智能語音數(shù)字體溫計設(shè)計

體溫是觀測人體性能是不是正常的重要指標之一，也是人體生命活動的大體特點。諸如SARS、甲型H1N1病毒等流感疾病均是以體溫作為要緊的檢測目標。為了盡快發(fā)覺病情、及時醫(yī)治，人們對體溫計的性能要求愈來愈高?？墒悄壳?，在大多數(shù)醫(yī)院和家庭普遍利用的仍然是水銀溫度計。它通過讀取刻度值判定溫度的高低，當(dāng)光線較暗或視力較弱者利歷時，不方便讀數(shù)；同時，為了使水銀充分受熱，需要等待較長時刻，給利用者帶來不便。本設(shè)計提出了一種智能語音數(shù)字體溫計，該體溫計可在數(shù)秒內(nèi)完成測溫,并將測量結(jié)果進行顯示和語音播報；此外，設(shè)定預(yù)警溫度，當(dāng)測量結(jié)果高出預(yù)警溫度時，系統(tǒng)當(dāng)即報警，還能夠?qū)⒚看蔚臏y量結(jié)杲上傳至PC機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保留功能，方便研究和觀測。本設(shè)計硬件部份以凌陽SPCE061A單片機為操縱核心，通過擴展外圍電路，要緊包括溫度測量電路、語音電路、報警電路、LCD顯示電路、USB通信電路等。軟件部份采納C語言進行編程，它的語法限制不太嚴格、程序設(shè)計自由度大，許諾直接訪問物理地址，能夠直接對硬件進行操作，生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高，適用范圍大，可移植性奸。本設(shè)計給醫(yī)院、機場、車站、學(xué)校和家庭用戶都帶來了極大的方便，它操作簡單、快速平安靠得住，攜帶也十分方便，具有專門好的性價比。關(guān)鍵詞：紅外測溫；數(shù)字體溫計；SPCE061A;單片機；液晶顯示AbstractObservingthehumanbodytemperatureisanimportantfunctionwhetheritisnormalforoneoftheindicators,butalsothebodyofthebasiccharacteristicsoflife.SuchasSARS,AH1N1influenzavirusdiseasearcbasedontemperaturedetectedasthemaintargetInordertofindthediseaseassoonaspossible,andtreatmenttimely,itistheperformancerequirementsofthethermometerrising.However,inmosthospitalsandthefamilyisstillwidelyusedmercurythermometer.Itreadcalibrationvaluetodeterminehighandlowtemperature,lowlightorwhentheuseofweakeyesight,theinconvenienceofreading;Atthesametime,themercuryinordertofullyheat,needtowaitforalongerperiodoftime,causinginconveniencetousers.Thedesignofanintelligentvoicedigitalthermometer,thethermometermaybeafewsecondstocompletethemeasurement,andmeasurementresultsshowbroadcast,andvoice;Inaddition,thesetwarningtemperature,themeasurementresultswhenthetemperaturehigherthantheearly-warningsystemtoimmediatelyalarm,butalsoeachofthemeasurementresultswillbeuploadedtothePC,thesaveddatafunctiontofacilitatetheresearchandobservation.Partofthedesignofhardwareforthecontrolofsingle-chipSunplusSPCE061Acore,throughtheexpansionofperipheralcircuits,includingtcmpcraiurcmeasurementcircuits,voicecircuits,alarmcircuits,LCDdisplaycircuit,USBandothercommunicationcircuits.SoftwareusingCprogramminglanguage,anditslessstringentrestrictionsonsyntax,programdesignfreedom,andallowdirectaccesstophysicaladdress,youcanoperatedirectlyonthehardwaretogeneratethecodeofhighquality,efficientprocedures,scopeofapplication,andgoodportability.Thedesignforhospitals,airports,railwaystations,schoolsandhomeusershasbroughtgreatconvenience,itissimple,fast,safcandreliable,alsoveryconvenienttocarryandhasaverygoodvalueformoney.Keywords:InfraredTcmpcralurcMeasurement;Digitalthermometer;SPCE061A;Singic-chip;LiquidcrystaldisplayTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論1\o"CurrentDocument"1.1課題的研究意義1\o"CurrentDocument"L2體溫計進展的歷史和現(xiàn)狀1\o"CurrentDocument"1.3本論文的要緊任務(wù)和內(nèi)容3\o"CurrentDocument"第2章系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計4\o"CurrentDocument"要緊芯片的選擇4\o"CurrentDocument"單片機的選擇4\o"CurrentDocument"溫度傳感器的j光擇4\o"CurrentDocument"顯示電路的選擇5\o"CurrentDocument"整體設(shè)計方案5單片機SPCEO61A7SPCE061A單片機簡介7\o"CurrentDocument"芯片的引腳排列和說明7SPCE061A功能描述9\o"CurrentDocument"最小系統(tǒng)原理圖10\o"CurrentDocument"傳感器電路設(shè)計11\o"CurrentDocument"紅外測溫原理簡介11TSEA01-4A的測溫原理簡介12LCM12832ZK顯示電路設(shè)計13LCM12832ZK性能特點13\o"CurrentDocument"模塊引腳概念和用戶命令14253接口方式17\o"CurrentDocument"字符顯示及模塊利用說明17255LCD與單片機SPCE061A接口電路18USB通信電路設(shè)計19PDIUSBD12芯片的功能和特點19PDIUSBP12芯片的結(jié)構(gòu)20USB通信硬件電路21\o"CurrentDocument"其他部份電路22語音電路22按鍵電路23時鐘電路23電源電路25\o"CurrentDocument"第3章系統(tǒng)的軟件設(shè)計26概述26\o"CurrentDocument"主程序流程圖27\o"CurrentDocument"語音處置于程序27\o"CurrentDocument"顯示部份子程序29\o"CurrentDocument"第4章結(jié)論32參考文獻33致謝34附錄I1附錄U17附錄HI1第1章緒論人體體溫計實現(xiàn)數(shù)字化是人們長期以來盡力的目標。以往盡管提出各類不同的數(shù)字測量方式，但都因為實現(xiàn)的復(fù)雜和體積的笨重而難以實際利用。最近幾年來，隨著數(shù)字溫度測量方式研究的日臻成熟和集成電路技術(shù)的快速進展，許多過去利用分立元件或小規(guī)模集成電路難以實現(xiàn)的方式，此刻通過大規(guī)模集成電路并結(jié)合一些特殊的方式，在單片集成電路上得以實現(xiàn)。從而使體溫計從條件苛刻、操作繁瑣的模擬體溫計向輕便靈巧、利用方便的數(shù)字體溫計過渡成為可能。課題的研究意義社會已進入信息化時期，如何把電子信息技術(shù)應(yīng)用到人們的生產(chǎn)和生活中去,成為目前的研究熱點。隨著生活水平的提高，人們對醫(yī)療保健的要求愈來愈高，而醫(yī)院病房治理工作繁重，醫(yī)護人員欠缺、高危病房的監(jiān)護工作強度大，傳染病房的隔離工作等問題日趨突出。因此，提高醫(yī)護人員的工作效率，減輕他們的勞動強度，有效的減少醫(yī)護人員與病人的交義感染，成為目前急待解決的一項重要課題。在醫(yī)護人員對病人的醫(yī)治和監(jiān)護治理工作中，需要對病人的體溫做按時的測量，以便能夠及時了解病人的軀體狀況，對病人的病情做出相應(yīng)的判定，為主治醫(yī)生制定醫(yī)治方案提供必然的參考。傳統(tǒng)的水銀體溫計盡管價錢廉價可是有許多短處:其一，水銀體溫計遇熱或放置不妥，容易破裂造成人體接觸中毒、污染環(huán)境;其二,水銀體溫計是依照水銀隨溫度起落的熱脹冷縮的性質(zhì)，通過讀取刻度值來判定溫度高低。有時由于光線較暗或其他因素的阻礙，使觀看者難以準確判定溫度值;其三,采納水銀體溫計測溫時,往往要等待較長時刻(5min-10niin),以期能夠讓其充分受熱。這些都給測量者帶來了不便。體溫計進展的歷史和現(xiàn)狀溫度是存在于客觀世界的一個大體物理量，它與人類的生活和生存有著緊密的聯(lián)系。初期人類對溫度的熟悉只能處于自身感知器官去定性地感知它的存在。直到十七世紀，隨著物理學(xué)的興起人類熟悉溫度的盡力才有了沖破性的進展，1592年，意大利學(xué)者伽利略研制成世界上第一支氣溫溫度計。那是一支有刻度的直形細管，封鎖的一端呈球形，未封鎖的一端插在水里，可從管內(nèi)水柱的高低測出氣溫。因為它只能用于測定大氣溫度轉(zhuǎn)變，故亦稱“寒暑表1654年，伽利略的學(xué)生伏迪南用酒精代替水柱，而且把另一端也封鎖起來，這確實是現(xiàn)代溫度計的雛形。1657年，意大利阿克得米亞乂用水銀代替了酒精，如此就與現(xiàn)代的溫度計相差無幾了?，F(xiàn)代溫度計的攝氏刻度，是1742年依照瑞典科學(xué)家攝爾塞斯改定的冰的熔點為零度，水的沸點為一百度作為計算單位的，這即是現(xiàn)代所稱的攝氏溫度計。人體體溫計的顯現(xiàn)是伴隨著溫度計的發(fā)明而誕生的，已經(jīng)有兩白連年的歷史。1714年，德國物理學(xué)家華倫海特，初期研制的體溫表是把盛著酒精的玻璃管放在冰雪和鹽的混合物里，看玻璃管內(nèi)酒精降到哪里，刻上一條線，然后把表含入口中，看酒精升到哪里，乂刻上一條線。把這兩條線作為固定點，再把兩條線之間分成0?96°。這確實是初期的體溫計。后來，華海倫特把冰點定為32°,沸點為212°,發(fā)明了華氏溫標。1742年乂發(fā)明了。?100。的攝氏溫標，從此實現(xiàn)了體溫計的刻度標準化。1865年，英國的阿爾伯特發(fā)明了一種很有特色的體溫計，特點是貯存水銀的細管里有一狹道，當(dāng)體溫計接觸人體后，水銀專門快升到人體實際體溫處，掏出后水銀柱不下降，而是在狹道處斷開，使狹道以上部份始終維持體溫度數(shù)。這種溫度計受到了臨床的歡迎和普及應(yīng)用。但隨著人們要求的不斷提高，其反映速度慢、操作不方便、易損壞等不足的地方也日漸顯現(xiàn)。玻璃體溫計一旦破碎，產(chǎn)生的汞珠應(yīng)及時搜集處置。因為汞揮發(fā)到空氣中，會產(chǎn)生毒性專門大的汞蒸氣。它可通過呼吸道和皮膚直接接觸侵入人體，可能引發(fā)全身多系統(tǒng)的汞中毒。與易碎的玻璃體溫計相較，電子體溫計在這方面就顯得更有優(yōu)勢，它是把體溫用電子數(shù)字的形式顯示出來。1984年芬蘭的一名醫(yī)療器械師發(fā)明了一種電子體溫計。電子溫度測量方式是隨著電子技術(shù)的興起而快速進展的一門學(xué)科。它利用材料隨溫度轉(zhuǎn)變的參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號對溫度進行測量。初期的電子溫度測量均采納模擬技術(shù)的方式，對傳感器的非線性補償采納分立式電路進行各類方式的補償，線路復(fù)雜、體積龐大、靠得住性低，應(yīng)用受到專門大的制約，后來運算機的顯現(xiàn)及相關(guān)技術(shù)的進展使測量的精度和溫度操縱能力有了專門大的提高，但價錢昂貴。微電子技術(shù)的進展使這一希望慢慢變成了現(xiàn)實。十年前，單片體溫計集成電路開始問世，但那時由于MOS電路技術(shù)尚未成熟，電路多采納模擬工藝制造信號，處置方式也以模擬信號處置方式為主，各方面的性能不盡如人意，加上價錢高，進展受到專門大制約。此刻數(shù)字集成電路技術(shù)和相應(yīng)的數(shù)字信號處置理論相對成熟，開發(fā)制造本錢大幅下降，為新一代電子體溫計的開發(fā)制造了良好的先決條件，以數(shù)字技術(shù)為要緊技術(shù)的新一代電子體溫計乂一次成為關(guān)注和研究的對象。本論文的要緊任務(wù)和內(nèi)容本設(shè)計的要緊任務(wù)是：.考慮當(dāng)前應(yīng)用的實際情形，設(shè)計一款智能化的數(shù)字體溫計，合理的測溫方式，能夠知足日常工作的需要，高精度，低本錢，人性化，利用方便。.以單片機為操縱核心，實現(xiàn)10秒內(nèi)測溫，并能對實時溫度值進行顯示和播報；設(shè)定預(yù)警溫度，當(dāng)溫度超過預(yù)警溫度值時，系統(tǒng)當(dāng)即報警，并可將檢測結(jié)果上傳PC機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動保留。本論文的要緊內(nèi)容是：第一章，第一回憶了體溫計及溫度傳感器的進展歷史和現(xiàn)狀。第二章，對系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計進行詳細的介紹，包括要緊器件的大體知識、設(shè)計的整體方案和各部份電路硬件連接方式。第三章，系統(tǒng)的軟件設(shè)計，包括整體流程圖、要緊部份的設(shè)計思想和源程序。第2章系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計2.1要緊芯片的選擇單片機的選擇隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的進展，電子設(shè)備愈來愈顯示出其向高集成化和小型化的進展趨勢。集成度的高低，從某種意義上來講，已經(jīng)成為衡量電子設(shè)備好壞的關(guān)鍵性指標之一。而關(guān)于體溫計這種人們?nèi)粘＠玫膬x器,在這一點上就具有更高的要求。因此，本設(shè)計方案采納了臺灣凌陽公司推出一款具有語音處置功能的16位高速單片機SPCE061A。它具有如下特點：1）整合了多個經(jīng)常使用的功能模塊，進行系統(tǒng)開發(fā)時不用外加過量的硬件就可方便的完成一個系統(tǒng)的設(shè)計。2）耗電少，能夠知足很多手提設(shè)備、掌上設(shè)備低能耗的需求。3）可方便的用來實現(xiàn)聲音的錄制、播放，Midi音樂合成和語音識別，相較別的單片機比較有特色。4）可方便的完成一系列乘加運算，實現(xiàn)一些數(shù)據(jù)處置比較容易，別的單片機一樣不具有那個功能。5）芯片里具有在線仿真調(diào)試電路，使調(diào)試和程序下載加倍方便。2.1.2溫度傳感器的選擇傳感器作為溫度搜集的重要部份直接阻礙體溫計的精度和靈敏度，因此在選擇芯片的時候要多種方案對照選擇最正確。方案一：熱敏電阻。其優(yōu)勢是：靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10?100倍以上，能檢測出10-6℃的溫度轉(zhuǎn)變；工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55C?315C,高溫器件適用溫度高于315℃,低溫器件適用于-273℃?55C；體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的間隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；利用方便，電阻值可在?100kQ間任意選擇；易加工成復(fù)雜的形狀，可大量量生產(chǎn);穩(wěn)固性好、過載能力強?？墒牵糜跍y量體溫是不適合的，因為它的測量精度通常只有1℃,增強以后也只能達到C,不符合本設(shè)計的要求。方案二：DS18B20o它的特點是：獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處置器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處置器與DS18B20的雙向通信；測溫范圍-55c?+125C,固有測溫分辨率°C；在利用中不需要任何外圍元件；測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送。可是它的缺點是：接觸型，分辨率越高溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時刻越長。為了達到快速測量和幸免交叉感染的要求，DS18B20顯然不符合要求。方案三：紅外溫度傳感器TSEA01-4Ao其特點為：測溫范圍：20?60C；分辨率：℃；測溫精度：W±℃；輸出信號:?；工作電壓：5?18V。傳感器TSEA01-4A在30?50℃間其線性度最好。而用于體溫測量時的溫度范圍是34?44℃之間，因此它能夠知足紅外體溫計的性能要求。區(qū)別于前兩種傳感器的特點在于非接觸型，測量速度快，等待時刻短，無利用次數(shù)限制。經(jīng)上述比較最終確信選擇紅外溫度傳感器TSEA01TA。2.1.3顯示電路的選擇作為一種便攜式手持設(shè)備，能耗是一個關(guān)鍵的技術(shù)指標。顯示電路部份應(yīng)在良好清楚度的基礎(chǔ)上選擇功耗低、利用壽命長的芯片。方案一：選用LED顯示器，LED的特點在于價錢廉價，但它的清楚度和利用壽命不高，只能顯示一些數(shù)字和字母，不能進行復(fù)雜顯示。方案二：選用LCD顯示器，LCD顯示器具有體積小，重量輕，功耗低，壽命長，清楚度高等特點。經(jīng)上述比較，本設(shè)計選用LCD顯示，并選用字符集圖形點陣液晶顯示器LCM12832ZK,它要緊由行驅(qū)動器/列驅(qū)動器及128X32全點陣液晶顯示器組成，可完成圖形顯示，也能夠顯示8X2個（16X16點陣）漢字,與外部CPU接口采納并行或串行方式操縱，電源操作范圍寬。2.2整體設(shè)計方案本設(shè)計要緊設(shè)計一數(shù)字體溫計，測溫范圍為34?44C,測量精度為±0.1℃。以單片機為操縱核心，在軟件的操縱下，與其它硬件電路相結(jié)合實現(xiàn)每秒一次的溫度搜集，實時顯示并播報溫度值，同時設(shè)定預(yù)警溫度，溫度超過預(yù)警溫度值時.，系統(tǒng)當(dāng)即報警，并可將檢測結(jié)果上傳PC機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動保留。本系統(tǒng)要緊由六部份組成：單片機操縱電路，信號搜集電路，語音播報電路,LED報警電路，LCD顯示電路和USB通信電路。溫度信號由單片機外接的紅外溫度傳感器搜集，通過單片機自身的10位A/D轉(zhuǎn)換器完成轉(zhuǎn)換。為了精準起見，在AD搜集進程中應(yīng)采納多次搜集取平均值的方式。最后，將此平均值送溫度處置子程序進行處置,待計算出十進制溫度值后，以語音播報和LCD方式顯示結(jié)果，語音播放的是測量的溫度和是不是屬于正常溫度范圍，LCD顯示的是溫度值包括顯示溫度數(shù)據(jù)和漢字。鍵盤電路用于開關(guān)的操縱和時刻的調(diào)整和數(shù)據(jù)的存儲顯示。同時，凌陽SPCE061A語音電?o報警電單片機e幺/行揭密捏京,俎東方肅治分*一USB接形體框佟1如下圖。溫度I—傳當(dāng)測看賦:高于預(yù)設(shè)結(jié)5極管在Zh溫度數(shù)據(jù)還圖系統(tǒng)總體框圖其中各部份芯片：1）傳感器：TSEA01-4A型紅外溫度傳感器。它是由溫差熱電堆和熱敏電阻和運算放大器組成的，在30?50℃間線性度最好，而用于體溫測量時的溫度范圍是34?44℃之間，因此它能夠知足體溫計的性能要求。TSEA01-4A的分辨率為°C,測溫精度W土℃；輸出信號為?；工作電壓為5?18V。2）單片機：凌陽SPCEO61A單片機。它是具有語音處置功能的16位高速單片機。其特點是：有多路A/D轉(zhuǎn)換功能、有足夠大的存儲器，且具有掉電愛惜功能、具有USB接口、功耗低、抗干擾性好。它的標準工作電壓為，它內(nèi)部集成有2K字SRAM,32K字FLASH程序存儲器，兩個十六位按時/計數(shù)器，32位可變成I/O端口，8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入，雙通道DAC方式的音頻輸出，看門狗電路等。3）語音電路：SPCE061A提供兩個10位D/A輸出通道DAC—、DAC2,其中每一個DAC通道的輸出能力為3mA,用于輸出語音信號。考慮功耗問題，采納單通道DAC1輸出，經(jīng)三極管C8050放大后再由外接喇叭播放語音。4）LCD顯示:LCD采納液晶顯示模塊LCM12832ZK。它是一種內(nèi)置示92個16X16點漢字庫和128個16義8點ASCII字符集圖形點陣液晶顯示器。它要緊由行驅(qū)動器/列驅(qū)動器及128X32全點陣液晶顯示器組成，可顯示8X2個漢字，與外部CPU接口采納并行或串行方式操縱。

2.3單片機SPCE061A2.3.1SPCE061A單片機簡介SPCE061A是繼Mnspw系列產(chǎn)品SPCE500A等以后凌陽科技推出的乂一款16位結(jié)構(gòu)的微操縱器。與SPCE500A不同的是，在存儲器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求和便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）o較高的處置速度使酎nSPN能夠超級容易地、快速地處置復(fù)雜的數(shù)字信號。因此，與SPCE500A相較，以O(shè)nSpM為核心的SPCE061A微操縱器是適用于數(shù)字語音識別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟的選擇。SPCE061A性能參數(shù)如下：16位酎nSPN微處置器；工作電壓（CPU）VDD為~,（I/O）VDDHCPU時鐘：~；內(nèi)置2K字SRAM；內(nèi)置32KFLASH；可編程音頻處置；晶體振蕩器；系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（時鐘處于停止狀態(tài)），耗電僅為2〃A/；2個16位可編程按時/計數(shù)器；2個10位DAC輸出通道；32位通用可編程輸入/輸出端口；利用凌陽音頻編碼SACM_S240方式，能容納210秒的語音數(shù)據(jù)；32768Hz實不時鐘；7通道10位電壓ADC和單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器；內(nèi)置在線仿真電路ICE接口；具有保密能力。2.3.2芯片的引腳排列和說明SPCE061A單片機有兩種封裝片，一種為84個引腳，PLCC84封裝形式，圖為PLCC84封裝排列圖和實物圖；另一種為80個引腳，LQFP80封裝。在PLCC84封裝中，有15個空余腳，用戶利歷時這15個空余腳懸浮。OSC32Oy2OSC32I-4XTESTVDOXICEXIC6CLKXICESDAV$$PV1NDAC10AC2VR6F2V8SAGCOPIMICOUTMfCNPFUSENCNCNCNCNCNCNCIJH1110812IOB1310814IOB15XOSC32Oy2OSC32I-4XTESTVDOXICEXIC6CLKXICESDAV$$PV1NDAC10AC2VR6F2V8SAGCOPIMICOUTMfCNPFUSENCNCNCNCNCNCNCIJH1110812IOB1310814IOB15XSLEEPV53XROMTI0A15IOA14tCAC+4pkrrr?SPCE061AR6017J40231Wdog-dis圖SPCE061APLCC84封裝排列圖和實物圖引腳說明：管腳名稱管腳編號類型描述I0A[15:8]60^53輸入輸出I0A[15:8]：雙向10端口I0A[7:0]48~41輸入輸出I0A[7:0]：通過編程，可設(shè)置成喚醒管腳I0A[6：0]：與ADCLine_In輸入共用IOB[15:11]64^68輸入輸出I0B[15：ll]：雙向10端口。I0B10~0除用作I0B1076輸入輸出普通的10端口，還可作為：I0B977輸入輸出I0B10：通川異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送管腳T工IOBS78輸入輸出I0B9：TimerB脈寬調(diào)制輸出管腳BPWMOI0B779輸入輸出I0B8：Timer撮寬調(diào)制輸出管腳APWMOI0B680輸入輸出I0B7：通用異步串行數(shù)據(jù)接收管腳RxI0B581輸入輸出I0B6：雙向10端口I0B11輸入輸出I0B5：外部中斷源EXT2的反饋管腳I0B32輸入輸出I0B1：外部中斷源EXT1的反饋管腳I0B23輸入輸出I0B3：外部中斷源EXT2I0B14輸入輸出I0B2：外部中斷源EXT1IOBO5I0B1：串行接口的數(shù)據(jù)傳送管腳I0B0：串行接口的時鐘信號DAC121輸出DAC1音頻輸出DAC222輸出OSC32O13輸入32768Hz晶振輸出管腳OSC32I12輸出32768Hz晶振輸入管腳VCOIN8輸入PLL的RC濾波器連接管腳AGC25輸入AGC的控制管腳MICN28輸入麥克風(fēng)負向輸入管腳MICP33輸入麥克風(fēng)正向輸入管腳VREFZ23輸出電壓源產(chǎn)生5mA的驅(qū)動電流，可用作外部ADCLinjln通道的最高參考輸入電壓，不可作為電壓源使用

MICOUT27輸出麥克風(fēng)1階放大器輸出管腳，管腳外接電阻決定AGC增益倍數(shù)OPI26輸入麥克風(fēng)2階放大器輸入管腳VEXTREF35輸入ADCLinjln通道的最高參考輸入電壓管腳VMIC37輸出麥克風(fēng)電源VCM31輸出AD參考電壓（由內(nèi)部ADC產(chǎn)生）VDD7,15輸入邏輯電源的正向電壓vss9.19,38輸入邏輯電源和10口的參考地VDDIO51,52,75輸入10端口的正向電壓管腳VSSIO49,50,62輸入10端口的參考地AVDD36輸入模擬電路（A/D、D/A和2V穩(wěn)樂源）正向電壓AVSS24輸入模擬電路（A/D、D/A和2V穩(wěn)壓源）參考地RESET6輸入低電平有效的星位管腳XSLEEP63輸出睡眠模式（高電平激活）XICE16輸入激活I(lǐng)CE（高電平激活）XICECLK17輸入ICE串行接口時鐘管腳XICESDA18輸入輸出ICE串行接口數(shù)據(jù)管腳XTEST14輸入測試模式時接高電平，正常模式時接地GND或懸浮PFUSE,PVIN29,20輸入測試閃爍存儲器，正常模式時懸浮3.3SPCE061A功能描述CPUSPCE061A配備了凌陽科技開發(fā)的最新的16位微處置器rnSP%它內(nèi)含有8個寄放器：4個通用寄放器R1~R4,1個程序計數(shù)器PC,1個堆棧指針SP,1個基址指針BP和1個段寄放器SRo通用寄放器R3和R4結(jié)合形成一個32位寄放器MR,MR可被用作乘法運算和內(nèi)積運算的目標寄放器。另外，SPCE061A有3個FIQ中斷和14個IRQ中斷，而且?guī)в幸粋€由指令BREAK操縱的軟中斷。不僅能夠進行加、減等大體算術(shù)運算和邏輯運算，還能夠完成用于數(shù)字信號處置的乘法運算和內(nèi)積運算。.存儲器RAMSPCE061A擁有2K字的SRAM（包括堆棧區(qū)），其地址范圍從$000000到$0007FFo2）閃存（Flash）ROM全數(shù)32K字閃存都可在ICE工作方式下被編程寫入或被擦除。對閃存設(shè)置保密設(shè)定后，其內(nèi)容將不能再通過ICE被讀寫，也就能夠夠使程序不被其他人讀取。.輸入/輸出端口輸入輸出端口是系統(tǒng)與其它設(shè)備進行數(shù)據(jù)互換的接口。SPCE061A具有兩個可編程輸入輸出端口：A口和B口。A口既是具有可編程喚醒功能的一般I/O口，乂可與ADC的多路LINE.IN輸入共用(IOA[6~0]與LINE_IN[1~7]共用；B口除具有一般I/O口的功能外，在特定的管腳上還能夠完成一些特殊的功能。.中斷SPCE061A具有兩種中斷方式:快速中斷請求FIQ(FastInterruptRequest)中斷和中斷請求IRQ(InterruptRequest)中斷。中斷操縱器可處置3種FIQ中斷和14種IRQ中斷，和一個由指令BREAK操縱的軟中斷。相較之下，F(xiàn)IQ中斷的優(yōu)先級較高而IRQ中斷的優(yōu)先級較低。也確實是說，F(xiàn)IQ中斷能夠中斷IRQ中斷效勞子程序的執(zhí)行，而CPU執(zhí)行相應(yīng)的FIQ中斷效勞子程序的進程不能被任何中斷源的中斷請求中斷。.按時/計數(shù)器SPCE061A提供了兩個16位的按時器/計數(shù)器：TimerA和TimerBoTimerA為通用計數(shù)器；TimerB為多功能計數(shù)器。TimerA的時鐘源由時鐘源A和時鐘源B進行“與”操作而形成：TimerB的時鐘源僅為時鐘源A。按時器發(fā)生溢出后會產(chǎn)生一個溢出信號(TAOUT/TBOUT)。一方面，它會作為按時器中斷信號傳輸給CPU中斷系統(tǒng)；另一方面，它乂會作為4位計數(shù)器計數(shù)的時鐘源信號，輸出一個具有4位可調(diào)的脈寬調(diào)制占空比輸出信號APWMO或BPWMO(別離從IOB8和IOB9輸出)，用來操縱馬達或其它一些設(shè)備的速度。另外，按時器溢出信號還能夠用于觸發(fā)ADC輸入的自動轉(zhuǎn)換進程和DAC輸出的數(shù)據(jù)鎖存。.串行設(shè)備接口串行輸入輸出端口SIO提供了一個1位的串行接口，用于與其它設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信。在SPCE061A內(nèi)通過IOBO和IOB1這2個端話柄現(xiàn)與設(shè)備進行串行數(shù)據(jù)互換功能。3.4最小系統(tǒng)原理圖最小系統(tǒng)接線如下圖，在OSCO、OSC1端接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容電阻后即可工作。其它不用的電源端和地端接上uF的去藕電容提高抗干擾能力。

皿1rI?#:qxm?i4|\XT15Tm?Lr4：…“Asinu?皿1rI?#:qxm?i4|\XT15Tm?Lr4：…“Asinu?Q8O?<?oaxnsrWD?cxXXJX1.30C22OAVIKrv?iuntxa%wiivssAGC小什；:VXHA_'C15 pop，ctwH<OI7MCN，i□NTPCNTNTNTrviv><xiiICM21(X111CM410tt45CMJ1,VXSXM(?<TlawnIQU4iauiIC32IQUIIQMOIOMWm"：■mA圖單片機最小系統(tǒng)原理圖2.4傳感器電路設(shè)計2.4,1紅外測溫原理簡介紅外體溫計測溫原理是基于黑體輻射定律。黑體是一種理想化的輻射體，它在任何溫度下都能全數(shù)的吸收投射到其表面的任何波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的吸收率為1，同時它也向外界輻射能量。應(yīng)該指出，自然界中并非?存在真正的黑體,可是為了弄清和取得紅外輻射散布規(guī)律,普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律,黑體的單色輻射出度是描述在某一波長輻射源單位面積上發(fā)出的輻射通量。溫度為T的黑體單色輻射出度為cU一、

其中：G是xl（）76w?m2,C,是xlO-2m?K。由此能夠計算出在溫度位T的黑體在全數(shù)波長范圍內(nèi)的輻射出度為Mo=rM（/l,T）d/l=kT4其中：K是波爾茲曼常數(shù)。*只要溫度很小的轉(zhuǎn)變,輻射出度就能夠迅速地發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此,通過對物體輻射能的測量就能夠求出物體的溫度。由于人體皮膚不是理想的黑體，只有在大于5um波長范圍才能夠近似看成是黑體，因此在紅外溫度傳感器上要裝有大于5Mm波長才能夠通過的濾波器。當(dāng)環(huán)境溫度一按時,紅外溫度傳感器能將人體的輻射能轉(zhuǎn)換成電信號,通過放大和溫度補償后其輸出的電壓與被測人體的溫度成線性關(guān)系。2.4.2TSEAO1-4A的測溫原理簡介紅外溫度傳感器TSEA01-4A是紅外體溫計的關(guān)鍵部件,它是由溫差熱電堆和熱敏電阻和運算放大器組成的，如下圖。o4:Vout。1:Vntco4:Vout。1:Vntc3二CND圖紅外溫度傳感器在溫差熱電堆的熱端貼有熱量吸收器，它用來吸收被測物體輻射的紅外線并轉(zhuǎn)化為熱能,然后通過熱電堆將其轉(zhuǎn)化為電信號。此電信號是反映熱電堆冷熱兩頭的溫度差，也確實是被測物體與熱電堆冷端（即環(huán)境溫度）的溫度差,而不是反映被測物體的真實溫度。因此,還需要測出熱電堆冷端的溫度（即環(huán)境溫度補償），而通過紅別傳感器中負溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值轉(zhuǎn)變即可得知環(huán)境溫度。由圖可知,TSEA01-4A是采納模擬電路處置方式進行環(huán)境溫度補償，即通過調(diào)整2個運算放大器的放大倍數(shù)，可使得輸出信號Vout只與被測物體的溫度成線性關(guān)系，去除由環(huán)境溫度而產(chǎn)生的輸出分量，由此可確信被測物體的溫度。TSEA01-4A的性能參數(shù)如下:測溫范圍:20?60c;分辨率:℃;測溫精度：W土°C;輸出信號:?；工作電壓:5?18V。輸出電壓Vout與被測物體溫度的關(guān)系見表。被測物體溫度(℃)2030405060Vbut(V)表輸出電壓Vout與被測物體溫度表由上述參數(shù)可知,傳感器TSEA01-4A在30?50c間其線性度最好。而用于體溫測量時的溫度范圍是34?44c之間，因此它能夠知足紅外體溫計的性能要求。通過測量輸出電壓Vout值,就可由公式T=30+(20/X間接地算出相應(yīng)的溫度值。5LCM12832ZK顯示電路設(shè)計液晶顯示模塊(LCDModule,簡稱LCM)是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一路的組件，由于其具有顯示內(nèi)容豐碩、體積小、重量輕、壽命長、利用方便、平安省電、無輻射等優(yōu)勢，因此普遍應(yīng)用于移動通信、儀器儀表、電子設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域。文設(shè)計利用了一種具有申/并多種接口方式，且內(nèi)部含有GB2312一級、二級簡體中文字庫的圖形點陣液晶模塊LCM12832ZK,該模塊是由北京青云創(chuàng)新科技進展推出的。1LCM12832ZK性能特點LCM12832ZK是具有串/并行接口、內(nèi)部含有中文字庫的圖形點陣液晶顯示模塊，其內(nèi)置的操縱/驅(qū)動器采納臺灣矽創(chuàng)電子公司生產(chǎn)的ST7920E2],因此具有較強的操縱顯示功能。LCM12832ZK的液晶顯示屏為128X32點陣,可顯示2行,每行8個漢字。該模塊具有2MB的中文字型ROM(CGROM),共提供8192個16X16點陣中文字型；同時，為了便于英文和其它經(jīng)常使用字符的顯示，具有16KB半寬字型ROY(HCGROM),提供128個16X8點陣的字母符號字型；另外，畫圖顯示畫面還提供一個64X256點陣的畫圖區(qū)域(GDRAM)及240點的IC0NRAM,能夠和文書畫面混合顯示,且內(nèi)含CGRAM可提供4組軟件可編程的16X16點陣造字功能。LCM12832ZK模塊采納LED背光,工作電壓/電流別離為3V/或5V/2mA,具有?的寬工作電壓范圍,還具有睡眠、正常及低功耗工作模式,可知足系統(tǒng)各類工作電壓及便攜式儀器低功耗的要求。為了適應(yīng)多種微處置器和單片機接口的需要，模塊提供了4位/8位并行、2線/3線串行多種接口方式。另外,模塊還提供了畫面清

除、光標顯示/隱藏、顯示打開/關(guān)閉、顯示字符閃爍、光標移位、顯示移位、反白顯示、睡眠模式等操作指令。該模塊可實現(xiàn)漢字、ASCII碼、點陣圖形的同屏顯示，普遍用于各類儀器儀表、家用電器及通信產(chǎn)品中。5.2模塊引腳概念和用戶命令為了更好地論述LCM12832ZK的接口方式及操縱方式,先介紹該模塊的引腳概念及用戶命令。1.模塊引腳概念LCM12832ZK模塊的引腳概念如下所列。引腳名稱方向說明1V0XLCD亮度調(diào)整，外接電阻端2VRXLCD亮度調(diào)整，外接電阻端3GNDX地4VCCX3V/5VL□NCX未用6RS(CS)I選擇寄放器（并行）0：指令寄放器1：數(shù)據(jù)寄放器片選（串行）0：禁止1：許諾7R/W(SID)I讀寫操縱腳（并）0：寫入1：讀輸入串行數(shù)據(jù)（串）8E(SCLK)I讀寫數(shù)據(jù)啟始腳（并行）輸入串行脈沖（串行）9~16D0"D7I/O數(shù)據(jù)線0~717PSBI操縱界面0：串行1：并行8/4位18/RSTI復(fù)位信號，低有效19LKX背光源負極20LAX背光源正極2.用戶命令說明LCM12832ZK的指令集包括大體指令集（RE=0）和擴充指令集（RE=1）兩大類,用戶能夠通過這些命令使模塊執(zhí)行相應(yīng)的顯示或操縱功能。下面簡要介紹部份經(jīng)常使用的操作命令：設(shè)定DDRAM（DisplayDataRAM）地址：RSRWDB7DB6DB5001AC6AC5DB4DB3DB2DB1DBOAC4AC3AC2AC1ACO

設(shè)定DDRAM地址到地址計數(shù)器(AC)。第一行AC范圍為:80H、87H;第二行AC范圍為901rz97H設(shè)定CGRAM(CharacterGeneratorRAM)地址：設(shè)定CGRAM地址到地址計數(shù)器(AC)oRSRWDB7DB6DB50001AC5DB4DB3DB2DB1DBOAC4AC3AC2AC1ACO3)進入點設(shè)定(EnterModeSet)在數(shù)據(jù)的讀取與寫入時，指定光標的移動方向及顯示的位移。I/D：位址計數(shù)器遞增遞減選擇。當(dāng)I/D=l,光標右移，DDRAM的位址計數(shù)器+1;當(dāng)I/D=0,光標左移，DDRAM的位址計數(shù)器-1；S：顯示畫面整體位移SI/DDESCRIPTIONHH畫面整體左移HL畫面整體右移4)顯示狀態(tài)開/關(guān)RSRWDB7DB6DB500000DB4DB3DB2DB1DBO01DCB操縱整體顯示、光標、顯示、光標位置反白的0N/0FF。D=1,整體顯示ON;D=0,整體顯示OFFC=l,光標顯示0N;00,光標顯示OFFB=l,光標位置顯示反白ON;B=O,光標位置顯示反白OFF5)清除顯示RSRWDB7DB6DB500000DB4DB3DB2DB1DBO00001將DDRAM添滿“20H”(spacecode),并設(shè)定DDRAM的地址計數(shù)器(AC)至『'00H”。6)功能設(shè)定

RSRWDB7DB6DB500001DB4DB3DB2DB1DB0DLXREXXDL=1,為8-bitMPU操縱界面;DL=O,為4-BITMPU操縱界面;RE=1,為擴充指令集;RE=O,為大體指令集。7)光標或顯示移位操縱RSRWDB7DB6DB500000DB4DB3DB2DB1DB01S/CR/LXX設(shè)定光標的移動與顯示的移位操縱,該指令并非改變DDRAM的內(nèi)容。S/CR/LDESCRIPTIONACValueLL光標向左移動AC=AC-1LH光標向右移動AOAC+lHL顯示向左移動，且光標跟著移動AC=ACHH顯示向右移動，且光標跟著移動AC=AC8)讀取忙碌標志(BF)和位址計數(shù)器RSRWDB7DB6DB501BFAC6AC5DB4DB3DB2DB1DBOAC4AC3AC2AC1ACO讀取忙碌標志(BF)能夠確認內(nèi)部動作是不是完成同時能夠讀出位址計數(shù)器(AC)的值。9)寫入資料到RAMRSRWDB7DB6DB510D7D6D5DB4DB3DB2DB1DBOD4D3D2DIDO寫入資料到內(nèi)部RAM,寫入后會使AC改變。10)讀取RAM的值RSRWDB7DB6DB511D7D6D5DB4DB3DB2DB1DBOD4D3D2D1DO從內(nèi)部RAM讀取數(shù)據(jù),讀取后會使AC改變。5.3接口方式LCM12832ZK具有串/并行多種接口方式，易與各類型號單片機、微處置器連接。.并行接口數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)LCM12832ZK的PSB腳接高電平常(或模塊反面S/P的短路電阻在“P”側(cè))，模塊將進入并行傳輸模式。在并行傳輸模式下，可由指令位(DLFLAG)來選擇8位或4位接口方式，主操縱系統(tǒng)將配合或S”“、RW”“、E"、DO?D7來完成指令/數(shù)據(jù)的傳送。在4位傳輸模式中，每一個8位的指令或數(shù)據(jù)都將被分為兩組:較高4位(D7?D4)的數(shù)據(jù)會被放在第一組的D7、D4部份,而較低4位(D3?DO)的數(shù)據(jù)那么會被放在第二組的D7~D4部份,在4位傳輸模式中,D3~D0界面未利用。.串行接口數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)PSB腳接低電平常(或模塊反面S/P的短路電阻在“S”側(cè))，模塊將進入申行接口模式。在串行模式下將利用2條線作串行數(shù)據(jù)的傳輸,主控系統(tǒng)將配合傳輸同步時鐘線(SCLK)和接收串行數(shù)據(jù)線(SID)來完成串行傳輸?shù)膭幼?。?dāng)片選CS為高電位時，同步時鐘線(SCLK)輸入的訊號才會被接收，不然數(shù)據(jù)傳輸將被終止，而且將待傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)計數(shù)重設(shè)為第一名。LCM12832ZK還許諾同時接入多個液晶顯示模塊以完成多路信息顯示功能?，F(xiàn)在,要利用片選端CS組成3線串行接口方式。通常情形下，當(dāng)系統(tǒng)僅利用一個液晶顯示模塊時,模塊片選腳CS可固定接高電平。5.4字符顯示及模塊利用說明.字符顯示LCM12832ZK依照每一個中文字符16X16點陣將顯示屏分為2行8歹ij,共16個區(qū)，每一個區(qū)可顯示1個中文字符或2個16X8點陣全高ASCII碼字符。LCM12832ZK內(nèi)部提供128X2字節(jié)的字符顯示RAM緩沖區(qū)(DDRAM)。字符顯示是通過將字符顯示編碼寫入該字符顯示RAM實現(xiàn)的。依照寫入內(nèi)容的不同，可別離在液晶屏上顯示CGROM(中文字庫)、HCGROM(ASCII碼字庫)及CGRAM(自概念字型)的內(nèi)

容。三種不同字符/字型的編碼選擇范圍為:0000?0006H顯示自概念字型,02H?7FH顯示半寬ASCII碼字符,A1A0H?F7FFH顯示8192種GB2312中文字庫字型。.模塊利用說明利用LCM12832ZK顯示模塊時，應(yīng)注意以下幾點：1）引腳RST和PSB可懸空,不接時，為并行接口方式；引腳VR和V0之間必需接可變電阻。?10k。），該可變電阻一端接VR,調(diào)整端接V0,另一端懸空。2）模塊在接收指令前，單片機必需先確認模塊內(nèi)部處于非忙狀態(tài)，即讀取BF標志時BF為“0”，方可同意新的指令。若是在送出一個指令前不檢查BF標志，那么在前一個指令和該指令中間必需延遲一段較長的時亥丸即等待前一個指令確信執(zhí)行完成。3）RE為大體指令集與擴充指令集的選擇操縱位。當(dāng)變更RE后，以后的指令集將維持在最后的狀態(tài),除非再次變更RE位,不然利用相同指令集時,無需每次均重設(shè)RE位。4）串行傳輸時，若是有多個數(shù)據(jù)或指令要傳送，必需要等到一個指令完成執(zhí)行完畢后再傳送下一個指令或數(shù)據(jù)，不然會造成指令或數(shù)據(jù)的丟失。這是因為液晶模塊內(nèi)部沒有發(fā)送/接收緩沖區(qū)。5）假設(shè)要在某一個位置顯示中文字符,應(yīng)先設(shè)定顯示字符的位置，即先設(shè)定顯示地址,再寫入中文字符編碼。2.5.5LCD與單片機SPCE061A接口電路SPCE061A通過IOBO-IOB10端口與LCD連接，其中I0B0?IOB7與LCM12832ZK的數(shù)據(jù)端D0?D7連接,IOB八、I0B九、I0B10別離與選擇寄放器端RS（O:指令寄放器，1:數(shù)據(jù)寄放器）、讀寫操縱端RW（O:寫入,1:讀出）、讀寫數(shù)據(jù)啟始端E連接。用戶顯示界面：紅外語音體溫計的用戶界面是在測溫時液晶屏幕上顯示第一行“：您的體溫是：”；第二行顯示:體溫及做出邏輯判定。在未測溫的常態(tài)下，液晶屏幕上顯示第一行“：年月日”；第二行顯示“：時分禮拜”。如下圖：您的體溫是:您的體溫是:℃于常2009年06月07日

15時30分星期R圖用戶界面顯示硬件電路圖如下圖:2.6USB通信電路設(shè)計2.6.1PDIUSBD12芯片的功能和特點的突出特點使它成為USB接口開發(fā)設(shè)計者的首選，它專門適用于便攜式USB設(shè)備、產(chǎn)品的改型設(shè)計、和需要高速傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)。PDIuSBD12是PhiliPs公司推出的一種價錢廉價、功能完善的USB接口芯片;它支持多路復(fù)用、非多路復(fù)用和DMA并行傳輸。PDIUSBD12接口芯片遵從協(xié)議，適合于不同用途的傳輸類型。PDIUSBD12需要外接微操縱器(MCU)來進行協(xié)議處置和數(shù)據(jù)互換，它對MCU沒有特殊要求，而且接口方便靈活，因此設(shè)計師能夠選用自己熟悉的MCU對芯片進行操縱，也可利用Philips公司的固件(Firmware)結(jié)構(gòu)來縮短開發(fā)時刻、降低風(fēng)險、減小投資。PDIUSBD12是一個性能優(yōu)化的USB器件，通經(jīng)常使用于基于微操縱器的系統(tǒng),并通太高速通用并行接口與微操縱器進行通信，而且支持本地DMA傳輸。該器件采納模塊化的方式實現(xiàn)一個USB接口，許諾在眾多可用的微操縱器當(dāng)選擇最適合的作為系統(tǒng)微操縱器，許諾利用現(xiàn)存的體系結(jié)構(gòu)使固件投資減到最小。這種靈活性減少了開發(fā)時刻、風(fēng)險和本錢。該器件使開發(fā)本錢低且高效的USB外圍設(shè)備的一種有效途徑。PDIUSDB12完全符合標準，也能適應(yīng)大多數(shù)設(shè)備類標準的設(shè)計，如成像類、大容量存儲類、通信類、打印類和人工輸入設(shè)備等。因此，PDIUSBD12超級適合做很多外圍設(shè)備，如打印機、掃描儀、外部大容量存儲器(Zip驅(qū)動器)和數(shù)碼相機等。此刻很多用SCSI實現(xiàn)的很多設(shè)備若是用USB來實現(xiàn)能夠直接降低本錢。PDIUSBD12還集成了SoftConlleet、GoodLink、可編程時鐘輸出、低頻晶振和終端電阻等特性。所有這些特性都能在系統(tǒng)實現(xiàn)時節(jié)省本錢，同時在外圍設(shè)備上很容易實現(xiàn)更高級的USB功能。

PDIUSBD12特性如下：符合通用串行總線（USB）版標準；高性能USB接口器件，集成了SIE、FIFO存儲器、收發(fā)器和電壓調(diào)整器;符合大多數(shù)器件的分類規(guī)格；可與任何外部微操縱器/微處置器實現(xiàn)高速并行接口；完全自治的直接內(nèi)存存儲操作；主端點的雙緩沖配置增加了數(shù)據(jù)吞吐量并輕松實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸；具有良好EMI特性的總線供電能力可通過軟件操縱與USB的連接；采納GoodLink技術(shù)的連接指示器，在通信時使LED閃爍；可編程的時鐘頻率輸出；符合ACPIOnNOW和USB電源治理的要求；內(nèi)置上電復(fù)位和低電壓復(fù)位電路；具有高錯誤答復(fù)率的全掃描設(shè)計確保了高品質(zhì)雙電源操作士或擴展的5V電源范圍為?6.2PDIUSBD12芯片的結(jié)構(gòu)PDIUSBD12芯片封裝如下圖DATA<7>ALECS_NSUSPENDCLKOU7VOUT33O-VDDXTAL2XTAL1GL_NRESET.NEOr.NDMACK.NDMRECDATA<7>ALECS_NSUSPENDCLKOU7VOUT33O-VDDXTAL2XTAL1GL_NRESET.NEOr.NDMACK.NDMREC16|"KN囤RD_NINTNDATA<0>1DATA<1=>|2DATAy2,巨D(zhuǎn)ATA<3>而GND0ATA<4>I60ATA<5>匠DATA<6>加7J—AO圖PDIUSBD12封裝引腳說明:管腳符號描述1~4,6~9DATA<0>"DATA<7>雙向數(shù)據(jù)位0~7L□GND地10ALE地址鎖存許諾。在多路復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線時，ALE下降沿用于鎖存地址信息：獨立地址/數(shù)據(jù)總線時，ALE接地11CS_N片選低有效12SUSPEND器件處于掛起狀態(tài)13CLKOUT可編程時鐘輸出14INT.N中斷低有效15RD_N讀選通低有效16WR_N寫選通低有效17MREQDMA請求18DMACK_NDMA應(yīng)答低有效19EOT.NDMA傳輸終止低有效EOT_N僅當(dāng)DMACK_N和RD_N或WR_N一路激活時才有效20RESET.N復(fù)位（低有效），片內(nèi)上電復(fù)位電路該管腳接高21GL_NGoodLinkLED指示器低有效22XTAL1晶振連接端16MHz23XTAL2晶振連接端26MHz接XTAL1XTAL2應(yīng)當(dāng)懸空24vcc電源電壓~要使器件工作在對VCC和腳都提供25D-USBD-數(shù)據(jù)線26D+USBD+數(shù)據(jù)線27調(diào)整輸出要使器件工作在對VCC和腳都提供28AO地址位A0=l選擇命令指令A(yù)0=0選擇數(shù)據(jù)該位在多路地址/數(shù)據(jù)總線配置時可忽略應(yīng)將其接高電平6.3USB通信硬件電路工作流程為：PC端應(yīng)用軟件，發(fā)送IDO（為了使主機和設(shè)備方能同步，該系統(tǒng)概念了三個握手ID：IDO,ID1,ID2。）給PDIUSBD12,PDIUSBD12接收數(shù)據(jù),產(chǎn)生中斷通知SPCEO61A單片機讀取數(shù)據(jù)。SPCEO61A若是讀取的數(shù)據(jù)為ID0,那么發(fā)送ID0給PDIUSBD12；PC機端應(yīng)用軟件發(fā)送完數(shù)據(jù)后，讀取外設(shè)發(fā)送的數(shù)據(jù)，若是讀到的數(shù)據(jù)為ID0,那么彈出一個提示框，提示USB外設(shè)連接成功。爾后PC機

DOSIWENJD1CIXOITD2DXWIQDJDXUCK.ND4EOT-ND5UXK.NDSD12X7A1.1DTD12X7AJ2vroiRESETD-3NMED*VOUT33WJLND12AORD_NGM)BHIK2K'出KS“H73il3]23B3u他U5|0101010>0|0!0!0心黑IOB黑端的應(yīng)用軟件和USB外設(shè)之間的通信都是通過ID來進行的。單片機SPCE061ABHIK2K'出KS“H73il3]23B3u他U5|0101010>0|0!0!0心黑IOB黑系統(tǒng)電路原理圖如圖2所示。其中PDIUS-BD12用作實現(xiàn)PC機與SPCE061A單片機進行通信的高速通用并行接口。USB協(xié)議層的相關(guān)通信協(xié)議通過PDIUSBD12來實現(xiàn)，它由硬件實現(xiàn)不需要固件參與。SPCE061A單片機的要緊作用（1）Windows系統(tǒng)配置與列舉圖USB通信電路硬件圖USB外設(shè)時SPCE061A發(fā)送、接收相關(guān)的USB設(shè)備信息。（2）Windows系統(tǒng)配置、列舉USB外設(shè)成功后，依照接收到的ID,進行相應(yīng)的操作，起操縱作用。SPCE061A內(nèi)嵌32K字節(jié)的FLASH的存儲空間、14個中斷源，具有較高速度和較大存儲空間與USB通信。SPCE061A單片機與PDIUS-BD12之間通信采納中斷方式,數(shù)據(jù)互換要緊依托SPCE061A單片機發(fā)給PDIUSBD12的命令和數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。PDIUSBD12通過下述方式識別命令和數(shù)據(jù)：在ALE信號下降沿到來時鎖定地址，，若是是奇地址，那么接收的是命令；若是是偶地址，那么發(fā)送或接收的是數(shù)據(jù)。PDIUSBD12的中斷寄放器只要不為0,它的中斷輸出引腳（INT_N）就維持低電平，因此系統(tǒng)初始化時可將SPCEO61A單片機的外部中斷（下降沿觸發(fā)）引腳I0B2設(shè)置為帶上拉電阻輸入。當(dāng)PDIUSBD12的中斷寄放器由零變成非零時，馬上觸發(fā)SPCEO61A的外部中斷，SPCEO61A單片機在中斷處置時，讀取PDIUSBD12芯片的狀態(tài)寄放器以清除中斷寄放器中對應(yīng)位，使得中斷引腳變成高電平。如此使得SPCE061A在退出中斷后，可隨時響應(yīng)外部中斷。2.7其他部份電路2.7,1語音電路語音電路：SPCEO61A提供兩個10位D/A輸出通道DAC—、DAC2,其中每一個DAC通道的輸出能力為3mA,用于輸出語音信號?？紤]功耗問題，采納單通道DAC1輸出，經(jīng)語音集成放大器放大后再由外接喇叭播放語音。電路如下圖。圖USB通信電路硬件圖圖USB通信電路硬件圖語音播放采納凌陽科技公司提供的音頻編碼算法,先在PC機上錄好提示語音文件（WAV文件），并經(jīng)凌陽公司提供的緊縮工具緊縮處置成二進制文件加載到用戶程序,編譯鏈接后存儲到單片機FLASH中，播放時再解緊縮送D/A還原出語音。2.7.2按鍵電路設(shè)有6個按鍵，即測溫鍵5—、報時鍵/移位鍵S二、查詢鍵/力口1鍵S3、校時鍵S4o當(dāng)校時鍵S4按下后，進入校時狀態(tài)時按鍵S二、S3別離為移位和加1功能。按鍵別離接SPCE061A的I0A2-I0A5端。另外還有復(fù)位鍵S5和電源開關(guān)鍵S6o2.7.3時鐘電路時鐘電路部份選用了時鐘芯片DS1302oDS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實不時鐘電路，它能夠?qū)δ?、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為?。采納三線接口與CPU進行同步通信，并可采納突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個31X8的用于臨時性寄存數(shù)據(jù)的RAM寄放器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。DS1302的引腳排列和實物如圖。VCC2匚X1匚X2VCC2匚X1匚X2匚GND匚2 7 □3 6 Z]4 5 -VcciSCLKI/ORSTDS1302」0606A4.119AA圖USB通信電路硬件圖其中Vccl為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情形下，也能維持時鐘的持續(xù)運行。DS1302由Vccl或Vcc2二者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vccl十時,Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vccl時,DS1302由Vccl供電。XI和X2是振蕩源，外接晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：第一，RST接通操縱邏輯，許諾地址/命令序列送入移位寄放器；第二，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手腕。當(dāng)RST為高電平常，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，許諾對DS1302進行操作。若是在傳送進程中RST置為低電平，那么會終止這次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變成高阻態(tài)。上電運行時，在Vcc2之前，RST必需維持低電平。只有在SCLK為低電平常，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端（雙向），后面有詳細說明。SCLK為時鐘輸入端。DS1302存在時鐘精度不高，易受環(huán)境阻礙，顯現(xiàn)時鐘混亂等缺點。DS1302能夠用于數(shù)據(jù)記錄，專門是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與顯現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時刻同時記錄。這種記錄對長時刻的持續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對異樣數(shù)據(jù)顯現(xiàn)的緣故的查找具有重要意義。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時采樣或按時采樣，沒有具體的時刻記錄，因此，只能記錄數(shù)據(jù)而無法準確記錄其顯現(xiàn)的時刻；假設(shè)采納單片機計時，一方面需要采納計數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，一樣花費單片機的資源，而且，某些測控系統(tǒng)可能不許諾?？墒?，若是在系統(tǒng)中采歷時鐘芯片DS1302,那么能專門好地解決那個問題。時鐘電路如下圖：圖時鐘電路

2.7.4電源電路SPCEO61A電壓要求為，而I/O端口的電壓能夠選擇也能夠選擇5V。因此，在板子上具有兩種工作電壓：5V和。對應(yīng)的引腳中15、36和7必需為，關(guān)于I/O端口的電壓51、52、75能夠為也能夠是5V,這兩種電平的選擇通過跳線來選擇。61板的供電電源系統(tǒng)采納用戶多種選擇方式：.5V供電用戶能夠用3節(jié)電池來供電，5V直流電壓直接通過SPY0029（相當(dāng)于一樣穩(wěn)壓器）穩(wěn)壓到，為整個系統(tǒng)提供了5V和兩種電平的電壓。另外也能夠直接外接5V的直流穩(wěn)壓源供電，5V電壓再通過SPY0029穩(wěn)壓到。.供電用戶能夠提供直流電壓為系統(tǒng)進行供電，現(xiàn)在整個系統(tǒng)只有電壓，I/O端口電壓現(xiàn)在只有一種選擇?？紤]到傳感器、LCD和單片機均需要5V供電，因此選擇第一種供電方式。其硬件電路連接如下圖：圖電源電路第3章系統(tǒng)的軟件設(shè)計概述程序設(shè)計是指設(shè)計、編制、調(diào)試程序的方式和進程。它是目標明確的智力活動。由于程序是軟件的本體，軟件的質(zhì)量要緊通進程序的質(zhì)量來表現(xiàn)，在軟件研究中，程序設(shè)計的工作超級重要，內(nèi)容涉及到有關(guān)的大體概念、工具、方式和方式學(xué)等。程序設(shè)計通常分為問題建摸，算法設(shè)計，編寫代碼和編譯調(diào)試四個時期。程序設(shè)計的大體概念有程序、數(shù)據(jù)、子程序、子例程、協(xié)同例程、模塊和順序性、并發(fā)性、并行性、和散布性等。程序是程序設(shè)計中最為大體的概念，子程序和協(xié)同例程都是為了便于進行程序設(shè)計而成立的程序設(shè)計大體單位，順序性、并發(fā)性、并行性和散布性反映程序的內(nèi)在特性。程序設(shè)計語言是用于編寫運算機程序的語言。語言的基礎(chǔ)是一組記號和一組規(guī)那么。依照規(guī)那么由記號組成的記號串的整體確實是語言。在程序設(shè)計語言中，這些記號串確實是程序。程序設(shè)計語言包括三個方面，即語法、語義和語用。語法表示程序的結(jié)構(gòu)或形式，亦即表示組成程序的各個記號之間的組合規(guī)那么，但不涉及這些記號的特定含義，也不涉及利用者。語義表示程序的含義，亦即表示依照各類方式所表示的各個記號的特定含義，但也不涉及利用著，語用表示程序與利用的關(guān)系。c語言是一種運算機程序設(shè)計。它既有高級語言的特點，乂具有語言的特點。它能夠作為系統(tǒng)設(shè)計語言，編寫工作系統(tǒng)應(yīng)用程序，也能夠作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，編寫不依托運算機硬件的應(yīng)用程序。因此，它的應(yīng)用范圍普遍。要緊有以下特點：c語言是結(jié)構(gòu)式語言。結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，可使程序?qū)哟吻宄?，便于利用、保護和調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的挪用，并具有多種循環(huán)、條件語句操縱程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。C語言功能齊全，具有各類各樣的數(shù)據(jù)類型，并引入了指針概念，可使程序效率更高。C語言還有一個突出的優(yōu)勢確實是適合于多種操作系統(tǒng)，如DOS、UNIX,也適用于多種機型。

3.2主程序流程圖系統(tǒng)程序采納模塊化程序結(jié)構(gòu)，程序模塊包括初始化、鍵盤掃描、LCD顯示、溫度搜集、邏輯判定、溫度播報、萬年歷時刻計算、萬年歷播報、語音播放模塊等。主程序流程見圖所示。系統(tǒng)初始化包括系統(tǒng)時鐘、10口、萬年歷初始值、中斷（打開按鍵喚醒和2Hz中斷），然后挪用顯示程序、掃描按鍵,有按鍵進行相應(yīng)處置,無按鍵進入眠眠。萬年歷計算在2Hz中斷效勞程序中進行。圖主程序流程圖3.3語音處置子程序語音播放采納凌陽科技公司提供的音頻編碼算法,先在pc機上錄好提示語音文件（WAV文件），并經(jīng)凌陽公司提供的緊縮工具緊縮處置成二進制文件加載到用

戶程序，編譯鏈接后存儲到單片機FLASH中，播放時再解緊縮送D/A還原出語音。用于單片機SPCE061A,凌陽音頻緊縮算法依照不同的緊縮比分為以下幾種：SACM-A2000：緊縮比為8:1,8:,8:SACM-S480：緊縮比為80:3,80:SACM-S240：緊縮比為80:按音質(zhì)排序：A2000>S480>S240這三種緊縮算法的區(qū)別在于緊縮率不同、音質(zhì)也不同。SACM_A2000緊縮率相對較小，音質(zhì)較好，相應(yīng)的資源占用較多。SACM.S240的緊縮率最大，音質(zhì)相對較差。SACM_S480緊縮算法緊縮率較大，存儲容量大,音質(zhì)介于A2000和S240之間，k程序挪用,適用于語音播放，如“文曲星”詞庫。每種產(chǎn)計劃右前敕的血函粉1軟件編寫超級方便。本設(shè)計選用SACM_S480|SACMk程序挪用,咱們明二單片機來皿恒風(fēng)輸入所生成的WAV文件，其占用的存儲空間專門大，關(guān)于變上信士量的信息顯然是不可f萬結(jié)而I」 ..一 SACM.S480壓縮播放木”和，亥摩才仔A/D、編碼、品H的方式，0T◎線VintSACMS480咱們明二單片機來皿恒風(fēng)輸入所生成的WAV文件，其占用的存儲空間專門大，關(guān)于變上信士量的信息顯然是不可f萬結(jié)而I」 ..一 SACM.S480壓縮播放木”和，亥摩才仔A/D、編碼、品H的方式，0T◎線VintSACMS480IEXT.INCLC.INCLUEvR1,R4Y圖語音播放流程vH-SCtUD端日7出好新抿的標PISHK關(guān)于每一個模功能及其：SACM￡'.PUBLIC是出了解決立的模塊，導(dǎo)其S程序接口API,因此只需了#&尋一個模疑所要實證的Y 加?xùn)拧鲇迷撛砜偫m(xù)笫位處?砥左API函數(shù)如下1聽刀，獲取語音數(shù)據(jù)并解碼

等待中斷播放系統(tǒng)柱，圮外協(xié)議層詁求LED高次處TO圖通信子程序流程圖[sp];主流程的核心部份是協(xié)議層的請求處置，主流程關(guān)系到PC機列舉USB外設(shè)成功與否。因此在調(diào)試單片機程序的時候，要注意Win-dow對USB設(shè)備的列舉順序。若是列舉成功，主機將找到新的設(shè)備，提示安裝驅(qū)動程序；不然找到未知設(shè)備，USB外設(shè)不可用。PDIUSBD12命令接口D12CIoC為了進一步簡化PDIUSBD12的編程，固件概念了一套緊縮了所有訪問PDIUSBD12功能的命令接口。函數(shù)如下：設(shè)置USB地址使能：voidD12_SetAddressEnab1e(unsignedchar,unsignedint)；設(shè)置端點使能:voidD12_SetEndpointEnable(unsignedint)；設(shè)置模式：voidD12_SetMode(unsignedint,unsignedint);設(shè)置DMA：voidD12_SetDNIA(unsignedchar)；讀取中斷寄放器：unsignedshortD12_ReadInterruptRegister(void)；選擇端點：unsignedcharD12_SelectEndpoint(unsignedint)；讀最后狀態(tài)：unsignedcharD12_ReadLastTransactionStatus(unsignedint)；設(shè)置端點狀態(tài)：voidD12_SetEndpointStatus(unsignedint,unsignedint)；發(fā)送恢復(fù)命令：voidD12_SendResume(void)；讀取端點數(shù)據(jù)：unsignedcharD12_ReadEndpoint(unsignedint,unsignedint,unsignedint)；寫端點數(shù)據(jù)：unsignedcharD12_WriteEndpoint(unsignedintendp,unsignedint?unsignedint)；端點應(yīng)答處置：voidD12_AcknowledgeEndpoint(unsignedint)o4顯示部份子程序音頻信號經(jīng)信號處置電路送入A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換出的數(shù)字信號送入單片機后，經(jīng)SPCE061A單片機處置后的數(shù)據(jù)送入LCD顯示器中經(jīng)行顯示，當(dāng)顯示屏不忙時，會顯示所要的數(shù)據(jù)。顯示子程序流程圖如下圖。測試顯示屏幕是否忙？工清屏送顯示地址送顯示數(shù)據(jù)圖顯示子程序流程圖顯示程序：viodLCD_init(void)(LCD_en_command(DATA_MODE);LCD_en_command(OPEN_SCREEN);LCD_en_command(DISPLAY_AD_DRESS);CLEARSCREEN;)voidLCD_set_xy(unsignedcharx,unsignedchary)(Unsignedcharaddress;if(y==LINEl)address=LINE1_HEAD+x;elseaddress=LINE2_HEAD+x;LCD_en_command(address);)voidLCD_write_char(unsignedx,unsignedchary,unsignedchardat)(LCD_set_xy(x,y);LCD_en_dat(dat);)viodLCD_write_string(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedcharts)(LCD_set_xy(x,y);While(*s)(LCDIO=*s;LCD_en_dat(*s);s++;))第4章結(jié)論體溫計是人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾睦霉ぞ咧?，是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的最大體的測量器件。隨著人們生活水平的提高，對體溫計的需求方面，不但希望準確度的進一步提高，更要求能適應(yīng)便攜式的應(yīng)用環(huán)境。由于近代科技水平的高速進展，專門是電子集成工藝的日趨成熟，使得新型智能體溫計的實現(xiàn)成為可能。參考文獻致謝附錄I中英文資料IntroductionThissectiondescribesthe10-bitanalog-to-digitalconverter(ADC).Forfurtherinformationregardinganalog-to-digitalconvertersonMotorolamicrocontrollers,pleaseconsulttheHC08ADCReferenceManual,ADCRM/AD.FeaturesFeaturesoftheADCmoduleinclude:8channelswithmultiplexedinputLinearsuccessiveapproximation1O-bitresolution,8-bitaccuracySingleorcontinuousconversionConversioncompleteflagorconversioncompleteinterruptSelectableADCclockLeftorrightjustifiedresultLeftjustifiedsigndatamodeHighimpedancebufferedADCinputFunctionalDescriptionEightADCchannelsareavailableforsamplingexternalsourcesatpinsPTB7:PTB0.Toachievethebestpossibleaccuracy,thesepinsareimplementedasinput-onlypinswhentheanalog-to-digital(A/D)featureisenabled.AnanalogmultiplexerallowsthesingleADCtoselectoneofthe8ADCchannelsasADCvoltageIN(ADCVIN).ADCVINisconvertedbythesuccessiveapproximationalgorithm.Whentheconversioniscompleted,theADCplacestheresultintheADCdataregister(ADRHandADRL)andsetsaflagorgeneratesaninterrupt.ADCPortI/OPinsPTB7:PTBOaregeneral-purposeI/OpinsthataresharedwiththeADCchannels.ThechannelselectbitsdefinewhichADCchannel/portpinwillbeusedastheinputsignal.TheADCoverridestheportlogicwhenthatportisse