【正文】 C L K10OE9A L E22S T A R T6V C C11D721D620D519D418D38D215D114D017I N 026I N 127I N 31I N 42I N 53I N 64I N 228I N 75GND13I C 1A D C 08 09 BGND+5C L KGNDP 25I N 0P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 26P 2712J4C O N 2GNDV in1GND2V ou t 3U27800+ 12C1 3PC2 P+5 率的 1/6，即 2MHz，所以 ADC0809的時鐘信號頻率為 500KHz。 控制單元電路 ⑴ 單片機最小系統(tǒng) AT89S52 單片機是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 本系統(tǒng)主 要通過 IO 口來控制個部分電路以及接受信號， 32位 I/O 口控制線足以滿足系統(tǒng)功能需求。由于外圍電路比較多，所以要合理的利用端口，同一個器件盡量使用同一個 I/O端口。 P0口接 ADC0809數(shù)據(jù)端口， P2口用來控制 ADC0809和語音芯片（語音芯片采用端口模擬 SPI控制，需要 4條 I/O口控制線， ADC0809需要 3條）， P1接液晶數(shù)據(jù)端，而液晶使能端和鍵盤控制接 P3口。 需要注意的是， P0口作為普通 I/0口時需要增加上拉電阻。 ⑴ 啟動語音播報； ⑵ 進入播報定時時間設(shè)置菜單； ⑶ 修改時間； ⑷ 進入報警限值設(shè)置菜單； ⑸ 修改報警數(shù)值。語音播報可以用以個獨立按鍵控制。按第二次，進入設(shè)置報警限值；按第三次，退出設(shè)置菜單。 基于以上功能設(shè)計，可以不必使用 4 4鍵盤，只用獨立按鍵即可，即 3個按鍵直接接單片機 I/O口。硬件功能的設(shè)計要根據(jù)具體功能需要，而不是全部都是標準設(shè)置。 圖 單片機控制電路 圖 按鍵接口電路 3個按鍵接單片機 I/O口，通過對 I/O口的電位判斷判斷否有鍵按下。在進入設(shè)置菜單時，可以通過 P33口按鍵切換菜單，通過 P36和 P34來上調(diào)和下調(diào)設(shè)置。 每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H中的點陣字符圖形顯示出Y112MC 1520P FC 1620P FGNDP 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17R S T30/ R X D31/ T X D32/ I N T 033/ I N T 134/ T 035/ T 136/ W R37/ R DX T A L 2X T A L 1V S S P 20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P S E NA L EEAP 07P 06P 05P 04P 03P 02P 01P 00V C CU1A T 89S 51GND+5X1X2X1X2R S TS8S W P B+5E210UR710KRSTGNDP 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27A L EE120uGND+5P 30P 31P 32P 33P 34P 35P 36P 371 2 3 4 5 6 7 8 9 10J2C O N 10GND GNDP15P17P16+5 RSTC 14+5123456789J5C O N 9123456789J6C O N 9S9S W P BS 1 0S W P BS 1 1S W P BGNDP 3 3P 3 6P 3 7 來， 我們就能看到字母 “A” 。 第 4腳： RS為寄存器選擇，高電平 1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0時選擇指令寄存器。 第 6腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 第 15～ 16腳：空腳或背燈電源。 根據(jù)引腳對應(yīng)功能，將雙向數(shù)據(jù)端接單片機 P1口，控制端接到 P3口（使液 晶模塊與單片機端口連接全部處于同側(cè)），接口連接設(shè)計如下： 圖 液晶模塊接口電路 本系統(tǒng)中語音播報的內(nèi)容的特點是有很多內(nèi)容是相同的，只有每次測量到GND+5R 11P O T 2L C M 1602D07D18D29D310D411D512D613D714RS4R/W5E6GND1VCC2VLCD3V B A C K +15V B A C K 16D S 1L C M 1602GND+5P10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32 得數(shù)據(jù)，即二氧化碳的濃度是動態(tài)測量不斷變化。 本系統(tǒng)選擇了 ISD1720語音芯片，是華邦公司新推出的 ISD1700系列芯片中的一種。芯片內(nèi)部包含自動增益控制、麥克風前置擴大器、揚聲器驅(qū)動線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式。用戶可以自己根據(jù)需求在芯片中在任意地址空間錄入所需的播放內(nèi)容，同時也可以按地址直接調(diào)用錄好 的內(nèi)容進行播放。 而語音芯片的外圍電路比較簡單，僅需一些電阻、電容，電容主要是起到 濾波的作用。主控單片機主要通過四線（ SCLK,MOSI,MISO,/SS） SPI協(xié)議對 ISD1720進行串行通信，本系統(tǒng)中通過 I/O口模擬串行通信，與單片機的連接僅需 4個端口。 語音芯片接口電路如圖 。 LM386電壓增益內(nèi)置為 20，當在 1腳和 8腳之間加一只外接電阻和電容，可使電壓增益最大增益到 200。為了使喇叭發(fā)出的聲音柔和動聽，要在 5腳和地之間接上一個 10歐的電阻。在這里只選 3腳 作為輸入端，所以另一反相輸入端2腳接地。 圖 語音放大電路 1 82 73 64 5R9L M 38 6+C 1710uR810kGNDGNDR 1210kC 20104VOC 18 uGND+5C 19 uGNDR 1310+C 22220uC 21 47 u12J3C O N 2GND 3 軟件設(shè)計 應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計的，應(yīng)該可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。設(shè)計出軟件的總體結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)清晰、簡捷、流程合理。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植、修正。即根 據(jù)功能要求，描繪出各個輸入和輸出變量之間的數(shù)學關(guān)系，它是關(guān)系到系統(tǒng)性能好壞的重要因素。 (5)注意在程序的有關(guān)位置處寫上功能注釋，提高程序的可讀性。 本系統(tǒng)的軟件包括以下幾個程序模塊 : (1)按鍵識別程序與處理程序； (2)ADC0809 驅(qū)動程序； (3)LCD 顯示程序； (4)語音播報程序； (5)數(shù)據(jù)處理部分。 程序主流程如圖 . 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 圖 系統(tǒng)主程序流程圖 系統(tǒng)初始化 啟動 AD0809 語音播報 液晶顯示 二氧化碳濃度 數(shù)據(jù)處理 設(shè)置報警時間限值 顯示設(shè)置報警限 菜單 設(shè)置時間 顯示時間設(shè)置菜單 設(shè)置菜單按鍵是否按下 播報鍵 是否按下 數(shù)模轉(zhuǎn)化 是否結(jié)束 設(shè)置菜單按鍵是否按下 設(shè)置菜單按鍵是否按下 開始 是 否 ADC0809 程序設(shè)計 ADC0809 是典型的逐次比較 A/D 轉(zhuǎn)換器，通常都是以二進制碼輸出的 ，數(shù)據(jù)的輸出符合微處理器數(shù)據(jù)總線的要求。START 為啟動轉(zhuǎn)換信號，該信號的上升沿使逐次逼近寄存器復位，從它的下降沿開始進行 A/D 轉(zhuǎn)換。 OE 為允許輸出信號：當 OE=1 時，三態(tài)輸出鎖存器重的數(shù)據(jù)被送上數(shù)據(jù)總線。 硬件電路所有控制端口直接接普通 I/O 口，通過 I/O 置高和置低來模擬ADC0809 時序。 delay_ms(10)。 delay_ms(10)。 while(!AD0809_EOC)。 DigitalData=GetResult()。 DigitalData保存所得數(shù)據(jù)提供單片機處理。數(shù)據(jù)與命令都通過 D0~D7 傳入；讀寫操作時序由使能信號 E 完成；對讀寫操作的識別時對 R/W 信號上的電平判斷， R/W 的信號的寬度要大于 E ； RS 信號用于識別數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)是屬于指令代碼還是屬于顯示數(shù)據(jù)。 RS R/W E DB7～ DB0 功能 0 0 高脈沖 指令碼 寫指令 0 1 高電平 狀態(tài)字 讀狀態(tài) 1 0 高脈沖 數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 1 1 高電平 數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) STA7 STA6 STA5 STA4 STA3 STA2 STA1 STA0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 STA06 當前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值 STA7 讀寫操作使能 1：禁止 0：允許 本系統(tǒng)中無論是二氧化碳的濃度顯示還是設(shè)置 界面的菜單顯示，都是只有中間的數(shù)字是變化的。顯示內(nèi)容送字符串數(shù)組中，然后送顯示，每次只要將字符串里的數(shù)值改變即可。 圖 液晶顯示流程圖 各部分主要程序如下： ㈠ 液晶初始化程序如下： void LCD_init(void) { delay(10)。//顯示數(shù)據(jù)指 針初始化； WriteCode(0x01)。// 設(shè)置 16 2顯示， 5 7點陣， 8位數(shù)據(jù)接口； WriteCode(0x0C)。// 寫字符后地址指針加一； 開始 顯示內(nèi)容輸入緩沖區(qū) buffer buffer[i]送液晶顯示 i++ i=0 buffer[i]是否為終止符？ 是 否 結(jié)束 } ㈡ 字符串顯示子程序： void LCD_Showstring(uchar line , uchar str[]) { uchar i , j。 for(j=0。\039。 } void LCD_Showchar(uchar position,uchar z ) { uchar p。 else； p=position+0xB0。 WriteData(z)。 sprintf(buffer,co2 concentration :%d ppm,DigitalData)。 不同的菜單內(nèi)容可以通過傳不同的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)容得以調(diào)用。轉(zhuǎn)換公式中，傳感器電壓為毫伏級時的數(shù)值， AD 轉(zhuǎn)化后的數(shù)字量為 傳感器實際值的1/100，所以先對 AD 轉(zhuǎn)換后的數(shù)值 100 倍放大，再利用公式處理所得數(shù)據(jù)。 DigitalData=DigitalData*100。 temp1=pow(10,DigitalData)。 DigitalData 為 ADC0809 轉(zhuǎn)化得到的數(shù)字量。存儲單元可以尋址訪問，因此用戶可以自行設(shè)置語音存放的空間以及播放任意錄制空間的語音內(nèi)容。從 0x010 地址開始，才是非保留的存儲區(qū)域，即真正的錄音區(qū)，最高地址為 0x09F