【正文】 存操作命令，分別為：①Write Scratchpad(寫暫存器) 4EH；②Read Scratchpad(讀暫存器) BEH；③Copy Scratchpad(復(fù)制暫存器) 48H；④Covert T(溫度轉(zhuǎn)換) 44H；⑤Recall E2(重調(diào) E2 存儲(chǔ)器) B8H；⑥Read Power Supply(讀供電方式) B4H。圖 38 為各個(gè) ROM 操作命令流程圖。圖 37 DS18B20初始化時(shí)序圖（2） ROM操作命令一旦總線主機(jī)檢測(cè)到應(yīng)答脈沖，便可以發(fā)起 ROM 操作命令。單線器件 DS18B20 檢測(cè)到該上升沿后，延時(shí) 15~60μs，通過拉低總線 60~240μs 來產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。（1） 復(fù)位及初始化如圖 37 時(shí)序圖所示，主機(jī)通過拉低單線 480us 以上，產(chǎn)生復(fù)位脈沖，然后釋放該線。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)啟動(dòng)寫時(shí)序開始,如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù),在進(jìn)行寫命令后,主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序:初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。而對(duì) AT89S52 單片機(jī),硬件上并不支持單總線協(xié)議,因此,必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時(shí)序,完成對(duì) DS18B20 芯片的訪問。主機(jī)根據(jù) ROM 的前 56 位來計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 中的 CRC 值做比較，以判斷主機(jī)收到的 ROM 數(shù)據(jù)是否正確。因此，可用多只 DS18B20 同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn)行告警搜索。表 2 是對(duì)應(yīng)的一部分溫度值。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 0062 5 ℃/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。 高速暫存存儲(chǔ)器除了配置寄存器外，還有其他 8 個(gè)字節(jié)組成，其分配如下所示。 設(shè)定的分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間就越長(zhǎng)。該字節(jié)各位的定義如下： 低 5 位一直都是 1，TM 是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式。數(shù)據(jù)先寫入 RAM，經(jīng)校驗(yàn)后再傳給E2RAM 。 (3) 高速暫存存儲(chǔ)器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的 E2RAM 。(1) 64 b 閃速 ROM 的結(jié)構(gòu)如下： 開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有 48 位，最后8 位是前 56 位的 CRC 校驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。 R1R0 =“10”, 11 位精度, 最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 375 ms 。配置寄存器中 R1 ,R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù): R1R0 =“00”, 9 位精度, 州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 14 頁最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ms 。第 9 個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié),校驗(yàn)前面所有 8 個(gè)字節(jié)的 CRC 碼,可用來保證通信正確。第 3 個(gè)和第 4 個(gè)字節(jié)是 TH ,TL 的拷貝，在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。高低溫報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL , 配置寄存器均由一個(gè)字節(jié)的 E2PROM 組成,使用一個(gè)存儲(chǔ)器功能命令可對(duì) TH , TL 或配置寄存器寫入或讀出。. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20 內(nèi)部功能模塊如圖 34 所示,主要由 4 部分組成:64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非易失性的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL 、配置寄存器。州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 13 頁(4) 通過編程可實(shí)現(xiàn) 9～12 位的數(shù)字讀數(shù)方式,可在至多 750ms 內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換成12bit 的數(shù)字,測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃。(3) 10℃～ + 85 ℃范圍內(nèi)的測(cè)溫準(zhǔn)確度為177。主要特點(diǎn)有:(1) 用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限溫度值。VDD 為電源接口,既可由數(shù)據(jù)線提供電源,又可由外部提供電源,范圍 ～ V。?。?）負(fù)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. 管腳及特點(diǎn)DS18B20 可編程溫度傳感器有 3 個(gè)管腳。（6）用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值。固有測(cè)溫分辨率為 ℃。（3）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：  V。獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20 與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。現(xiàn)在，新一代的“DS18B20”體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。語音芯片連接的 P3 口： 1）~ 為 ISD2590 放音提供地址數(shù)據(jù)；州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 12 頁2） 控制喇叭的停放音。與 DS18B20 連接口—— ： 1）采集的溫度數(shù)據(jù)從 輸入單片機(jī)，然后單片機(jī)進(jìn)行 BCD 處理； 2）設(shè)置、修改的 TH 和 TL 值通過 拷貝到DS18B20 中。州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 11 頁. 單片機(jī)硬件電路圖 33 系統(tǒng)單片機(jī)電路如圖 33，在整個(gè)硬件電路中，有單片機(jī)最小系統(tǒng)：1）電源和地的連接；2）單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體以及 C3 和 C2 就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)；3）RST 引腳外接 CR1 、R2 和 K0 構(gòu)成了上電與按鍵均有效的復(fù)位電路。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 10 頁外部引腳介紹：VCC : 電源GND: 地P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 . 微處理器（MCU）AT89S52AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。12V 的直流電通過由三端穩(wěn)壓器 7805 組成的直流穩(wěn)壓電路將電壓穩(wěn)定在VCC——5V。州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 8 頁第 3章. 硬件電路設(shè)計(jì)州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 9 頁圖 31 系統(tǒng)電源電路如圖 31，在電源電路中，首先 220V 的交流電經(jīng)過變壓器 T0 將電壓降低，然后經(jīng)過四個(gè)二極管組成的橋式整流電路 D0 整流，此時(shí)電流已經(jīng)成為直流。在語音播放時(shí)，單片機(jī)將采取延時(shí)來等待下個(gè)語音的到來。. 語音播放功能本系統(tǒng)的語音功能是通過語音芯片 ISD2590 和喇叭實(shí)現(xiàn)的，如圖 25 ：AT89S52ISD2590喇叭州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 7 頁圖 25 語音播放框圖系統(tǒng)中需要播放的語音有：“請(qǐng)檢查傳感器！” 、0~ “十” 、 “百” 、 “負(fù)” 、 “點(diǎn)”、 “度” 、 “現(xiàn)在溫度是” 、 “溫度過高！” 、 “溫度偏低！”這些語音都已經(jīng)先錄制到語音芯片中的不同地址。在溫度顯示時(shí)，數(shù)碼管的第一位顯示當(dāng)前的溫度是過高“H” ，偏低“L”和適合“0”，而其余數(shù)碼管顯示溫度值，第四位數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)將一直發(fā)光。單片機(jī)的 P0 口為數(shù)碼管提供顯示字符的數(shù)據(jù)信息，而 P2 口為數(shù)碼管提供片選信號(hào)，獲得低電平的數(shù)碼管將發(fā)光，其余不發(fā)光。AT89S52 DS18B20圖 23 溫度采集框圖. 數(shù)字顯示功能在本系統(tǒng)中，顯示功能是依靠 LED 數(shù)碼管來實(shí)現(xiàn)的?！?，在測(cè)量水溫方面這樣的誤差是允許的。州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 5 頁. 度采集溫溫度采集和 TH、TL 值設(shè)置功能的實(shí)現(xiàn)，主要是依靠溫度傳感器 DS18B20,如圖23：DS18B20 測(cè)量溫度范圍為55℃~+125℃，而水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的溫度范圍為 0℃~+100℃,因此在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用 DS18b20 作為溫度傳感器是完全可以的。單片機(jī)根據(jù)實(shí)測(cè)溫度控制電磁繼電器的工作進(jìn)而控制電熱器以實(shí)現(xiàn)溫度控制功能。如圖 21，系統(tǒng)主要由 AT89S52，數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20，顯示模塊 LED 數(shù)碼管，單片語音芯片 ISD2590，以及按鍵和電磁繼電器等器件組成。單片機(jī)同語音芯片一起實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)功能的水溫控制系統(tǒng)是完全能在我們?nèi)粘Ｉ钪袑?shí)現(xiàn)的，并且我們還可以調(diào)節(jié)水溫的范圍來滿足我們的需要。其語音和音頻信號(hào)不經(jīng)過轉(zhuǎn)換直接以原來狀態(tài)存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)器，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的語音復(fù)制。語音播報(bào)溫度也在一些產(chǎn)品中出現(xiàn)，但是主要是在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，在我州大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文 第 2 頁們平常生活中出現(xiàn)得比較少，這主要是因?yàn)檎Z音技術(shù)是一門新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)起來比較難；在工業(yè)化生產(chǎn)中，程序都已經(jīng)被固定，不用根據(jù)個(gè)人的需要重新調(diào)節(jié)，因此能應(yīng)用于其中。近年來，隨著集成電路的飛速發(fā)展，單片語音集成電路領(lǐng)域出現(xiàn)重大變革，產(chǎn)生了許多新的技術(shù)和產(chǎn)品，開拓了更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，并朝著更大容量、更優(yōu)音質(zhì)、更高智能、更具靈活性的發(fā)展。同時(shí)熱水器燒開水時(shí)，我們很多時(shí)候是并不知道的，結(jié)果浪費(fèi)了許多資源，更有甚者在水燒干后引發(fā)了安全隱患。水，生命之源?？删幊炭刂破鞯某霈F(xiàn)給人類生活的自動(dòng)化帶來了一次革命，而單片語音芯片的發(fā)展更是給人們的煩悶生活中帶來了一場(chǎng)新的革命——語音播報(bào)在日常生活中，人們需要不同溫度的水來滿足日常生活，同時(shí)如今有許多產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn)了語音功能，它更能滿足人們的需要，當(dāng)然也獲得更多人的喜愛。 Temperature sensor。s life has brought fundamental changes.PLC to the emergence of the automation of human life brought about a revolution, and the development of monolithic voice chip is Fanmen to people39。以 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，溫度傳感器 DS18B20 提供測(cè)量到的溫度信息，經(jīng)過單片機(jī)數(shù)據(jù)處理后，傳至 LED 數(shù)碼管顯示，同時(shí)將溫度信息對(duì)應(yīng)的語音地址輸入 ISD2590 語音芯片中，驅(qū)動(dòng)喇叭播報(bào)出語音，進(jìn)而完全播報(bào)出當(dāng)前的溫度值，并最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示功能和語音播報(bào)功能；另一方面，單片機(jī)根據(jù)實(shí)測(cè)溫度控制電磁繼電器，進(jìn)而決定是否驅(qū)動(dòng)電熱器工作，從而實(shí)現(xiàn)溫度控制功能。 摘要 第 I 頁語音溫度播報(bào)控制器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文摘要 IIIABSTRACT........................................................................................................................IV第 1 章. 前言 ...................................................................................................................1. 引言 ......................................................................................................................1. 研究的意義與目的 ..............................................................................................1. 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ..................................................................................................1第 2 章. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ...................................................................................................3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ..............................................................................................................3. 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與分析 ..........................................................................................4. 度采集溫 ...........................................................................................................5. 數(shù)字顯示功能