引 言
目前便宜的體溫計在家中廣泛使用，但其通常只用于測量體溫，量程小、最大42℃ ;讀數(shù)不方便，特別是老年人視力不好，不容易讀準(zhǔn)確; 在測量體溫以差模電感外的情況下不便使用，并且破損后水銀泄漏對身體會造成危害等，一些國家已開始禁止銷售水銀溫度計; 非接觸式的紅外測溫儀雖然方便使用，但價格昂貴。
1 系統(tǒng)方案設(shè)計
1. 1 系統(tǒng)的工作原理
單片機對溫度傳感器的信號進行采集，采集的數(shù)據(jù)通過處理后一方面輸出給數(shù)碼管進行顯示，另一方面輸出給語音模塊，進行語音溫度提示，語音提示的間隔時間通過撥擋開關(guān)進行設(shè)定，也可以關(guān)斷語音功能。系統(tǒng)框圖如圖1 所示。
圖1 系統(tǒng)的方案框圖
1. 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
1. 2. 1 溫度傳感器
采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，該產(chǎn)品采用美國DALLAS 公司生產(chǎn)的可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域; 由于項目要求能測量液體溫度、方便人體接觸等，因此采用外加不銹鋼保護管的封裝形式，具有耐磨耐碰、防水等功能。DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)雙向通信，可測溫范圍: - 55~ + 125℃ ，可編程繞行電感為9~ 12 位A/ D 轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達(dá)0. 062 5℃ 。被測溫度用符號擴展的16 位數(shù)字量方式串行輸出; 其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生; 多個DS18B20 可以并聯(lián)到3 根或2 根線上， CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B20 通信， 占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路; 連接電路如圖2 所示:
圖2 傳感器的連接圖
圖2 中傳感器的2 腳與單片機的輸入/ 輸出( I/ O)腳連接，進行雙方通信，采用4. 7 k 的電阻上拉。由于DS18B20 單線通信功能是分時完成的，系統(tǒng)對它的各項操作必須嚴(yán)格按協(xié)議進行。操作協(xié)議為: 初始化DS18B20( 發(fā)復(fù)位脈沖) →發(fā)ROM 功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理電感器和電容器數(shù)據(jù)，各項操作都有嚴(yán)格的時序要求。
1. 2. 2 單片機
采用與MCS51兼容的STC89C52， 具有8K 字節(jié)的在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器，其MOSI、MISO、REST、SCK 等引腳通過鎖存后與計算機的并口連接，就可實現(xiàn)對內(nèi)部的Flash 存儲器編程，內(nèi)含512 B 的RAM， 32 個可編程I/ O口線， 3 個16 位的定時/ 計數(shù)器等特點，可以為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供塑封電感器高靈活、超有效的解決方案，非常適合本項目的應(yīng)用。
1. 2. 3 語音模塊
采用美國華幫公司生產(chǎn)的高集成度、高性能的ISD1720 語音錄放芯片， 采樣率在4~ 12 kHz 之間調(diào)節(jié)，根據(jù)采樣頻率的不同，可以錄存12~ 36 s 的語音信息， 語音信息在該芯片內(nèi)部的固態(tài)多級存儲陣列里按行存放，可以通過指令中的11 位地址精確尋址; 該芯片集語音處理和存儲于一體，具有重復(fù)自開發(fā)，掉電信息保存，可工作于獨立按鍵模式和SPI 控制模式，錄放結(jié)束自動進人低功耗狀態(tài)，可直接*輸人或模擬通道輸入，也可喇叭直接輸出，芯片工作電壓2. 4~ 5. 5 V之間，可以多段錄音， 其基本存儲單元入口地址范圍是0X010~0X09F。應(yīng)用電路如圖3 所示。根據(jù)需要，將錄制的語音分成13 個段，即“零~ 十、點、度”，如37. 5 度，播報為“ 三、十、七、點、五、度”，每段語音的錄制時間約為1. 35 s，由于錄制時間不易精確掌握，用手動控制的方式對13 段語音進行錄制，然后手動檢查每段語音錄制效果，如圖3 所示，閉合S4 進行語音信息錄制、松開即錄制結(jié)束，語音信息通過MIC 錄入，觸發(fā)S5 鍵進行播放，檢查當(dāng)前錄制信息段的效果，在錄制或者播放的過程中，可以通過LED 的閃爍來了解操作的進程; 如果某段語音錄制效果不理想，必須及時刪除，因為在手動控制方式下，刪除操作只對開始一段和最末一段信息有效; 錄制完成后，還必須檢查每段信息在器件的存儲體系中是否是按環(huán)形結(jié)構(gòu)存儲的，這可以通過閉合S5 并保持來實現(xiàn)，此時，器件將按順序不停的播放當(dāng)前信息段與其前一信息扁平型電感段之間的所有信息段，通過反復(fù)錄制，直到滿意為止; 當(dāng)然，也可以采用商業(yè)的錄制設(shè)備來實現(xiàn)。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
