)內(nèi)含 I2C 總線接口功能的具有極低功耗的多功能時(shí)鐘 / 日歷芯片 , PCF8563 的多種報(bào)警功能、定時(shí)器功能、時(shí)鐘輸出功能、以及中斷輸出功能能完成各種復(fù)雜的定時(shí)服務(wù) , 甚至可為單片機(jī)提供看門狗功能 , 內(nèi)部時(shí)鐘電路、內(nèi)部振蕩電路、內(nèi)部低電壓檢測(cè)電路 (110V) 以及兩線制 I2 C 總線通訊方式 , 不但使外圍電路簡(jiǎn)潔 , 而且也增加了芯片的可靠性 , 同時(shí)每次讀寫數(shù)據(jù)后內(nèi)嵌的字地址寄 存器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生增量 , 時(shí)鐘 00芯片 PCF8563 亦解決了 2020 年問題。 方案二：采用專門的時(shí)鐘芯片 PCF8563，此芯片是 I2C 總線通信，可以利用一個(gè)紐扣電池為其供電，使得 單片機(jī)掉電的情況下時(shí)鐘仍然在運(yùn)行，無需每次單片機(jī)復(fù)位后調(diào)整時(shí)間，且占用 I/O 口少。由于 DS12C887 能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決 了 “ 千年 ”問題； DS12C887 中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10 年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有 12 小時(shí)制和 24 小時(shí)制兩種模式。 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 方案一： 采用 DS12C887 時(shí)鐘 芯片。 圖 (c) 單片機(jī)晶振電路 AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反向放大器的輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。 本系統(tǒng)選擇了 的晶振，諧振電容選擇典型值 30pF 的瓷片電容。 圖 (b) 單片機(jī)復(fù)位電路 3) 單片機(jī)晶振電路的設(shè)計(jì) 6 單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘的晶振頻率一般選擇在 4MHz~12MHz 之間，外接兩個(gè)諧振電容。如果直接將按鍵并聯(lián)在電容兩端，按下按鍵后電容直接通過按鍵的觸點(diǎn)放電，將會(huì)在瞬時(shí)產(chǎn)生較大的沖擊電流，容易使按鍵的觸點(diǎn)氧化。所以復(fù)位的高電平持續(xù)時(shí)間必須大于 2μ s，一般晶振電路起振時(shí)間為 10ms,所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選擇電阻 R3 為 10K， C7 為 10μ F，經(jīng)驗(yàn)證可以滿足本電路需求。電阻、電容的參數(shù)選擇跟所采用的晶振有關(guān)，必須保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期。 復(fù)位電路圖如 (b)。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位， RST 引腳的高電平信號(hào)必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。上電復(fù)位電路是 — 種簡(jiǎn)單的復(fù)