畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)溫儀設(shè)計(jì)管理資料

攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)溫儀設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：BDXGC02115院（系）：電信學(xué)院年級(jí)專業(yè)：03級(jí)電子信息工程指導(dǎo)教師：二〇〇七年六月摘要紅外測(cè)溫技術(shù)在生產(chǎn)過程，產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)，設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。它打破了傳統(tǒng)的測(cè)溫模式，并且具備回應(yīng)速度快、測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣和可同時(shí)測(cè)量環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度的特點(diǎn)，測(cè)量距離可達(dá)30米左右。本設(shè)計(jì)利用SPCE061A單片機(jī)和TN9傳感器實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的紅外測(cè)溫儀。SPCE061A是臺(tái)灣凌陽(yáng)公司生產(chǎn)的十六位單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)置有2路DA轉(zhuǎn)換，8路AD轉(zhuǎn)換及在線仿真等豐富的功能，這為實(shí)現(xiàn)具備語(yǔ)音播報(bào)功能的紅外測(cè)溫計(jì)提供良好的方便條件。本系統(tǒng)主要包括SPCE061A單片機(jī)、TN9紅外測(cè)溫傳感器、按鍵部分和音頻輸出電路等四部分。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果使電路的結(jié)構(gòu)合理，各種要求能基本保證，同時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。關(guān)鍵詞紅外測(cè)溫，SPCE061A，TN9ABSTRACTTheinfraredtemperaturemeasurementtechnologyplaysanimportantroleintheproductionprocess,theproductqualitycontrolandthemonitor,theequipmentonlinebreakdowndiagnosisandthesafe-keepingofsecurity,aswellassavedenergyandsoon.Itbrokethetraditionmeasurepattern,andhavemanycharacteristics:quickresponsespeed,highmeasuringaccuracy,widesurveyscope,andcansimultaneouslysurveystheambienttemperatureandthegoaltemperature,thesurveydistanceamountsto30meters.ThisdesignadoptstotheSPCE061Asingle-chipandtheTN9sensorwhichbringaboutasimpleinfraredthermo-detector.SPCE061Aisa16monolithicsingle-chipwhichproducedbyLingYangScienceandTechnologyCompany.Inthissingle-chipsetstworoadDAtransformation,eightroadADtransformation,andtheonlinesimulationandsoon.Thishasprovidesaconvenientconditionfortheinfraredthermo-detectorwhichhastherpronunciationbroadcastfunction.Thesystemincludes:SPCE061A,TN9infraredtemperaturesensor,Keysandaudiooutputpartandsoon.Thispreciselydesigningcausestheelectriccircuitstructuretobereasonable,andcompletelyguaranteeingeachkindofrequirement,atthesametimeobtainingthesystemstability.KeywordsInfraredmeasurestemperature，SPCE061A，TN9,voice-broadcast目錄TOC\o"2-2"\t"標(biāo)題1,1,標(biāo)題3,3"摘要 IABSTRACT II1緒論 1本課題研究的背景和意義 1本課題研究的現(xiàn)狀 2本課題發(fā)展趨勢(shì) 3本課題研究的內(nèi)容 32系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 4本系統(tǒng)性能指標(biāo) 4方案選擇 4方案提出 4方案論證 5方案選定 63系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 7框圖說(shuō)明 7凌陽(yáng)16位單片機(jī)(SPCE061A) 7SPCE061A芯片簡(jiǎn)介 8芯片的引腳排列和說(shuō)明 9電源板電路模塊分析 11復(fù)位電路 12鍵盤電路 13音頻輸出電路 13紅外測(cè)溫傳感器 14TN9紅外傳感器簡(jiǎn)介 14TN9模塊的性能參數(shù) 15TN9模塊與單片機(jī)連接圖 164系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 17軟件設(shè)計(jì)的架構(gòu) 17系統(tǒng)主程序流程圖 17讀取數(shù)據(jù)子程序設(shè)計(jì) 19語(yǔ)音播報(bào)子程序設(shè)計(jì) 20凌陽(yáng)音頻壓縮編碼 20語(yǔ)音播報(bào)流程圖 215系統(tǒng)組裝與調(diào)試 2361板自檢 23傳感器與系統(tǒng)的連接 23程序下載 24結(jié)論 28參考文獻(xiàn) 29附錄A:SPCE061A精簡(jiǎn)開發(fā)板原理圖 31附錄B:主程序 32致謝 38

1緒論紅外測(cè)溫技術(shù)在生產(chǎn)過程，產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)，設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。近20年來(lái)，非接觸紅外測(cè)溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展，性能不斷完善，功能不斷增強(qiáng)，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)占有率逐年增長(zhǎng)。比起接觸式測(cè)溫方法，紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)直接使用了SPCE061A精簡(jiǎn)開發(fā)板，利用SPCE061A的語(yǔ)音處理功能，以及其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，再配合溫度傳感器，很容易就可以實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)溫的方法，非常好地體現(xiàn)了SPCE061A的優(yōu)異性能。本課題研究的背景和意義1800年，英國(guó)物理學(xué)家F.W.赫胥爾發(fā)現(xiàn)了紅外線，從此開辟了人類應(yīng)用紅外技術(shù)的廣闊道路。在第二次世界大戰(zhàn)中，德國(guó)人用紅外變像管作為光電轉(zhuǎn)換器件，研制出了主動(dòng)式夜視儀和紅外通信設(shè)備，為紅外技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。二次世界大戰(zhàn)后，首先由美國(guó)德克薩蘭儀器公司經(jīng)過近一年的探索，開發(fā)研制的第一代用于軍事領(lǐng)域的紅外成像裝置，稱之為紅外尋視系統(tǒng)（FLIR），它是利用光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)對(duì)被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射掃描。由光子探測(cè)器接收兩維紅外輻射跡象，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及一系列儀器處理，形成視頻圖像信號(hào)。這種系統(tǒng)、原始的形式是一種非實(shí)時(shí)的自動(dòng)溫度分布記錄儀，后來(lái)隨著20世紀(jì)50年代銻化銦和鍺摻汞光子探測(cè)器的發(fā)展，才開始出現(xiàn)高速掃描及實(shí)時(shí)顯示目標(biāo)熱圖像的系統(tǒng)[5]。20世紀(jì)60年代早期，瑞典AGA公司研制成功第二代紅外成像裝置，它是在紅外尋視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上以增加了測(cè)溫的功能，稱之為紅外熱像儀。起初由于保密的原因，在發(fā)達(dá)的國(guó)家中也僅限于軍用，投入應(yīng)用的熱成像裝置可在黑夜或濃厚幕云霧中探測(cè)對(duì)方的目標(biāo)，探測(cè)偽裝的目標(biāo)和高速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)。由于有國(guó)家經(jīng)費(fèi)的支撐，投入的研制開發(fā)費(fèi)用很大，儀器的成本也很高。之后考慮到在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中的實(shí)用性，結(jié)合工業(yè)紅外探測(cè)的特點(diǎn)，采取壓縮儀器造價(jià)，降低生產(chǎn)成本并根據(jù)民用的要求，通過減小掃描速度來(lái)提高圖像分辨率等措施逐漸發(fā)展到民用領(lǐng)域。20世紀(jì)60年代中期，AGA公司研制出第一套工業(yè)用的實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)（THV），該系統(tǒng)由液氮致冷，110V電源電壓供電，重約35公斤，因此使用中便攜性很差，經(jīng)過對(duì)儀器的幾代改進(jìn)，1986年研制的紅外熱像儀已無(wú)需液氮或高壓氣，而以熱電方式致冷，可用電池供電；1988年推出的全功能熱像儀，將溫度的測(cè)量、修改、分析、圖像采集、存儲(chǔ)合于一體，重量小于7公斤，儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。20世紀(jì)90年代中期，美國(guó)FSI公司首先研制成功由軍用技術(shù)（FPA）轉(zhuǎn)民用并商品化的新一代紅外熱像儀（CCD）屬焦平面陣列式結(jié)構(gòu)的一種凝成像裝置，技術(shù)功能更加先進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫時(shí)只需對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)攝取圖像，并將上述信息存儲(chǔ)到機(jī)內(nèi)的PC卡上，即完成全部操作，各種參數(shù)的設(shè)定可回到室內(nèi)用軟件進(jìn)行修改和分析數(shù)據(jù)，最后直接得出檢測(cè)報(bào)告，由于技術(shù)的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)的改變，取代了復(fù)雜的機(jī)械掃描，儀器重量已小于兩公斤，使用中如同手持?jǐn)z像機(jī)一樣，單手即可方便地操作[9]。如今，紅外熱成像系統(tǒng)已經(jīng)在電力、消防、石化以及醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。紅外熱像儀在世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中正發(fā)揮著舉足輕重的作用。2003年在我國(guó)局部地區(qū)流行的SARS前期癥狀是高燒38℃以上（少數(shù)長(zhǎng)期病患者除外），紅外測(cè)溫儀可為防止SARS的擴(kuò)散和傳播提供了快速、非接觸測(cè)量手段，可廣泛、有效地用于人群的體溫排查。一時(shí)紅外測(cè)溫在我國(guó)迅速紅火起來(lái)，這里設(shè)計(jì)一種采用SPCE061A非接觸紅外測(cè)溫儀采用紅外技術(shù)可快速方便地測(cè)量物體的表面溫度。不需要機(jī)械的接觸被測(cè)物體而快速測(cè)得溫度讀數(shù)。只需瞄準(zhǔn)，按動(dòng)觸發(fā)器，在LCD顯示屏上讀出溫度數(shù)據(jù)。

紅外測(cè)溫儀重量輕、體積小、使用方便，并能可靠地測(cè)量熱的、危險(xiǎn)的或難以接觸的物體，而不會(huì)污染或損壞被測(cè)物體。紅外測(cè)溫儀每秒可測(cè)若干個(gè)讀數(shù),而接觸測(cè)溫儀每秒測(cè)量就需要若干分鐘的時(shí)間[9]。。紅外檢測(cè)技術(shù)是“九五”國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，紅外檢測(cè)是一種在線監(jiān)測(cè)(不停電)式高科技檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過接收物體發(fā)出的紅外線(紅外輻射)，將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。任何物體由于其自身分子的運(yùn)動(dòng)，不停地向外輻射紅外熱能，從而在物體表面形成一定的溫度場(chǎng)，俗稱“熱像”。紅外診斷技術(shù)正是通過吸收這種紅外輻射能量，測(cè)出設(shè)備表面的溫度及溫度場(chǎng)的分布，從而判斷設(shè)備發(fā)熱情況。目前應(yīng)用紅外診技術(shù)的測(cè)試設(shè)備比較多，如紅外測(cè)溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀等等。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設(shè)備利用熱成像技術(shù)將這種看不見的“熱像”轉(zhuǎn)變成可見光圖像，使測(cè)試效果直觀，靈敏度高，能檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，準(zhǔn)確反映設(shè)備內(nèi)部、外部的發(fā)熱情況，可靠性高，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患非常有效。紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)，光電探測(cè)器，。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。紅外測(cè)溫儀已被證實(shí)是檢測(cè)和診斷電子設(shè)備故障的有效工具?？晒?jié)省大量開支，用紅外測(cè)溫儀，可連續(xù)診斷電子連接問題和通過查找在DC電池上的輸出濾波器連接處的熱點(diǎn)，以檢測(cè)不間斷電源（UPS）的功能狀態(tài)，同時(shí)還可檢驗(yàn)電池組件和功率配電盤接線端子，開關(guān)齒輪或保險(xiǎn)絲連接，防止能源消耗；由于松的連接器和組合會(huì)產(chǎn)生熱，；日常掃描變壓器的熱點(diǎn)可探測(cè)開裂的繞組和接線端子。紅外測(cè)溫技術(shù)已發(fā)展到可對(duì)有熱變化表面進(jìn)行掃描測(cè)溫，確定其溫度分布圖像，迅速檢測(cè)出隱藏的溫差，這就是紅外熱像儀．紅外熱像儀最先應(yīng)用于軍事上，美國(guó)TI公司19“年研制出世界上第一臺(tái)紅外掃描偵察系統(tǒng)。以后，紅外熱成像技術(shù)在西方國(guó)家陸續(xù)用于飛機(jī)、坦克、軍艦和其他武器上，作為偵察目標(biāo)的熱瞄系統(tǒng)，大大提高了搜索、命中目標(biāo)的能力。瑞典AGA公司生產(chǎn)的紅外熱像儀在民用技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。但是，怎樣使紅外測(cè)溫技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，目前仍然是一個(gè)值得研究的應(yīng)用課題。“紅外體表測(cè)溫”的原理是通過紅外線輻射迅速測(cè)出人體表面溫度，具有非接觸、快速測(cè)溫、減少傳染概率的優(yōu)點(diǎn)，但是這種儀器測(cè)量的是額頭溫度，它受體表下血液循環(huán)及周圍環(huán)境導(dǎo)熱狀況的影響極大，與最準(zhǔn)確的腋下體溫相比，溫差可達(dá)1至3攝氏度。本次課題設(shè)計(jì)用凌陽(yáng)SPCE061A系統(tǒng)和TN9傳感器實(shí)現(xiàn)一個(gè)紅外測(cè)溫計(jì)。本系統(tǒng)包括：SPCE061A控制部分、TN9紅外測(cè)溫傳感器部分、按鍵部分和音頻輸出等四部分。其中凌陽(yáng)單片機(jī)(SPCE061A)作為主控制芯片，又因?yàn)镾PCE061A芯片具有語(yǔ)音播放的硬件條件，而在軟件算法上凌陽(yáng)科技公司提供了大量的語(yǔ)音函數(shù)庫(kù)可供使用，這使得語(yǔ)音輸出很容易實(shí)現(xiàn)。2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)紅外測(cè)溫技術(shù)是“九五”國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目--紅外檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)重要分支，是一種在線監(jiān)測(cè)式高科技檢測(cè)技術(shù)，通過接收物體發(fā)出的紅外線（紅外輻射），從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。作為一門新技術(shù)和新方法，它的出現(xiàn)是紅外技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器、光學(xué)成像物鏡和光機(jī)掃描系統(tǒng)（目前先進(jìn)的焦平面技術(shù)則省去了光機(jī)掃描系統(tǒng)）接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元上，在光學(xué)系統(tǒng)和紅外探測(cè)器之間，有一個(gè)光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)（焦平面熱像儀無(wú)此機(jī)構(gòu)）對(duì)被測(cè)物體的紅外熱像進(jìn)行掃描，并聚焦在單元或分光探測(cè)器上，由探測(cè)器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換或標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)通過電視屏或監(jiān)測(cè)器顯示紅外熱像圖。這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)；實(shí)質(zhì)上是被測(cè)目標(biāo)物體各部分紅外輻射的熱像分布圖由于信號(hào)非常弱，與可見光圖像相比，缺少層次和立體感，因此，在實(shí)際動(dòng)作過程中為更有效地判斷被測(cè)目標(biāo)的紅外熱分布場(chǎng)，常采用一些輔助措施來(lái)增加儀器的實(shí)用功能，如圖像亮度、對(duì)比度的控制，實(shí)標(biāo)校正，偽色彩描繪等技術(shù)。本系統(tǒng)性能指標(biāo)①能準(zhǔn)確的輸出被測(cè)物體的溫度數(shù)據(jù)。②語(yǔ)音播放清晰，基本無(wú)失真。③抗干擾能力強(qiáng)。④單片機(jī)能正確的接受傳感器送出的數(shù)據(jù)方案選擇方案提出方案一：基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)溫儀設(shè)計(jì)該方案主要是利用單片機(jī)作為主控制芯片，用A/D與D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。該方案的原理如下。首先是通過傳感器采集數(shù)據(jù)，再通過A/D轉(zhuǎn)換將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。這樣就可以送入單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)數(shù)據(jù)處理完后，再送入D/A轉(zhuǎn)換器，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。最后，將模擬信號(hào)放大通過音頻電路進(jìn)行輸出。。方案一系統(tǒng)框圖方案二：智能型紅外傳感器設(shè)計(jì)該方案主要實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)溫儀的自動(dòng)化和智能化，對(duì)系統(tǒng)的要求較高。采用了溫度補(bǔ)償技術(shù)、圖像配準(zhǔn)技術(shù)、遠(yuǎn)程控制等高新技術(shù)。[13]。方案二系統(tǒng)框圖方案論證方案一：基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀原理簡(jiǎn)單，制造成本較底。其主要是用于可以對(duì)正在人、動(dòng)物和正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行非接觸檢測(cè)，拍攝其溫度場(chǎng)的分布、測(cè)量任何部位的溫度值，據(jù)此對(duì)各種設(shè)備外部及內(nèi)部故障進(jìn)行診斷，具有實(shí)時(shí)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)。另外，該紅外測(cè)溫儀還可以作為為防止SARS的擴(kuò)散和傳播提供了快速、非接觸測(cè)量手段，可廣泛、有效地用于人群的體溫排查。方案二：該方案主要是用于工業(yè)上的生產(chǎn)過程，產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)，設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面，其中光學(xué)系統(tǒng)起到收集紅外輻射并將其聚焦到紅外探頭上的作用，由于紅外信號(hào)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較微弱，光學(xué)系統(tǒng)所收集到的紅外信號(hào)的大小直接影響著測(cè)溫結(jié)果，因此要實(shí)現(xiàn)測(cè)溫儀精確測(cè)溫必須設(shè)計(jì)一個(gè)光路簡(jiǎn)單、紅外輻射損失小的光學(xué)系統(tǒng)。而CCD結(jié)構(gòu)可以將被測(cè)點(diǎn)及周圍圖像用監(jiān)視器顯示出來(lái)，通過調(diào)整其焦距把遠(yuǎn)距離的小目標(biāo)點(diǎn)拉近，用可視的方法提高光學(xué)系統(tǒng)與測(cè)溫點(diǎn)的對(duì)準(zhǔn)度，從而提高測(cè)溫精度，同時(shí)便于提高系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化。在紅外檢測(cè)中，由于紅外的輻射能受很多因素的影響，如被測(cè)物體的黑度系數(shù)、雜散光和背景光、輻射路徑及大氣的衰減等，都會(huì)影響測(cè)溫精度，所以應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的溫度補(bǔ)償。在信號(hào)處理完后，信號(hào)處理的結(jié)果可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)溫或集中處理，這樣方便了實(shí)時(shí)監(jiān)控及中央控制。方案選定根據(jù)兩種方案的綜合考慮，智能型紅外測(cè)溫儀系統(tǒng)復(fù)雜，只要應(yīng)用于工業(yè)控制中，而且利用了溫度補(bǔ)償技術(shù)、圖像配準(zhǔn)技術(shù)、遠(yuǎn)程控制等高新技術(shù)較多，因此在這里很難實(shí)現(xiàn)，故方案二不適合作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的理想方案。方案一由于系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，元器件容易采購(gòu)，且適用范圍廣，故在此選擇方案一較為理想。

3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖。總體結(jié)構(gòu)圖框圖說(shuō)明本系統(tǒng)包括TN紅外測(cè)溫傳感器接入、按鍵部分和電源、音頻輸出部分等四部分。TN紅外測(cè)溫傳感器接入部分：通過SPCE061AIO口的控制，將所測(cè)得的溫度接收到SPCE061A中來(lái)處理。按鍵部分：按鍵開始測(cè)溫，一直按下，聽到聲音表示測(cè)溫完畢。音頻輸出部分：主要是將SPCE061A兩路音頻輸出端通過SPY0030放大，經(jīng)喇叭播放。電源部分：主要是用于對(duì)單片機(jī)的供電。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能：按住按鍵，聽到聲音，此時(shí)播報(bào)測(cè)得的環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度。凌陽(yáng)16位單片機(jī)(SPCE061A)SPCE061A是凌陽(yáng)科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)。它內(nèi)嵌32K字閃存（FLASH），2K字SRAM；內(nèi)置十位ADC、DAC，有多達(dá)十四個(gè)的中斷源等豐富的片內(nèi)資源。CPU最高可工作在49MHz的主頻下，較高的處理速度使μ'nSP能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)；這使得SPCE061A具有靈活的語(yǔ)音處理功能。SPCE061A芯片簡(jiǎn)介本方案采用凌陽(yáng)科技公司16位高性能的微控制器—SPCE061A作為主控器

，SPCE061A是臺(tái)灣凌陽(yáng)公司生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便的實(shí)現(xiàn)控制和語(yǔ)音播報(bào)的系統(tǒng)，該芯片擁有8路10位精度的AD，其中1路AD為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路。這為實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄入提供了方便的硬件條件。2路10位精度的DA，只需要外接2個(gè)功放（LM386）即可完成語(yǔ)音的播放。另外，凌陽(yáng)十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)C語(yǔ)言與凌陽(yáng)匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用，并且，提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成語(yǔ)音播報(bào)，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件[5]。SPCE061A內(nèi)部結(jié)構(gòu)SPCE061A的主要性能是：16位’微處理器；工作電壓：(CPU)～；(I/O)～CPU時(shí)鐘：～；內(nèi)置2K字SRAM；內(nèi)置32K字FLASH；系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))，耗電僅為2μA@；2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；2個(gè)10位DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道；32位通用可編程輸入/輸出端口；14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器A/B，時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器；聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；具備串行設(shè)備接口；具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能；內(nèi)置在線仿真電路ICE（In-CircuitEmulator）接口；具有保密能力；具有WatchDog功能SPCE061A有兩種封裝片，一種為84個(gè)引腳，PLCC84封裝形式；另一種為80個(gè)引腳，LQFP80封裝。本設(shè)計(jì)中使用PLCC84封裝形式，。在PLCC84封裝中，有15個(gè)空余腳，用戶在使用時(shí)這15個(gè)空余腳懸浮[15]。。SPCE061APLCC84封裝排列圖引腳功能表引腳名稱引腳編號(hào)類型描述IOA[15:8]60～53輸入輸出IOA[15:8]:雙向IO端口IOA[7:0]48～41輸入輸出IOA[7:0]：通過編程可設(shè)置成喚醒引腳IOA[6:0]：與ADCLine_In輸入共用IOB[15:11]IOB10IOB9IOB8IOB7IOB6IOB5IOB4IOB3IOB2IOB1IOB064～6876777879808112345輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出輸入輸出IOB[15:11]：雙向IO端口。IOB10～0除用作普通IO端口外，還可作其他用途（如下所示）IOB10：通用異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳TxIOB9：TimerB脈寬調(diào)制輸出引腳BPWMOIOB8：TimerA脈寬調(diào)制輸出引腳APWMOIOB7：通用異步串行數(shù)據(jù)接收引腳RxIOB6：雙向IO端口IOB5：外部中斷源EXT2的反饋引腳IOB4：外部中斷源EXT1的反饋引腳IOB3：外部中斷源EXT2IOB2：外部中斷源EXT1IOB1：串行接口的數(shù)據(jù)傳送引腳IOB0：串行接口的時(shí)鐘信號(hào)DAC121輸出DAC1音頻輸出DAC222輸出DAC2音頻輸出OSC31113輸入32768Hz晶體振蕩器輸入引腳OSC32012輸出32768Hz晶體振蕩器輸出引腳AGC25輸入AGC的控制引腳MICN28輸入麥克風(fēng)負(fù)向輸入引腳MICP33輸入麥克風(fēng)正向輸入引腳MICOUT27輸出麥克風(fēng)1階放大器輸出引腳，引腳外接電阻決定AGC增益倍數(shù)OPI26輸入麥克風(fēng)2階放大器輸入引腳XICE16輸入激活I(lǐng)CE（高電平激活）XICECLK17輸入ICE串行接口時(shí)鐘信號(hào)引腳XICESDA18輸入輸出ICE串行接口數(shù)據(jù)信號(hào)引腳PFUSE29輸入程序保密設(shè)定腳。接+5VPVIN20輸入程序保密設(shè)定腳。接GNDXRESB6輸入復(fù)位輸入。若這個(gè)引腳輸入低電平時(shí)會(huì)使控制器被重置復(fù)位XSLEEP63輸出睡眠狀態(tài)指示，進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)輸出高電平VREF223輸出2V電壓輸出；最大可達(dá)5mA的驅(qū)動(dòng)電流；可作為外部ADC通道的最高參考輸入電壓，不可作為電源使用VRTPAD35輸入AD轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入腳。它決定AD轉(zhuǎn)換輸入電壓上限值。，則AD轉(zhuǎn)換電壓輸入范為0V～。外部AD最高參考電壓<VCM34輸出ADC參考電壓輸出腳VMIC37輸出麥克風(fēng)電源VCP8輸入鎖相環(huán)壓控制振蕩器的阻容輸入XROMT、PVPP、61、69出廠測(cè)試用引腳，懸空即可XTEST14輸入測(cè)試模式時(shí)接高電平，正常使用時(shí)接地或不接VDDH51、52、75輸入I/O電平參考。若該點(diǎn)輸入一個(gè)5V的參考電壓，則I/O輸入輸出高電平為5VVDD7輸入鎖相環(huán)電源VSS9輸入鎖相環(huán)地VSS19、24輸入模擬地VSS38、49、50、62輸入數(shù)字地VDD15、36輸入數(shù)字電源，。SPY0029是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整IC，采用CMOS工藝。SPY0029具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、線性調(diào)整出色等特點(diǎn)。圖中J10是電源接口，，而I/。所以，。對(duì)應(yīng)的引腳中15、36和7,對(duì)于I/O端口的電壓51、52、，這兩種電平的選擇通過跳線J5來(lái)選擇。圖中的VDDH3為SPCE061A的I/O電平參考，接SPCE061A的51腳，這種接法使得I/；VDD_P為PLL鎖相環(huán)電源，接SPCE061A的7腳；VDD和VDD_A分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接SPCE061A的15腳和36腳；AVSS1是模擬地，接SPCE061A的24腳；VSS是數(shù)字地，接SPCE061A的38腳；AVSS2接音頻輸出電路的AVSS2。61板的供電電源系統(tǒng)采用多種選擇方式。①5V電池供電?？梢杂?節(jié)電池來(lái)供電，5V直流電壓直接通過SPY0029（），的電壓。②5V穩(wěn)壓源供電用戶可以直接外接5V的直流穩(wěn)壓源供電，。③。需要注意的是由于SPY0029最大輸出電流為50mA，所以如果需要外接一些模組時(shí)要先考慮一下是否合適[22]。復(fù)位電路復(fù)位是對(duì)61板內(nèi)部的硬件初始化，61板本身具有上電復(fù)位功能，即只要一通電就自動(dòng)復(fù)位，另外，還具有外部復(fù)位電路，即在引腳6上外加一個(gè)低電平就可令其復(fù)位，。RESETRESETS1R18104C37VDDRES_BVSS復(fù)位電路鍵盤電路。鍵盤電路電路中的VDD端接高電平（5V），當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，IOA0、IOA1、IOA2端均接高電平。其中KEY1、KEY2、KEY3的功能是通過控制信號(hào)，采用軟件執(zhí)行的方法，對(duì)IOA0、IOA1、IOA2等口置高電平或者低電平。音頻輸出電路SPCE061A內(nèi)置兩路10位精度的DAC，只需要外接功放電路即可完成語(yǔ)音的播放。?？梢灾苯勇犂容敵龅穆曇?。圖中的SPY0030是語(yǔ)音集成放大器，相當(dāng)于LM386，但與它相比，SPY0030還具有下述優(yōu)勢(shì)的，比如LM386工作電壓需在4V以上,(兩顆電池即可工作)；LM386輸出功率只有100mW,SPY0030最大輸出功率可達(dá)700mW。圖語(yǔ)音輸出電路紅外測(cè)溫傳感器紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)，光電探測(cè)器，。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。在本設(shè)計(jì)中我們選擇TN9紅外傳感器。TN9紅外傳感器簡(jiǎn)介紅外線,像任何一種光線一樣，是一個(gè)電磁輻射，以比視覺更低的頻率(或更長(zhǎng)的波長(zhǎng))向外輻射，任何在絕對(duì)零度以上的物體（）都在向外輻射紅外線。體溫度不同，其輻射出的能量也不同，且輻射波的波長(zhǎng)也不同，但總是包含著紅外輻射在內(nèi)，千攝氏度以下的物體，其輻射中最強(qiáng)的電磁波是紅外波，所以對(duì)物體自身紅外輻射的測(cè)量，便能準(zhǔn)確測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外測(cè)溫儀測(cè)溫依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。紅外測(cè)溫儀是通過接收目標(biāo)物體發(fā)射、反射和傳導(dǎo)的能量來(lái)測(cè)量其表面溫度。測(cè)溫儀內(nèi)的探測(cè)元件將采集的能量信息輸送到微處理器中進(jìn)行處理，然后轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)顯示。TN9紅外測(cè)溫模塊通過紅外熱電堆探測(cè)器對(duì)物體的紅外輻射進(jìn)行收集，信號(hào)處理部分將接收的信號(hào)通過一個(gè)數(shù)學(xué)算法來(lái)計(jì)算被測(cè)目標(biāo)的表面溫度。TN9紅外測(cè)溫模塊是一種高敏感性、高準(zhǔn)確性、低噪聲和低電力消耗的產(chǎn)品，MEMS熱電堆探測(cè)器和高準(zhǔn)確四周溫度測(cè)量?jī)x都被使用在TN9紅外溫度計(jì)模塊中。TN9將所有紅外測(cè)溫系統(tǒng)硬件集成在一個(gè)芯片中，使它成為一個(gè)高效和緊湊的產(chǎn)品。。紅外測(cè)溫傳感器尺寸圖TN9模塊的性能參數(shù)。TN9模塊的性能參數(shù)表測(cè)量范圍-33～220°C/-27～428°F操作范圍-10～50°C/14～122°F精確度Tobj=15～35°C,Tamb=25°C+/°C解析度～°C1/16°C=響應(yīng)時(shí)間(90%)1secD:S1:1尺寸供電電源3～5V重量9g更新頻率波長(zhǎng)5um-14umTN9模塊與單片機(jī)連接圖紅外測(cè)溫模塊與SPCE061A的接口如下：V－－>D－－>IOA15C－－>IOB8G－－>GNDA－－>按鍵－－>GND。TN9傳感器與凌陽(yáng)單片機(jī)的連接圖4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件程序是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言混合編寫。整個(gè)軟件設(shè)計(jì)分為兩大功能塊：數(shù)據(jù)采集部分和數(shù)據(jù)輸出部分。數(shù)據(jù)采集部分包括讀寫數(shù)據(jù)和按鍵控制程序。數(shù)據(jù)輸出部分主要包括對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)試和語(yǔ)音播放兩部分。因?yàn)榱桕?yáng)單片機(jī)具有語(yǔ)音播放的硬件條件，而且還具有大量的語(yǔ)音播放的函數(shù)可供調(diào)用，這樣使得的語(yǔ)音播報(bào)很容易實(shí)現(xiàn)。同時(shí)凌陽(yáng)單片機(jī)本身具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換器，可以使得整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加合理。系統(tǒng)軟件構(gòu)架整個(gè)軟件系統(tǒng)完成的功能在程序中分為如下文件實(shí)現(xiàn)：：整個(gè)工程的主文件，負(fù)責(zé)調(diào)用相關(guān)函數(shù)完成相關(guān)功能。：數(shù)據(jù)讀寫程序。：按鍵控制程序，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫。：溫度播放程序，負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)試結(jié)果的播報(bào)。：總體流程圖TN紅外測(cè)溫傳感器接入部分：通過SPCE061AIO口的控制，將所測(cè)得的溫度接收到SPCE061A中來(lái)處理。按鍵開始測(cè)溫，讀取來(lái)自傳感器的溫度數(shù)據(jù)。讀取完數(shù)據(jù)后，通過計(jì)算，輸出測(cè)試結(jié)果，再返回。如果按鍵未按下，則一直執(zhí)行寫數(shù)據(jù)，不進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集的結(jié)果利用SPCE061A兩路音頻輸出端通過SPY0030放大，經(jīng)喇叭進(jìn)行播放。主程序見附錄C。其中，SPCE061A讀取紅外傳感器的測(cè)量結(jié)果，是采用串行接口SPI進(jìn)行讀取，其中數(shù)據(jù)格式如下：一幀數(shù)據(jù)包括5Byte，每個(gè)Byte代表含義如下：Item“L”(4CH)：代表此幀為目標(biāo)溫度“f”(66H)：代表此幀為環(huán)境溫度MSB：8bitDataMsbLSB：8bitDataLsbSum：Item+MSB+LSB=SUMCR：0DH，結(jié)束碼：圖SPI接口與SPCE061A的時(shí)序圖讀取數(shù)據(jù)子程序設(shè)計(jì)讀取數(shù)據(jù)子程序的原理如下。首先是利用2KHz的中斷來(lái)判斷是否有數(shù)據(jù)的輸入。當(dāng)有數(shù)據(jù)來(lái)時(shí)，如果2KHz的中斷未到，則不進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收；當(dāng)2KHz的時(shí)間到后，且此時(shí)又有數(shù)據(jù)傳過來(lái)的時(shí)候，則進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受。在數(shù)據(jù)的接受中，我們是利用幀為單位來(lái)度量的。當(dāng)一幀的數(shù)據(jù)接收完后，還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。如果數(shù)據(jù)校驗(yàn)不正確，此時(shí)就需要返回重新進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收。如果數(shù)據(jù)校驗(yàn)正確，則可以進(jìn)行數(shù)據(jù)得到最終的結(jié)果。。讀取數(shù)據(jù)流程圖語(yǔ)音播報(bào)子程序設(shè)計(jì)凌陽(yáng)音頻壓縮編碼語(yǔ)音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量的計(jì)算方法：數(shù)據(jù)量=（采樣頻率*量化位數(shù)）/8（字節(jié)數(shù)）*聲道數(shù)目壓縮編碼的目的是通過對(duì)資料的壓縮，達(dá)到高效率存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換的結(jié)果，即在保證一定聲音質(zhì)量的條件下，以最小的資料率來(lái)表達(dá)和傳送聲音信息。壓縮編碼是必要的實(shí)際應(yīng)用中，未經(jīng)壓縮編碼的音頻資料量很大，進(jìn)行傳輸或存儲(chǔ)是不現(xiàn)實(shí)的。所以要通過對(duì)信號(hào)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)和冗余信息處理，進(jìn)行資料的壓縮，這樣就可以使我們用較少的資源建立更多的信息。通過對(duì)資料的壓縮，達(dá)到高效率存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換資料的結(jié)果，即在保證一定聲音質(zhì)量的條件下，以最小的資料率來(lái)表達(dá)和傳送聲音信息。而常見的幾種音頻壓縮編碼：（1）波形編碼：將時(shí)間域信號(hào)直接變換為數(shù)字代碼，力圖使重建語(yǔ)音波形保持原語(yǔ)音信號(hào)的波形形狀。其特點(diǎn)是壓縮比大，計(jì)算量大，音質(zhì)不高，但廉價(jià)。（2）參數(shù)編碼：參數(shù)編碼又稱為聲源編碼，是將信源信號(hào)在頻率域或其他正交變換域提取特征參數(shù)，并將其變換成數(shù)字代碼進(jìn)行傳輸。其特點(diǎn)是壓縮比大，計(jì)算量大，音質(zhì)不高，但廉價(jià)。（3）混合編碼：混合編碼使用參數(shù)編碼技術(shù)和波形編碼技術(shù)，計(jì)算機(jī)的發(fā)展為語(yǔ)音編碼技術(shù)的研究提供了強(qiáng)有力的工具，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，則為語(yǔ)音編碼的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代以來(lái)，語(yǔ)音編碼技術(shù)有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，產(chǎn)生了新一代的編碼方法，這就是混合編碼。它將波形編碼和參數(shù)編碼組合起來(lái)，克服了原有波形編碼和參數(shù)編碼的弱點(diǎn)，結(jié)合各自的長(zhǎng)處，力圖保持波形編碼的高質(zhì)量和參數(shù)編碼的低速率。語(yǔ)音播報(bào)流程圖本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用凌陽(yáng)的SACM_S480音頻格式正是這種混合編碼方式，綜合了參數(shù)和波形編碼的優(yōu)點(diǎn)，該壓縮算法壓縮比較為80：3，存儲(chǔ)量大，音質(zhì)介于A2000和S240之間，適用于語(yǔ)音播放。。S480自動(dòng)播放流程圖其相關(guān)API函數(shù)如下所示：intSACM_S480_Initial(intInit_Index)//初始化voidSACM_S480_ServiceLoop(void)//獲取語(yǔ)音資料，填入譯碼隊(duì)列voidSACM_S480_Play(intSpeech_Index,intChannel,intRamp_Set)//播放voidSACM_S480_Stop(void)//停止播放voidSACM_S480_Pause(void)//暫停播放voidSACM_S480_Resume(void)//暫停后恢復(fù)voidSACM_S480_Volume(Volume_Index)//音量的控制unsignedintSACM_S480_Status(void)//獲取模塊的狀態(tài)CallF_FIQ_Service_SACM_S480//中斷服務(wù)函數(shù)5系統(tǒng)組裝與調(diào)試61板自檢①主要測(cè)試部分：(1)I/O口（A口作為輸入，B口作為輸出）；(2)睡眠功能（進(jìn)入睡眠狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮）；(3)A/D轉(zhuǎn)換輸入（B口的低7位作為模擬電壓源輸出，對(duì)應(yīng)A口的7個(gè)通道采樣轉(zhuǎn)換）；(4)MIC輸入及語(yǔ)音輸出（同時(shí)實(shí)現(xiàn)A/D和D/A轉(zhuǎn)換功能）。②61板檢測(cè)的具體步驟：(1)連接電源，可以連接（3節(jié)），電池也可以直接接5V的穩(wěn)壓源；現(xiàn)象：當(dāng)電源接通時(shí)，紅色的發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮。同時(shí)會(huì)有語(yǔ)音提示：“歡迎進(jìn)入自檢模式”，此時(shí)因?yàn)檫€沒有連線，所以會(huì)聽到：“I/O測(cè)試失敗”的警告，所以就要進(jìn)行下一步的操作；(2)用排線分別將I/OA口的低8位和IOB口的低8位相連，IOA口的高8位和IOB口的高8位相連，然后按下REST復(fù)位鍵。現(xiàn)象：當(dāng)按下復(fù)位鍵后，程序從第一調(diào)開始運(yùn)行開始執(zhí)行，語(yǔ)音提示；“歡迎進(jìn)入自檢模式”，當(dāng)聽到語(yǔ)音I/O測(cè)試成功后進(jìn)行下一步操作；(3)按K1鍵進(jìn)行睡眠功能測(cè)試。現(xiàn)象：如果測(cè)試成功，會(huì)看到綠色的發(fā)光二極管亮滅一下，并語(yǔ)音提示“睡眠測(cè)試成功”，“否則提示睡眠測(cè)試失敗”，然后進(jìn)行下一步操作；(4)按下K2鍵進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的測(cè)試。現(xiàn)象：語(yǔ)音提示：“A/D測(cè)試成功”，否則提示：“A/D測(cè)試失敗”，進(jìn)入最后一步操作；(5)拔掉第一步測(cè)試時(shí)的排線，并按下K3鍵測(cè)試MIC輸入及D/A轉(zhuǎn)換輸出是否正常?，F(xiàn)象：可以在MIC上輕輕的拍幾下，同時(shí)聽是否有聲音輸出，如果有，則說(shuō)明MIC輸入和D/A轉(zhuǎn)換輸出部分正常。以上操作只有當(dāng)I/O測(cè)試成功時(shí)按鍵才會(huì)有效。傳感器與系統(tǒng)的連接紅外測(cè)溫模塊與SPCE061A的接口如下：V－－>D－－>IOA15C－－>IOB8G－－>GNDA－－>按鍵－－>GND程序下載將基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀的工程文件（）下載到61板上，并運(yùn)行程序。步驟一：利用凌陽(yáng)推廣中心的u’nsp，。。步驟二：選擇單片機(jī)和下載線類型，。選擇單片機(jī)及下載類型步驟三：選擇所有的程序進(jìn)行編譯，，點(diǎn)擊RebuildAll，將進(jìn)行編譯。程序編譯步驟四：程序編譯無(wú)誤后，使用IDE將工程文件（）下載到61板上，。程序下載過程步驟五：進(jìn)行整個(gè)硬件的連接。用5V電源對(duì)61板供電，，利用凌陽(yáng)單片機(jī)的IOA15、IOB8對(duì)TN9傳感器進(jìn)行控制。當(dāng)按住按鍵，聽到聲音時(shí)，播報(bào)測(cè)得的環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度。硬件連接圖畫這樣一個(gè)基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀就完成了。。凌陽(yáng)單片機(jī)TN9紅外傳感器結(jié)論通過上面的設(shè)計(jì)可以看到，本設(shè)計(jì)很好的運(yùn)用了凌陽(yáng)單片機(jī)來(lái)控制紅外傳感器的溫度測(cè)試。在需要語(yǔ)音播放的時(shí)候，我們利用了凌陽(yáng)單片機(jī)本身具備的語(yǔ)音播放的硬件條件，而且利用其存在的大量可以調(diào)用的語(yǔ)音函數(shù)。使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加智能化。凌陽(yáng)公司的SPCE061A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其相關(guān)的開發(fā)平臺(tái)，為我們開發(fā)帶語(yǔ)音特色的產(chǎn)品方案帶來(lái)了很大的方便，本系統(tǒng)僅是SPCE061A的一個(gè)基本應(yīng)用，體現(xiàn)了SPCE061A多種資源對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的極大支持，同時(shí)體現(xiàn)了其語(yǔ)音特色。在程序中我們發(fā)現(xiàn)SPCE061A的時(shí)基是非常方便的資源，使得完成時(shí)間計(jì)數(shù)與設(shè)置的功能大大簡(jiǎn)化。另外，大部分程序代碼使用c語(yǔ)言編寫，大大加快了開發(fā)進(jìn)程與后期的可維護(hù)性提升。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了很多的知識(shí)，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足。程序的開發(fā)過程是個(gè)相當(dāng)繁瑣的過程，必須進(jìn)行大量的試驗(yàn)，測(cè)試代碼的可靠性和有效性。保證硬件系統(tǒng)按照我們預(yù)定的方式工作。雖然可能實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能所需的代碼數(shù)量并不大，所用思想也不是很復(fù)雜，但是關(guān)鍵在于我們必須做基于整個(gè)系統(tǒng)的全面的思考，認(rèn)真地分析硬件的原理和工作過程。不斷地修正代碼，直到達(dá)到準(zhǔn)確高效的測(cè)試目標(biāo)為止。參考文獻(xiàn)[1]羅亞非凌陽(yáng)16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社[2]李晶皎《嵌入式語(yǔ)音技術(shù)及凌陽(yáng)16位單片機(jī)應(yīng)用》[M].北京航天航空大學(xué)出版社[3]譚家玉、鄭大宇等《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社[4]趙子?jì)?、趙輝、王洪君、王曉東《單片機(jī)及原理應(yīng)用》[M].山東大學(xué)出版社[5]凌陽(yáng)大學(xué)計(jì)劃網(wǎng)站[6]單片機(jī)C環(huán)境下位操作的實(shí)現(xiàn)方法[j].劉海成單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用：9-14[7]單片機(jī)系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)策略[j].陳萌萌、邵貝貝單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)：1-5[8]單片機(jī)引腳中斷程序的設(shè)計(jì)技巧[j].殷建彬：15-21[9]提高單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方法[j].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用韓黨群、：8-15[10]單片機(jī)系統(tǒng)中PS/2鍵盤驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)[j].鄭煒、須文波、胡晉單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用：25-29[11]譚浩強(qiáng)．C程序設(shè)計(jì)（第二版）[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1999.[12]沈美明，溫冬蟬．IBM-PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2001.[13]閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）[M]．北京：高等教育出版社，1988．[14]王澤保，趙博．?dāng)?shù)字電路典型實(shí)例范例剖析［M］．北京：人民郵電出版社，2004.[15]呂思忠，施齊云．?dāng)?shù)字電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)［M］．哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2004：56-123.[16]王增福，魏永明．新編線性直流穩(wěn)壓電源[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2004．[17][M].蘇州：蘇州大學(xué)出版社，2004：137-146，190-202.[18][M].北京：科學(xué)出版社，2005.[19]邊春遠(yuǎn)，[M].北京：人民郵電出版社，2005：302.[20]羅亞非．凌陽(yáng)16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M]．北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2005：285-291，363-370．[21][M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.[22][M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.[23]基于51的單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)[j].劉明路、王亮生、李世煜中國(guó)單片機(jī)公共實(shí)驗(yàn)室：15-19[24]中國(guó)單片機(jī)公共實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站http://[25]Designofanoise-freemicrocontrollerHyun-KyuJeon;Sang-YoonLee;Dae-KeunHan;28-30Aug.2000Page(s):375–378[26]MCUsystemsoftwareinvideoconferencenetwork，YangzhenZou;ChangjiaChen;CommunicationTechnologyProceedings,1996.ICCT'96.,1996InternationalConferenceon；5-7May1996Page(s):173-177[27]Designofahighperformancemicrocontroller，HuYue-li;CaoJia-lin;RanFeng;LiangZhijian;HighDensityMicrosystemDesignandPackagingandComponentFailureAnalysis,2004.HDP'04.ProceedingoftheSixthIEEECPMTConferenceon；30June-3July2004Page(s):25-28；DigitalObjectIdentifier[28]Morarim,Zaqiriouse,NewPtocess，1989.[29]FangResponseTechniquesforDigitalControlTransactionsonIndustrialElectroncs,,1985.[30]Anti-aliasinganalogfiltersfordataacquisitionTechnologyInc,1999.附錄A:SPCE061A精簡(jiǎn)開發(fā)板原理圖附錄B：主程序//工程名稱：infearedthermommeter//適應(yīng)芯片:SPCE061A//系統(tǒng)要求:SUNPLUSu'nSPTMIDE（orlater）//涉及的庫(kù)：(a)C-Lib:();//(b)SACM-Lib://組成文件:////////連接：// V－－>// D－－>IOA15// C－－>IOB8// G－－>GND// A－－>Key－－>GND//===============================================#defineClearWDog(*((volatileunsignedchar*)0x7012))=1#define P_IOA_Data (volatileunsignedint*)0x7000#defineP_IOB_Buffer (volatileunsignedint*)0x7006#defineP_IOB_Data (volatileunsignedint*)0x7005unsignedintuiFlag[16],uiSum=0,uiClock=1,uiSumFlag=0,uiWR=0;//==================================================================//函數(shù)名稱:F_Tempplay(floattemp)//描述：溫度播報(bào)函數(shù)//入口參數(shù)：溫度//出口：無(wú)//==================================================================voidF_Tempplay(floattemp){ intiShow[6]; //播報(bào)數(shù)存儲(chǔ)數(shù)組 temp=temp*100; iShow[5]=temp/10000; iShow[4]=(temp/1000); iShow[4]=iShow[4]%10; iShow[3]=(temp/100);iShow[3]=iShow[3]%10; iShow[2]=(temp/10); iShow[2]=iShow[2]%10; iShow[1]=(temp); iShow[1]=iShow[1]%10;// F_PlayS480(11); if(iShow[5]!=0) { play(iShow[5]); F_PlayS480(15); } if(iShow[4]!=0) { play(iShow[4]); F_PlayS480(10); } elseF_PlayS480(0); play(iShow[3]); F_PlayS480(14); play(iShow[2]); play(iShow[1]); F_PlayS480(18);}//==================================================================//函數(shù)名稱:main()//描述：主函數(shù)//入口參數(shù)：無(wú)//出口：無(wú)//==================================================================main(){ inti,j,k,TData=0,iKey=0,iKeyture=0,Item,MSB,LSB,SUM,CR,iFlag=0,iTest[10],iDataFlag=0,iShow[6],iLastFlag=0; floattemp,temp1; F_IOSET(); F_IrqInti(); i=0; i=*P_IOB_Buffer; i=i|0x0100; *P_IOB_Data=i; i=0; i=*P_IOB_Buffer; i=i|0x0200; *P_IOB_Data=i; while(1) { ClearWDog; if(uiSum==0xaaaa) //開始一幀數(shù)據(jù)接收 { iTest[0]=uiFlag[0]|uiFlag[1]|uiFlag[2]|uiFlag[3]|uiFlag[4]|uiFlag[5]|uiFlag[6]|uiFlag[7]|uiFlag[8]|uiFlag[9]|uiFlag[10]|uiFlag[11]|uiFlag[12]|uiFlag[13]|uiFlag[14]|uiFlag[15]; uiSum=0; if((iTest[0]&0xff)!=0&&(iTest[0]&0xff00)!=0xff00) { uiSum=0; while(uiSum!=0xaaaa)ClearWDog; 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