【正文】 +LINUX。 方案二：采用 DSP 或 ARM 芯片 單片機叫 MCU，微控制器， ARM 叫嵌入式微處理器， DSP 叫數字信號處理器，是專為高速度的海量離散數字信號處理而發(fā)展的芯片。 CUP 的計 算速度比單片機快，而且有良好的人機交互界面 ， 但是 PC機輸出信號不能直接與 DS18B20 通信，需要通過 RS232 電平轉換兼容，需要的硬件多，較為繁瑣，很不簡便。綜上所述，為了使電路盡量簡單，控制盡量方便，測量出的溫度值盡量準確，本設計溫度傳感器采用 DS18B20。 DS18B20 的最大特點之一就是采用了單總線的數據傳輸 方式 ， 用一個線就能實現(xiàn)從機和主機之間的數據交換，操作較為方便。 方案四：采用數字式溫度傳感器 DS18B20 采用單總線數字溫度傳感器 DS18B20 測量溫度，直接輸出數字信號 ， 便于單片機處理及控制 ，節(jié)省硬件電路。這類傳感器具有較好的線性度、尺寸小、響應快、靈敏度高，主要用在計算機和移動設備內。但半導體溫度傳感器恰好利用半導體器件的某些性能參數與溫度的關系，實現(xiàn)了對溫度的檢測、控制和補償。 方案三：采用二極管傳感器 半導體材料和器件的許多性能參數，如電阻率， PN 結的反向漏電流和正向電壓等 ，都與溫度有著密切的關系。 方案二：采用邏輯輸出溫度傳感器 在某些場合，不需要嚴格測量溫度值，只關心溫度是否超出了一個設定范圍，一旦溫度超出了所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報警信號，啟動或關閉設備，此時可以選擇邏輯輸出式溫度傳感器，如 LM56。 寧波大學科學技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 2 方案論證 溫度測量與語音播報系統(tǒng)的設計主要是在溫度傳感器的選擇、語音芯片的選擇和主控單元的設計。溫度傳感器發(fā)展經歷了三個階段，并朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性等方向迅速發(fā)展。 小結 本章節(jié)主要介紹了溫度測量技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，傳感器的發(fā)展和單片機的應用。另一方面，單片機應用的重要意義還在于 ： 從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法 ，以前 必須由模擬電路或數字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。單片機的高可靠性和強抗干擾能力，使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。分布式 系統(tǒng)一般由若干 個 功能各異的單片機組成，各自完成特定的任務，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調工作。單片機的實時數據處理能力和控制功能，可使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產 品質量。 溫度測量與語音播報系統(tǒng)設計 6 （ 3） 單片機在實時控制中的應用 單片機廣泛地用于各種實時控制系統(tǒng)中。機電一體化產品是指集成機械技術、微電子技術、計算機技術于一體，具有智能化特征的機電產品，例如微機控制的車床、鉆床等。 （ 1） 單片機在智能儀表中的應用 單片機廣泛地用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，并可以提高測量的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性價比。 單片機的應用 單片機的應用范圍很廣，可以說覆蓋了所有領域。同一種單片機可以在不同的控制系統(tǒng)中，只是其中所配置的軟件不同而已。其主要的差別僅在片內配置了 一些不同或不同數量的功能部件，以適用不同的被控對象。 （ 4）單片機規(guī)格的系列化。單片機大量應用于攜帶式產品和家用消費類產品，低電壓和低功耗的特性尤為重要。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中有極豐富的轉移指令、 I/O口的邏輯操作以及位處理功能 ，其 邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次微型計算機。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境 下工作。 單片機的特點 單片機有以下幾個特點： （ 1） 集成度高、體積小、有很高的可靠性。當前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展。 16 位單片機除了 CPU 為 16 位以外，片內的 RAM 和 ROM 容量進一步增大。這一代單片機結束了計算機單片集成的簡單形式，真正開創(chuàng)了單片機作為微控制器的發(fā)展道路。該階段的單片機均帶有串行 I/O 口，且具有多級中斷處理系統(tǒng)。 3．第三階段（ 1980— 1983） 單片機的推廣階段， 8 位單片機技術走 向成熟。該系列的單片機在片內已經集成了 8 位 CPU、并行 I/O 接口、 8 位定時器 /計數器、 RAM 和 ROM 等功能部件，但無串行 I/O 接口，尋址范圍不大于 4KB。 2．第二階段（ 1976— 1980） 單片機的技術成熟階段。 1．第一階段 （ 1974— 1976） 單片機的初級階段，以仙童公司的 F8 為代表。從此單片機開始迅速發(fā)展，應用范圍也在不斷擴大，現(xiàn)已成為微型計算機的重要分支。 1974 年 12 月，美國著名的仙童公司推出了世界上第一臺單片機 F8。若給單片機配上適當的外圍設備和軟件，便可構成一個單片機的應用系統(tǒng)。單片機可以定義為：一種把微處理器（ CPU）、隨機存取存儲器（ RAM）、只讀存儲器（ ROM）、輸入 /輸出（ I/O）接口電路、定時器 /計數器、串行通信接口及中斷系統(tǒng)等部件集成在同一塊芯片上的，具有完整功能的微型計算機。 社會的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機的基礎上從模擬式向數字式，從集成化向智能化、網絡化，并朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性等方向迅速發(fā)展。 數字 溫度傳感器內部包含溫度傳感器、 A/D 傳感器、信號處理器、存儲器和接口電路 ， 有的產品還帶多路選擇器、中 央控制器、隨機存儲器和只讀存儲器。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一、測溫誤差小、價格低、響應速度快、體積小、功耗 低 等 。熱電偶傳感器是工業(yè)測量中應用廣泛的一種溫度傳感器，它與被測對象直接接觸，不受中間介質的影響，具有較高的精度 ， 測量范圍廣，可從 50~1600℃ 進行連續(xù)測量 。 溫度傳感器的發(fā)展史 溫度傳感器使用范圍廣， 種類 多 ， 大致經歷了以下 3 個階段 [8]： （ 1） 分立式溫度傳感器 主要是能夠進行非電量和電量之間轉換。 (5) 擴大測溫對象：溫度檢測技術將會由點測溫發(fā)展到點、線、面，甚至立體的測量。 (3) 高精度化：由于自動化程度的不斷提高，對測量靈敏度高、精度高、響應速度快的溫度傳寧波大學科學技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 感器需求較多。 傳感器與電子技術相結合，可以實現(xiàn)模擬量轉換為數字量輸出， 其最大優(yōu)點是直觀、分辨率高、測量誤差小。 溫度測量技術的發(fā)展趨勢 隨著工業(yè)生產效率的不斷提高，自動化水平與范圍也不斷擴大，因而對溫度 測量 技術的要求也越來越高 ， 對于溫度測量技術的發(fā)展趨勢 可以歸納以下幾方面 [11]。 二：非接觸式 溫度測量技術 非接觸式測溫方法不需要與被測對象接觸，因而不會干擾 被測 溫度場 的狀態(tài) ， 測量儀器本身也不會受溫度場的損傷， 動態(tài)響應特性一般也很好，但是會受到測量介質物性參數的影響。 (5) 集成芯片式測溫 。 石英溫度傳感器是以石英晶體的固有頻率隨溫度而變化的特性來測量溫度的。 熱電阻是根據材料的電阻和溫度的關系來進行測量的， 導體的電阻值 隨溫度的變化而變化，通過測量其電阻值推算出被測量物體的溫度，主要用于200500℃溫度范圍內的溫度測量。熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應用最廣泛檢測元件之一。 （ 2） 利用熱電效應技術制成的熱電式溫度計 ， 此技術制成的溫度檢測元件主要是熱電偶。但準確度比較低，不易實現(xiàn)自動化，而且容易損壞。 膨脹式測溫是一種比較傳統(tǒng)的溫度測量方法，它主要利用物質的熱脹冷縮原理即根據物體體積或幾何形變與溫度的關系進行溫度測量。 一：接觸式溫度測量技術 接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象相接觸，兩者之間進行充分的熱交換，最后達到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數的量值就代表了被測對象的溫度值。 溫度測量技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 溫度測量技術現(xiàn)狀 隨著國內外工業(yè)的日益發(fā)展，溫度檢測技術也有了不斷的進步，目前的溫度檢 測使用的溫度計種類繁多，應用范圍也較廣泛。單片機適用于測量和控制領域，它以芯片形式嵌 入 到電子產品或系統(tǒng)中起到 “ 電腦 ” 作用。 把微處理器部件像其他集成電路一樣嵌入到電子系統(tǒng)中，使電子系統(tǒng)具有可編程序的智能化特點，開辟了計 算機技術在電子技術領域應用的廣闊大地。近年來 ， 利用數字式溫度傳感器以實現(xiàn)溫度信息的在線檢測已成為溫度檢測技術的一種發(fā)展趨勢 [10]。溫度測量是現(xiàn)代檢測技術的重要組成部分 ， 在保證產品質量 、 節(jié)約能源和安全生產等方面起著關鍵的作用。分子運動愈激烈其溫度表現(xiàn)越高 。溫度的宏觀概念是冷熱程度的表示，或者說，互為熱平衡的兩物體，其溫度相等。 DS18B20。 temperature measurement。該系統(tǒng)溫度測量準確，系統(tǒng)結構簡單、且抗干擾能力強。本文設計了一個基于 51單片機的溫度測量和語音播報系統(tǒng)。 編號 ： 本科畢業(yè)設計（論文） 題目：（中文）溫度測量與語音播報系統(tǒng)設計 （英文） Temperature measurement and voice broadcast system 分 院 理工分院 專 業(yè) 電氣工程與自動化 班 級 06 自動化（ 1）班 學 號 姓 名 指導教師 職稱 副教授 完成日期 2021 年 5 月 15 日 寧波大學科學技術學院本科畢業(yè)設計（論文） I 誠 信 承 諾 我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《溫度測量與語音播報系統(tǒng)設計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。 承諾人（簽名）： 顧開凱 2021 年 4 月 15 日 溫度測量與語音播報系統(tǒng)設計 II 摘 要 【 摘要 】 溫度測量技術在工農業(yè)生產和科學研究中應用廣泛。該系統(tǒng)利用數字式溫度傳感器 DS18B20 測量環(huán)境溫度，將測量到的溫度值顯示，并通過 APR9600 語音芯片將溫度值播報。 【 關鍵詞 】 單片機；溫度測量；語音播報； DS18B20； APR9600； 寧波大學科學技術學院本科畢業(yè)設計（論文） III Temperature measurement and voice broadcast system Abstract 【 ABSTRACT】 Temperature measurement in industrial and agricultural production and is widely used in scientific research. This article is designed based on 51 singlechip temperature measurement and voice broadcast system. The system uses digital temperature sensor measuring ambient temperature DS18B20, The measured temperature display, by APR9600 broadcast voice chip temperature. The system temperature measurement accuracy, the system is simple, and antijamming capability. 【 KEYWORDS】 SCM。 voice broadcast。 APR9600 溫度測量與語音播報系統(tǒng)設計 IV 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................II Abstract .........................