基于單片機(jī)的居室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于單片機(jī)的居室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電子信息工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b></p

3、><p>　　在快速發(fā)展的如今，無論是高節(jié)奏、高效率的工作，還是繁忙后的歇息，大多數(shù)時(shí)間是在室內(nèi)度過的，因而室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣與人的生活息息相關(guān)。再加上人們對(duì)生活品質(zhì)的上升，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高，比如對(duì)室內(nèi)的溫度高低，光線的明暗，都想知道一個(gè)確切的數(shù)值以及能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)控制。</p><p>　　基于單片機(jī)的環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，可以很方便的為人們提供室內(nèi)參數(shù)的數(shù)據(jù)，了解室內(nèi)如溫度、光線、濕度

4、等確切數(shù)值，方便人們調(diào)節(jié)及控制，在最大程度上為人們提供高質(zhì)量的生活品質(zhì)。而基于單片機(jī)的控制無疑是人們追求的最佳選擇。</p><p>　　由于生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)能力的不斷提高，單片機(jī)也在向著更高集成化、更快運(yùn)算速度、廉價(jià)低功耗的方面迅速發(fā)展。本課題用SPCE061A單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，并運(yùn)用熱敏和光敏采集系統(tǒng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，通過C語言編程，最終語音播報(bào)結(jié)果。其中溫度的檢測(cè)可限定在一定的范圍，檢測(cè)結(jié)果若超出或低于這個(gè)范

5、圍，會(huì)通過單片機(jī)語音播報(bào)“太高或太低，調(diào)節(jié)空調(diào)”之類的提示。檢測(cè)室內(nèi)光線強(qiáng)度分為3檔，分為適中，太亮，太暗。當(dāng)檢測(cè)結(jié)果處于后兩種狀態(tài)，也會(huì)播放提示音。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；C語言；環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid progress of nowa

6、days, either high rhythm, efficient work or the rest, people spend much of the time indoors. Therefore, people’s life is intensively related to the quality of indoor environment. And the requirement for the environment b

7、ecomes higher and higher with the life improving. For instance, people want to know about the accurate data of the indoor temperature, radial light and shade. And it is better for people to realize self -control.</p&g

8、t;<p>　　Design of environmental detection system based on microcontroller, it can easily provide people with indoor parameters of data and help people know about some accurate indoor data, such as temperature, lig

9、ht and humidity. And it is convenient for people to regulation and control. Meanwhile, it offers people high quality life to a great extent. The control based on SCM is the best choice.</p><p>　　With the inc

10、reasing progress of design capabilities and production process, the SCM is developing towards a cheaper, lower power dissipation situation of higher integration, faster calculating speed. SPCE061A is applied as the contr

11、ol system for this topic. And using the acquisition system thermal and photosensitive to detect the environment, Through C language programming, final speech broadcast results. Temperature measurement of which can be lim

12、ited within a certain range, the test results if</p><p>　　Key words: SCM; C language; Environmental detection system</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1引言- 1 -</b

13、></p><p>　　1.1居室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的定義- 1 -</p><p>　　1.2居室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展- 2 -</p><p>　　1.2.1溫度傳感器的發(fā)展- 2 -</p><p>　　1.2.2溫度傳感器的現(xiàn)狀- 2 -</p><p>　　1.3本文研究的主要內(nèi)容- 2 -</

14、p><p>　　2總體設(shè)計(jì)- 4 -</p><p>　　2.1溫度檢測(cè)功能原理- 4 -</p><p>　　2.1.1熱敏電阻ECT103- 4 -</p><p>　　2.1.2 DS18B20的功能原理- 4 -</p><p>　　2.2光線檢測(cè)原理- 5 -</p><p>　

15、　2.3基于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主控芯片比較- 6 -</p><p>　　2.3.1基于DSP芯皮的溫度采集系統(tǒng)- 6 -</p><p>　　2.3.2基于FPGA芯片的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)- 7 -</p><p>　　2.3.3基于單片機(jī)技術(shù)- 7 -</p><p>　　2.4系統(tǒng)總體框圖- 9 -</p><p&g

16、t;　　3硬件設(shè)計(jì)- 10 -</p><p>　　3.1硬件的連接- 10 -</p><p>　　3.2 單片機(jī)系統(tǒng)概述- 10 -</p><p>　　3.2.1 SPCE061A系統(tǒng)結(jié)構(gòu)- 10 -</p><p>　　3.2.2 SPCE061A主要性能- 11 -</p><p>　　3.3 SP

17、CE061A芯片介紹- 11 -</p><p>　　3.4 SPCE061A外圍電路- 12 -</p><p>　　3.4.1 時(shí)鐘（鎖相環(huán)振蕩器，系統(tǒng)時(shí)鐘，實(shí)時(shí)時(shí)鐘）- 12 -</p><p>　　3.4.2 復(fù)位電路- 12 -</p><p>　　3.4.3 電源- 13 -</p><p>　　

18、3.4.4 音頻電路- 13 -</p><p>　　3.4.5 鍵盤電路- 14 -</p><p>　　3.5數(shù)碼管- 14 -</p><p>　　3.6溫度和光線采集電路- 15 -</p><p>　　3.6.1溫度的電路比較- 15 -</p><p>　　3.6.2 光線檢測(cè)電路比較- 17

19、-</p><p>　　3.6.3溫度和光線檢測(cè)- 18 -</p><p>　　4軟件設(shè)計(jì)- 20 -</p><p>　　4.1軟件開發(fā)工具- 20 -</p><p>　　4.2軟件流程圖- 21 -</p><p>　　4.2.1環(huán)境測(cè)量主程序流程圖- 21 -</p><p>

20、;　　4.2.2溫度測(cè)量驅(qū)動(dòng)程序- 23 -</p><p>　　4.2.3光線測(cè)量驅(qū)動(dòng)程序- 25 -</p><p>　　4.2.4語音播放函數(shù)- 27 -</p><p>　　5制作和調(diào)試- 29 -</p><p>　　5.1硬件制作和調(diào)試- 29 -</p><p>　　5.2軟件的調(diào)試- 30

21、-</p><p>　　6結(jié)論- 32 -</p><p>　　6.1系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)- 32 -</p><p>　　6.2系統(tǒng)的缺點(diǎn)- 32 -</p><p>　　6.2系統(tǒng)運(yùn)行- 32 -</p><p>　　7工作總結(jié)- 33 -</p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。<

22、;/p><p>　　參考文獻(xiàn)- 34 -</p><p>　　附錄1 系統(tǒng)實(shí)物圖- 36 -</p><p>　　附錄2 實(shí)驗(yàn)原理- 37 -</p><p>　　附錄3 畢業(yè)設(shè)計(jì)作品的說明書- 38 -</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　

23、1.1居室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的定義</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類電子產(chǎn)品有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，電子測(cè)量?jī)x也日漸豐富起來,在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。例如，在醫(yī)學(xué)方面，有血糖測(cè)量?jī)x, 血壓測(cè)量?jī)x；在物理學(xué)方面，有電感測(cè)量?jī)x，頻率測(cè)量?jī)x，紅外測(cè)量?jī)x等；在環(huán)境方面，有空氣測(cè)量?jī)x，噪聲測(cè)量?jī)x等一系列電子測(cè)量?jī)x器。而原來的模擬產(chǎn)品也逐步向數(shù)字化、綜合化轉(zhuǎn)化，并且不斷走向人性化[1]。</p><

24、p>　　再加在快速發(fā)展的如今，無論是高節(jié)奏、高效率的工作，還是繁忙后的歇息，大多數(shù)時(shí)間是在室內(nèi)度過的，因而室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣與人的生活息息相關(guān)。</p><p>　　由于室內(nèi)引入能釋放有害物質(zhì)的污染源或室內(nèi)環(huán)境通風(fēng)不佳而導(dǎo)致室內(nèi)空氣有害物質(zhì)從數(shù)量上或從種類上不斷增加，并引起人的一系列不適癥狀，稱此為室內(nèi)空氣受到污染。而室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)，對(duì)控制檢測(cè)室內(nèi)污染有很大的幫助，讓人們了解自己室內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量有著重

25、大的意義，它為人們提供一個(gè)有數(shù)可據(jù)的判斷。室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)的功能主要是檢測(cè)環(huán)境中的各類參數(shù)，如溫度，光線以及各類氣體的濃度（甲醛，二氧化碳，苯……），方便人們調(diào)節(jié)控制，確保自己的安全以及生活質(zhì)量。室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)被應(yīng)用很多方面，如室內(nèi)裝修后，對(duì)室內(nèi)的空氣質(zhì)量的檢測(cè)，評(píng)估空氣中的甲醛，二氧化碳之類的氣體是否超標(biāo)；還有在智能樓宇中的應(yīng)用，對(duì)居室中的溫度，濕度，油煙進(jìn)行檢測(cè)與控制，也可以預(yù)防火災(zāi)或?qū)鹁奶崾?。所以以后居室設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，環(huán)境檢測(cè)

26、系統(tǒng)一定是主流之一，它如一個(gè)保姆可以為主人提供最大程度上的服務(wù)，為人們的生活質(zhì)量提高檔次。圖1-1所示，就是室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)儀器。</p><p>　　圖1-1 室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)儀圖</p><p>　　1.2居室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　居室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展也可以說是傳感器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)也日漸趨于成熟，以及多樣化，而在各類

27、傳感器中，溫度傳感器無疑是各類傳感器中的翹楚，下面簡(jiǎn)單介紹下溫度傳感器發(fā)展歷程。</p><p>　　1.2.1溫度傳感器的發(fā)展</p><p>　　溫度測(cè)量在物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域，尤其在熱學(xué)試驗(yàn)（如：物體的比熱容、汽化熱、熱功當(dāng)量、壓強(qiáng)溫度系數(shù)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)）中，有特別重要的意義。就比方說數(shù)字溫度計(jì)，相較于傳統(tǒng)的水銀溫度計(jì)更加準(zhǔn)確而且快速，其中溫度傳感器是它的重要組成部分，它的

28、精度、靈敏度基本決定了溫度計(jì)的精度、測(cè)量范圍、控制范圍和用途等。</p><p>　　隨著溫度傳感器的發(fā)展，溫度檢測(cè)系統(tǒng)也更上一層樓。溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷大致可分為3個(gè)階段:傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器/控制器和智能溫度傳感器。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展[2]。</p><p>　　1.2.2溫度傳感器的現(xiàn)狀</p&

29、gt;<p>　　進(jìn)入21世紀(jì)后，數(shù)字溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。</p><p>　　而且，隨著溫度傳感器的測(cè)溫精度和分辨率的大大提高以及各種只能技術(shù)的配合，溫度傳感器被廣泛應(yīng)用各大領(lǐng)域，如一些軍事、航空、交通制造業(yè)等領(lǐng)域中。像在智能樓宇中，就可以利用溫度傳感器技術(shù)，檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度的高低，以便提

30、醒人們及時(shí)控制，而且還可以預(yù)防火災(zāi)。</p><p>　　所以，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，溫度傳感器會(huì)被廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.3本文研究的主要內(nèi)容</p><p>　　隨著人們的生活品質(zhì)的上升，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高，比如對(duì)室內(nèi)的溫度高低，光線的明暗，都想知道一個(gè)確切的數(shù)值以及能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制，其中基于單片機(jī)的控制無疑是人們的最佳追求之一。單片機(jī)控制

31、的系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在電子、汽車電子、辦公室自動(dòng)化、通信及一般工業(yè)產(chǎn)品上。</p><p>　　由于生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)能力的不斷提高，單片機(jī)也在向著更高集成化、更快運(yùn)算速度、廉價(jià)低功耗的方面迅速發(fā)展。單片機(jī)屬于系統(tǒng)級(jí)芯片，而且用戶使用方便，外圍電路也很簡(jiǎn)單，在溫度檢測(cè)方面，僅具有檢測(cè)方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測(cè)溫度的技術(shù)指標(biāo)[3]。而本課題就是利用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，并運(yùn)用傳感器模組對(duì)環(huán)境

32、進(jìn)行檢測(cè)，由軟件編程，最終語音播報(bào)結(jié)果。</p><p>　　題目是帶語音播放環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，正如題意所示是基于單片機(jī)為控制系統(tǒng)，通過傳感器模組實(shí)現(xiàn)。該課題主要內(nèi)容是可以檢測(cè)室內(nèi)溫度和光線的強(qiáng)度，并把檢測(cè)結(jié)果顯示或通過語言的方式播報(bào)出來，提醒人們采取相應(yīng)的控制動(dòng)作。</p><p>　　全文共分七章，各章的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　第一章 介紹課題來源，研

33、究意義及發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　第二章 介紹溫度和光線的功能原理，以及各類芯片的功能介紹，以及優(yōu)劣的對(duì)比。</p><p>　　第三章 主要是硬件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，以模塊為單位分別介紹各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)其功能的原理及過程。</p><p>　　第四章 軟件實(shí)際的流程和設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，以模塊為單位分別介紹各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)其功能的原理及過程。</p><p

34、>　　第五章 簡(jiǎn)單介紹了本設(shè)計(jì)采用的平臺(tái)的相關(guān)知識(shí)，及調(diào)試過程</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果和和本次設(shè)計(jì)的成果，及不足之處，還需要改進(jìn)的地方。</p><p>　　第七章 工作總結(jié)。</p><p><b>　　2總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1溫度檢測(cè)功能原理</p>

35、<p>　　溫度傳感器就是利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量。它的種類繁多，按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，有接觸式和非接觸式，按傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，溫度傳感器越來越向集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。下面簡(jiǎn)單介紹幾種溫度檢測(cè)芯片的結(jié)構(gòu)功能。</p><p>　　2.1.1熱敏電阻ECT103</p><p>

36、;　　熱敏電阻ECT103是負(fù)溫度系數(shù)的10K電阻，適用于-55℃～315℃，能檢測(cè)出10-6℃的溫度變化 。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的精度可以達(dá)到0.1℃，感溫時(shí)間可少至10s以下。它不僅適用于糧倉測(cè)溫儀，同時(shí)也可應(yīng)用于食品儲(chǔ)存、醫(yī)藥衛(wèi)生、科學(xué)種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測(cè)量。其負(fù)溫度系數(shù)的NTC曲線圖（NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻專業(yè)術(shù)語）如2-1所示。</p><p>　　圖2-1 NTC特性曲線圖&l

37、t;/p><p>　　2.1.2 DS18B20的功能原理</p><p>　　DSl8B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司推出的單線數(shù)字化測(cè)溫集成電路。其具有獨(dú)特的單線接口方式，將非電模擬量溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出僅需占用1位I／O端口；每個(gè)DSl820傳感器均有單一獨(dú)立的序列號(hào)，支持微處理器通過單信號(hào)線實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，使分布式多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化；測(cè)溫時(shí)無需任何外部元件，可以通過數(shù)據(jù)(

38、信號(hào))線直接供電，而且具有超低功耗工作方式；測(cè)溫范圍為-55攝氏度到125攝氏度，測(cè)溫精度為0.5攝氏度，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的溫度數(shù)據(jù)以16位代碼形式串行輸出[4]，圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　綜上所述，DS18B20在芯片的內(nèi)部自帶模擬和數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的，使用起來非常的方便。它采用單線傳輸技術(shù)，另外呢，溫度的分辨率可以選擇，9到

39、12位的分辨率。成本低點(diǎn),它占的PCB板面積很小,電路也很好設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.2光線檢測(cè)原理</b></p><p>　　光傳感器是利用光敏元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器，它的敏感波長(zhǎng)在可見光波長(zhǎng)附近，包括紅外線波長(zhǎng)和紫外線波長(zhǎng)。目前它是產(chǎn)量最多、應(yīng)用最廣的傳感器之一，它在自動(dòng)控制和非電量電測(cè)技術(shù)中占有非常重要的地位。光敏傳感器的種類繁多，主要

40、有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、光電耦合器、太陽能電池、紅外線傳感器，圖2-3。</p><p>　　圖2-3 光傳感器電路圖</p><p>　　2.3基于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主控芯片比較</p><p>　　2.3.1基于DSP芯皮的溫度采集系統(tǒng)</p><p>　　采用DSP芯片可充分利用其快速的數(shù)據(jù)處理能力、豐富的片內(nèi)硬件資

41、源和強(qiáng)大的嵌入式功能，但其價(jià)格較貴。如圖2-4的系統(tǒng)設(shè)計(jì)就采用DSP MS320F2812Z芯片實(shí)現(xiàn)同步開關(guān)控制器的溫度檢測(cè)，實(shí)踐證明該溫度檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)就具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、測(cè)溫準(zhǔn)確、編程實(shí)現(xiàn)容易、連線簡(jiǎn)單[5]。</p><p>　　圖2-4 測(cè)溫系統(tǒng)電路原理圖</p><p>　　還可以利用DSP的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力設(shè)計(jì)對(duì)光線的追蹤，該設(shè)計(jì)的跟蹤策略是將程序控制和傳感器控制相結(jié)合，

42、利用數(shù)學(xué)計(jì)算的方法計(jì)算出太陽光線每時(shí)每刻的方位角、高度角，并由得到的數(shù)據(jù)分別驅(qū)動(dòng)高度角軸電機(jī)與方位角軸電機(jī)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)用該方法的優(yōu)點(diǎn)就是：粗定位由程序控制，不存在跟蹤死區(qū)，跟蹤范圍廣；精定位采用傳感器檢測(cè)，無累積誤差，檢測(cè)結(jié)果為光線到達(dá)地面的實(shí)際角度，跟蹤精度高[6]。結(jié)構(gòu)框圖2-5如下：</p><p>　　傳感器檢

43、 </p><p>　　測(cè)電路 </p><p>　　RS485 </p><p>　　

44、圖2-5 跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　2.3.2基于FPGA芯片的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)</p><p>　　FPGA是一種高密度的可編程邏輯器件，它的集成密度和性能提高很快,其集成密度最高達(dá)500萬門/片以上,系統(tǒng)性能可達(dá)200MHz。FPGA大部分是基于 SRAM編程 ,其缺點(diǎn)是編程數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)斷電時(shí)丟失，每次上電時(shí)，需從器件的外部存儲(chǔ)器或計(jì)算機(jī)中將編程數(shù)據(jù)寫入 SRAM中。其優(yōu)點(diǎn)

45、是可進(jìn)行任意次數(shù)的編程，并可在工作中快速編程，實(shí)現(xiàn)板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的動(dòng)態(tài)配置，因此可稱為在線重配置。如圖2-6，就是利用數(shù)字溫度傳感器DSl8B20和FPGA構(gòu)成的溫度采集系統(tǒng)[7]。</p><p>　　圖2-6 FPGA和DSB1820連接結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.3.3基于單片機(jī)技術(shù)</p><p>　　單片機(jī)屬于系統(tǒng)級(jí)芯片，而且用戶使用方便，外圍電路也很

46、簡(jiǎn)單，在溫度檢測(cè)方面，僅具有檢測(cè)方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測(cè)溫度的技術(shù)指標(biāo)。再加上它的多功能、低價(jià)位及小型化的優(yōu)勢(shì)，被廣泛地應(yīng)用在電子、汽車電子、辦公室自動(dòng)化、通信及一般工業(yè)產(chǎn)品上。如圖2-7，由單片機(jī)電路、集成溫度傳感器、半導(dǎo)體數(shù)字顯示電路、LED接口電路、音頻放大電路和控制開關(guān)電路組成,具有線路簡(jiǎn)單,低功耗、體積小等特點(diǎn)[8]。</p><p>　　圖2-7 溫度檢測(cè)系統(tǒng)框圖<

47、;/p><p>　　還可以利用單片機(jī)對(duì)光線進(jìn)行檢測(cè)，如圖2-8，由光照檢測(cè)電路、熱釋電紅外線傳感器及處理電路、單片機(jī)系統(tǒng)及控制電路組成。</p><p>　　圖2-8 光線檢測(cè)系統(tǒng)框圖</p><p>　　該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作穩(wěn)定、可靠性高。若在該系統(tǒng)中增加報(bào)警裝置，也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警功能[9]。</p><p>　　綜上所述，DSP和

48、FPGA都各有優(yōu)點(diǎn)，雖然DSP運(yùn)算能力很強(qiáng)，速度很快，體積很小，但對(duì)于小成本設(shè)計(jì)來說，相對(duì)價(jià)格太對(duì)。而FPGA大部分是基于 SRAM編程 ,其缺點(diǎn)是編程數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)斷電時(shí)丟失，每次上電時(shí)，需從器件的外部存儲(chǔ)器或計(jì)算機(jī)中將編程數(shù)據(jù)寫入 SRAM中。而相比于單片機(jī)，它屬于系統(tǒng)級(jí)芯片，而且用戶使用方便，外圍電路也很簡(jiǎn)單，在溫度檢測(cè)方面，僅具有檢測(cè)方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測(cè)溫度的技術(shù)指標(biāo)。再加上它的多功能、低價(jià)位及

49、小型化的優(yōu)勢(shì)，無疑是本系統(tǒng)的最佳選擇。</p><p><b>　　2.4系統(tǒng)總體框圖</b></p><p>　　本系統(tǒng)總體框圖如圖2-9。主要有單片機(jī)控制系統(tǒng)、鍵盤電路、顯示部分、音放電路、溫度和光線采集電路。</p><p>　　圖2-9 系統(tǒng)總體框圖</p><p>　　該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是利用凌陽SPECO61

50、A作為控制芯片，配合熱敏和光敏電路對(duì)周圍環(huán)境溫度和光線進(jìn)行測(cè)量并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行語音播報(bào)。硬件電路由數(shù)據(jù)采集模塊、SPCE061A、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤輸入模塊等組成。單片機(jī)軟件程序主要是完成測(cè)量、運(yùn)算、語音播報(bào)等功能，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用C語言和匯編語言編程實(shí)現(xiàn)。同時(shí)熟悉操作Protel99SE制圖工具，繪制硬件部分電路圖的設(shè)計(jì)，制作PCB版圖，其中包括SPCE061A芯片及其外圍電路、傳感器模組、液晶顯示模組的接口電路等。另外，也要

51、學(xué)會(huì)使用C語言模塊化，有調(diào)理地編寫程序，最后進(jìn)行軟件和硬件的調(diào)試，完善系統(tǒng)功能。最后，總結(jié)整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的研究方法，分析系統(tǒng)的軟件程序和硬件部分的電路設(shè)計(jì)，根據(jù)查閱的相關(guān)資料，完成本次設(shè)計(jì)論文的撰寫。</p><p><b>　　3硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1硬件的連接</b></p><p>　　

52、環(huán)境測(cè)量模塊的系統(tǒng)框圖3-1，同樣采用SPCE061A作為主控制器，傳感器檢測(cè)部分的溫度和光線采集電路測(cè)量溫度或者光線，并通過單片機(jī)配帶的揚(yáng)聲器播放測(cè)量值。</p><p>　　圖3-1 環(huán)境檢測(cè)部分硬件連接圖</p><p>　　3.2 單片機(jī)系統(tǒng)概述</p><p>　　SPCE061A是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，它的CPU內(nèi)核采用的是u

53、nSP?16位微處理器芯片，最主要優(yōu)點(diǎn)是具有DSP功能和語音特色，并且開發(fā)系統(tǒng)集開發(fā)板仿真器和編程器于一體，IDE集成開發(fā)環(huán)境兼容C語言和匯編語言，大大方便了程序的編寫和調(diào)試。</p><p>　　3.2.1 SPCE061A系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　SPCE061A型單片機(jī)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖3-2所示。其主要功能模塊有并行口I/O端口、模/數(shù)轉(zhuǎn)換ADC、數(shù)/模轉(zhuǎn)換DAC、存儲(chǔ)器RA

54、M&FLASH、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T/C（脈寬調(diào)制輸出PWM）、WatchDog、異步串行通信口UART、指令寄存器IR、設(shè)備串行口SIO、低電壓檢測(cè)LVD（低電壓復(fù)位）等。</p><p>　　3.2.2 SPCE061A主要性能</p><p>　　SPCE061A單片機(jī)的主要性能有：</p><p>　　內(nèi)核采用µ’nSPTM微處理器；工作電壓V

55、DD為2.6～3.6V（CPU），I/O端口高電平VDDH為VDD～5.5V；CPU時(shí)鐘頻率為0.320～49.152MHz；具有可編程音頻處理功能；兩個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；32位通用可編程輸入/輸出端A口和B口；內(nèi)置看門狗監(jiān)視器；內(nèi)置在線仿真(ICE，In-Circuit Emulator)接口。</p><p>　　3.3 SPCE061A芯片介紹</p><p>　　SPCE

56、061A芯片管腳功能描述：</p><p>　　IOA[15～8]：雙向IO端口；IOA[7～0]：通過編程可設(shè)置成喚醒管腳；IOA[6～0]：與ADC、Line_IN輸入共用；IOB2：除用作普通輸入口外, 外部中斷源EXT1；VDD：邏輯電源的正向電壓；VSS：邏輯電源和IO口的參考地；RESET：低電平有效的復(fù)位管腳，如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 SPCE061A

57、芯片原理圖</p><p>　　3.4 SPCE061A外圍電路</p><p>　　3.4.1 時(shí)鐘（鎖相環(huán)振蕩器，系統(tǒng)時(shí)鐘，實(shí)時(shí)時(shí)鐘） </p><p><b>　　1、晶振電路</b></p><p>　　16位單片機(jī)時(shí)鐘電路采用晶體振蕩器，外接晶振采用32768Hz，圖3-4為時(shí)鐘電路的接線圖 。</p&g

58、t;<p>　　2、鎖相環(huán)（PLL，Phase Lock Loop）振蕩器 </p><p>　　PLL電路的作用是將系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基頻(32768Hz)進(jìn)行倍頻，系統(tǒng)默認(rèn)的PLL自激振蕩頻率為24.576MHz。系統(tǒng)時(shí)鐘的信號(hào)源為PLL振蕩器。</p><p>　　3.4.2 復(fù)位電路 </p><p>　　復(fù)位是對(duì)芯片內(nèi)部的硬件初始化，如圖3

59、-6。芯片本身也具有上電復(fù)位功能，即通電就自動(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。</p><p>　　圖3-4 晶振電路圖 圖3-5 瑣相環(huán)電路圖 圖3-6 復(fù)位電路圖 </p><p><b>　　3.4.3 電源</b></p><p>　　SPCE061A芯片內(nèi)部電壓需要3.3

60、V。單片機(jī)I/O端口電平選擇為5V。16位單片機(jī)供電的電源在4.5V～5.5V，具體的電路圖見3-7。</p><p>　　圖3-7 電源電路圖</p><p>　　3.4.4 音頻電路</p><p>　　SPCE061A內(nèi)置2路10位精度的DAC，只需要外接功放電路即可完成語音的播放。圖3-8是音頻輸出電路圖?？梢灾苯勇犂容敵龅穆曇?。和LM386相比，SPY

61、0030還具有以下優(yōu)勢(shì)的，比如LM386工作電壓需在4V以上,SPY0030只需2.4V即可工作(兩顆電池即可工作)；LM386輸出功率100mW以下,SPY0030約700mW。</p><p>　　圖3-8 音頻電路圖</p><p>　　3.4.5 鍵盤電路</p><p>　　圖3-9所示，KE3接IOA2,KEY4接IOA3。</p>&l

62、t;p>　　圖3-9 鍵盤電路圖</p><p><b>　　3.5數(shù)碼管</b></p><p>　　主要元器件圖3-10如下： </p><p>　　圖3-10 數(shù)碼管元件圖 </p><p>　　圖3-10：a～dp為數(shù)碼管的段信號(hào)，段信號(hào)高有效。</p><p

63、>　　3.6溫度和光線采集電路</p><p>　　3.6.1溫度的電路比較</p><p><b>　　1鉑電阻測(cè)量溫度</b></p><p>　　鉑電阻溫度傳感器是利用其電阻和溫度成一定函數(shù)關(guān)系而制成的溫度傳感器，由于其測(cè)量準(zhǔn)確高、測(cè)量范圍大、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好等，被廣泛用于中溫（-200℃～650℃）范圍的溫度測(cè)量中。</p&

64、gt;<p>　　圖3-11 溫度測(cè)量原理圖</p><p>　　圖3-11所示，該測(cè)溫儀采用典型的鉑電阻電橋電路。測(cè)溫電路采用軟件算法中的查表線性化方法，利用軟件算法對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整選取，在保證高分辨率的情況下，使得在給定的溫度范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨率近似相等，誤差可達(dá)到0.5級(jí)儀表的要求，提高了測(cè)溫儀的整體性能[10]。</p><p>　　缺點(diǎn)：不平衡電橋中以及鉑電

65、阻的阻值和溫度之間的非線性特性會(huì)給最后的溫度測(cè)量帶來了一定的誤差。</p><p><b>　　2 熱電偶測(cè)溫電路</b></p><p>　　由兩種不同金屬串接成的閉合回路，當(dāng)它兩接點(diǎn)溫度不同時(shí)，在電路中即可產(chǎn)生溫差電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。利用熱電效應(yīng)制成的溫度傳感器就是熱電偶。</p><p>　　圖3-12 熱電偶基本放大電路<

66、;/p><p>　　圖3-12是K型熱電偶的基本放大電路，需要注意的是該電路中有些元件需認(rèn)真選擇。如濾波電容C1，其0.1μA的漏電流在R3電阻上會(huì)產(chǎn)生100μV的漂移電壓。對(duì)K型熱電偶來說相當(dāng)于2.5 ℃[11]。</p><p>　　3 AD590溫度芯片電路</p><p>　　AD590是美國模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器，若被測(cè)溫度一定時(shí)，AD590相當(dāng)于

67、一個(gè)恒流源，把它和5～30V的直流電源相連，并在輸出端串接一個(gè) 6J 的恒值電阻，并在輸出端串接一個(gè)1O歐姆，那么，此電阻上流過的電流將和被測(cè)溫度成正比，此時(shí)電阻兩端將會(huì)有1mV/K電壓信號(hào)。其基本電路如圖3－13所示。</p><p>　　圖3-13 感溫部分的核心電路圖</p><p>　　圖中當(dāng)R和r一定時(shí)，電路的輸出電流與溫度有良好的線性關(guān)系[12]。</p>&l

68、t;p>　　熱敏電阻、鉑電阻、熱電偶和AD590的優(yōu)缺點(diǎn)：</p><p>　?、贌崦綦娮瓒嘤糜陔娮与娐?，補(bǔ)償，校正，檢測(cè)，穩(wěn)定電路工作點(diǎn)等，熱敏電阻有正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)的。</p><p>　　②鉑測(cè)溫電阻的電阻溫度系數(shù)分散性小，其精度高、線性好、靈敏度也比較高，穩(wěn)定性和耐高壓性也較好，用它制作的溫差計(jì)性能優(yōu)良，但僅適宜1000攝氏度以內(nèi)測(cè)溫用。缺點(diǎn)：熱響應(yīng)慢，耐振動(dòng)和耐沖擊性

69、差，成本同比較高，不適合測(cè)量高溫區(qū)。</p><p>　?、蹮犭娕枷鄬?duì)于熱敏電阻變化率小，價(jià)格也比熱敏電阻高，輸出電壓下，溫度-電勢(shì)曲線較差，需要加線性校正電路，而且需修正冷接點(diǎn)溫度；熱敏電阻則固有電阻大，無需延長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí)的誤差補(bǔ)償。</p><p>　　④AD590適用于多點(diǎn)溫度測(cè)量和遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量的控制，而且具有線性優(yōu)良、性能穩(wěn)定、靈敏度高、無需補(bǔ)償、熱容量小、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。AD5

70、90傳感器相對(duì)于熱敏電阻來說就是需要模擬轉(zhuǎn)數(shù)字電路，成本也高了點(diǎn)，同時(shí)，AD590電路繁多，對(duì)線阻要求高的缺點(diǎn)</p><p>　　3.6.2 光線檢測(cè)電路比較</p><p>　　1光敏二極管應(yīng)用電路</p><p>　　光敏二極管是根據(jù)硅PN結(jié)受到光照后產(chǎn)生的光電效應(yīng)原理構(gòu)成的，它的基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié)。下圖3-14是利用光敏二極管的高帶寬及光電流與光照度之間較好線

71、性關(guān)系的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的一種簡(jiǎn)易的光照度測(cè)量電路。</p><p>　　圖3-14 光照度測(cè)量電路圖</p><p>　　本電路是由穩(wěn)壓管、光敏二極管和電橋組成。當(dāng)無光照時(shí)，A的電壓VA很大，F(xiàn)ET導(dǎo)通；調(diào)整RW，使電橋平衡，即電流計(jì)示值為0。當(dāng)有光照時(shí)，光敏二極管產(chǎn)生I，A點(diǎn)電壓VA下降，R2上的電流下降，VB減小[13]。</p><p>　　2光敏電阻P1201-

72、04原理。</p><p>　　光敏電阻P1201-04是光敏電阻CDS系列是種薄膜的電子元器件，CDS光敏電阻器是基于硫化鎘光電導(dǎo)效應(yīng)制成的光電敏電子元件，其阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變。電阻值的變化范圍寬、因而有較高的靈敏度。光敏電阻器具有體積小、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，且在交直流電路中均可使用，其光譜響應(yīng)特性圖如下3-15所示。</p><p>　　圖3-15 光譜響應(yīng)特性圖<

73、/p><p>　　光敏電阻和光敏二極管的優(yōu)缺點(diǎn)：</p><p>　?、俟饷綦娮鑳?yōu)點(diǎn)：光譜響應(yīng)相當(dāng)寬；所測(cè)的光強(qiáng)范圍寬，即可對(duì)強(qiáng)光響應(yīng)，也可對(duì)弱光響應(yīng)；無極性之分，使用方便，成本低，壽命長(zhǎng)；靈敏度高，工作電流大，可達(dá)數(shù)毫安；光敏電阻缺點(diǎn)：強(qiáng)光照射下線性較差，頻率特性也較差。</p><p>　?、诠饷舳O管的優(yōu)點(diǎn)是線性好，響應(yīng)速度快，對(duì)寬范圍波長(zhǎng)的光具有較高的靈敏度，噪

74、聲低；缺點(diǎn)是單獨(dú)使用輸出電流（或電壓）很小，需要加大電路。適用于通訊及光電控制等電路。</p><p>　　3.6.3溫度和光線檢測(cè)</p><p>　　溫度/光線檢測(cè)模塊電路如圖 3-16，電源電壓經(jīng)穩(wěn)壓管TL431 穩(wěn)壓到 2.5V，提供給由R20和熱敏電阻R22 組成的分壓電路以及R21 和光敏電阻R23 組成的分壓電路，熱敏電阻R22分得的電壓通過TO輸出，光敏電阻R23 分得的電

75、壓通過LO輸出。可以直接把SPCE061A單片機(jī)ADC的任一通道與TO或LO連接，利用單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的溫度和光線強(qiáng)度。 </p><p>　　圖3-16 溫度和光線采集電路圖</p><p>　　在環(huán)境測(cè)量模塊的傳感器模組中，用溫度/光線測(cè)量模塊測(cè)量溫度或者光線狀況； LO接IOA1，TO接IOA0，“+”接“+”，“-”接“-”。溫度和光線的檢測(cè)結(jié)果如表3-17和表

76、3-18所示。</p><p><b>　　注意事項(xiàng) </b></p><p>　　溫度及光線檢測(cè)模塊 </p><p>　　測(cè)量溫度時(shí)，測(cè)量到的是與熱敏電阻直接接觸物體（包含空氣）的溫度，熱敏電阻有一定的反應(yīng)時(shí)間。 </p><p>　　測(cè)量光線時(shí)，最好把整個(gè)光敏電阻暴露于測(cè)量環(huán)境下；如果想用手遮住光線測(cè)量光敏電阻是否

77、正常。</p><p>　　工作時(shí)，最好用手掌而不要用手指，因?yàn)槭种竷蓽y(cè)會(huì)漏一些光線。 </p><p><b>　　4軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1軟件開發(fā)工具</b></p><p>　　我們所用的開發(fā)環(huán)境叫做集成開發(fā)環(huán)境（也稱IDE）,具備了1、程序編寫:在開發(fā)環(huán)境里錄入

78、程序。2、編譯程序：負(fù)責(zé)把程序翻譯成機(jī)器碼。3、程序下載：把機(jī)器碼下載到仿真板或開發(fā)系統(tǒng)上。除上面的三個(gè)功能外還可以組織多個(gè)程序文件形成一個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的項(xiàng)目，這樣更有利于一些大型系統(tǒng)的開發(fā)和各功能模塊的模塊化。同時(shí)它還結(jié)合16位單片機(jī)的硬件提供各類在線調(diào)試窗口，使調(diào)試程序變得更加直觀和簡(jiǎn)單。unSP IDE集成開發(fā)環(huán)境如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 IDE集成開發(fā)環(huán)境</p><

79、;p>　　集成開發(fā)環(huán)境IDE具有友好的下拉菜單、交互界面、快捷鍵和快速訪問命令列表等，使編程、調(diào)試工作方便和高效。此外，它還提供一些軟件模擬16位單片機(jī)仿真的功能，在沒有硬件的情況下也可以完成一些簡(jiǎn)單程序的調(diào)試?？梢酝ㄟ^集成開發(fā)環(huán)境使用C 語言和匯編語言對(duì)16位單片機(jī)進(jìn)行編程。C語言是一種比匯編語言更高級(jí)的語言：其優(yōu)點(diǎn)是可以很好的組織程序，并且容易讀懂，可以在多種單片機(jī)上運(yùn)行，是普遍使用的一種計(jì)算機(jī)語言；缺點(diǎn)是占用硬件資源較多，處

80、理速度和效率沒有匯編高。</p><p>　　µ’nSP?單片機(jī)的匯編指令針對(duì)C語言進(jìn)行了優(yōu)化，其匯編的指令格式很多地方直接類似于C語言。另外其開發(fā)仿真環(huán)境IDE也直接提供了C語言的開發(fā)環(huán)境，C函數(shù)和匯編函數(shù)可以方便地進(jìn)行相互調(diào)用。</p><p><b>　　4.2軟件流程圖</b></p><p>　　4.2.1環(huán)境測(cè)量主程序流程

81、圖</p><p>　　主程序流程如圖4-1：調(diào)用按鍵掃描程序讀取鍵值，如果是KEY3鍵按下則啟動(dòng)測(cè)量，先調(diào)用溫度測(cè)量函數(shù)測(cè)量溫度；再KEY4鍵按下，則調(diào)用光線測(cè)量函數(shù)測(cè)量光線，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)播放。</p><p>　　圖4-1 總體流程圖</p><p><b>　　主函數(shù)部分:</b></p><p>　　

82、按下按鍵key3，調(diào)用溫度測(cè)量驅(qū)動(dòng)程序，然后經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換，語音播報(bào)出響應(yīng)的結(jié)果，程序如下：</p><p>　　Key = KeyScan();//鍵盤掃描,取鍵值</p><p>　　if(Key == 0x0004)//如果是KEY3鍵按下 </p><p><b>　　{</b></p><p

83、>　　SFlag = 1;</p><p>　　Temp = Temp_Measure();//測(cè)量并播放溫度</p><p>　　PlaySnd(13);//播放"溫度"</p><p>　　PlayData(Temp);//播放溫度值,PlayData()函數(shù)在PlayVoice.c文件中定義</p>

84、<p>　　PlaySnd(12);//播放"攝氏度"</p><p>　　if(Temp>32)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　播放溫度太高，請(qǐng)調(diào)大空調(diào)</p><p><b>　　}</b></p>

85、<p>　　if(Temp<15)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　播報(bào)溫度太低，請(qǐng)調(diào)低空調(diào)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　再按下按鍵key4，調(diào)用光線測(cè)量驅(qū)動(dòng)程序，然后經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換，語音播報(bào)出響應(yīng)的結(jié)果，程序如下：<

86、/p><p>　　Key = KeyScan();//鍵盤掃描,取鍵值</p><p>　　if(Key == 0x0008)//如果是KEY4鍵按下</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　Result = Light_Measure();//測(cè)量并播放光線狀況</

87、p><p>　　SFlag = 2;</p><p>　　if(Result == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　播放光線柔和</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

88、;　　if(Result == 1)//光敏電阻為>15K,太暗</p><p><b>　　{</b></p><p>　　播報(bào)光線太弱，請(qǐng)注意眼睛</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Result == 2)//光敏電阻為<2K,光線太

89、刺眼</p><p><b>　　{</b></p><p>　　播放光線太強(qiáng)，請(qǐng)注意眼睛</p><p><b>　　} </b></p><p>　　*P_IOA_Data &= 0x00fb;//IOA2口回低電平 </p><p>　　*P_Watc

90、hdog_Clear = 0x0001;//清看門狗</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2.2溫度測(cè)量驅(qū)動(dòng)程序</p><p>　　溫度測(cè)量函數(shù)的程序流程如圖 4-2所示：該函數(shù)返回測(cè)量溫度值。為了確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，在10ms內(nèi)測(cè)量10次，取平均值。 </p><p>　　圖4-2

91、 溫度測(cè)量函數(shù)程序流程圖 </p><p><b>　　部分程序如下：</b></p><p>　　while(Flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(TCounter==10)</p><p><b>　　{</b>

92、;</p><p>　　__asm("int off");</p><p>　　TADData = TADData/10;//取10次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值 </p><p>　　iADData = iADData+TADData*3.3/0x03ff;//把A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)計(jì)算成電壓,并進(jìn)行累加 </p><p>　　

93、for(x=0;x<125;x++)//查表,根據(jù)測(cè)量到的電壓計(jì)算溫度值</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(iADData<V[x]&&iADData>V[x+1])</p><p>　　iTemp = x;//保存溫度值</p><p&g

94、t;　　*P_Watchdog_Clear = 0x0001;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　TCounter = 0;</p><p>　　TADData = 0;</p><p><b>　　Flag = 0;</b></p><p>

95、<b>　　}</b></p><p>　　*P_Watchdog_Clear = 0x0001;//清看門狗</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return iTemp;//返回溫度值</p><p><b>　　}</b>&

96、lt;/p><p>　　該文件中包含溫度測(cè)量端口初始化程序 Temp_Init()和溫度測(cè)量函數(shù) Temp_Measure()，其中端口初始化程序的功能是把IOA0初始化為懸浮的輸入口，這里主要介紹溫度測(cè)量函數(shù)。</p><p>　　4.2.3光線測(cè)量驅(qū)動(dòng)程序</p><p>　　測(cè)量光線得到的電壓數(shù)據(jù)存放在iLM中，并根據(jù)iLM判斷光線太強(qiáng)\太弱還是柔和，每 1ms

97、取一次AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，共取 10 次。</p><p>　　圖4-3光線檢測(cè)函數(shù)程序流程圖 </p><p><b>　　部分程序如下：</b></p><p>　　while(Flag)//測(cè)量 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　

98、if(LCounter==10)//測(cè)量10次 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　__asm("int off");</p><p>　　LADData = LADData/10;//取10次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值 </p><p>　　iLM = LADD

99、ata*3.3/0x3ff;//計(jì)算電壓值iLM = ADData*3.3/0x03ff; </p><p>　　LCounter = 0;//計(jì)數(shù)器清零</p><p>　　LADData = 0;//變量清零</p><p>　　Flag = 0;//標(biāo)志位清0</p><p><b>

100、;　　}</b></p><p>　　*P_Watchdog_Clear = 0x0001;//清看門狗</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((iLM!=0)&&(iLM<2.46))</p><p><b>　　{</b>&l

101、t;/p><p>　　if(iLM>1.4760)//光敏電阻為>15K,太暗:2.46*15/(15+10)計(jì)算兩個(gè)臨界電壓點(diǎn),TL431實(shí)測(cè)得到的穩(wěn)壓值為2.46V</p><p><b>　　{</b></p><p>　　*P_Watchdog_Clear = 0x0001;//清看門狗</p>

102、<p><b>　　return 1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(iLM<0.4100) //光敏電阻為<2K,光線太刺眼:2.46*2/(2+10).2K大約對(duì)應(yīng)500lm,75lm到500lm之間為工作學(xué)習(xí)比較合適的光線</p&g

103、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　*P_Watchdog_Clear = 0x0001;//清看門狗</p><p><b>　　return 2;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　

104、else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　*P_Watchdog_Clear = 0x0001;//清看門狗 </p><p>　　return 0;//光敏電阻為2K<R<15K,光線柔和</p><p><b>　　}</

105、b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2.4語音播放函數(shù)</p><p>　　void PlayData(unsigned int iData)</p><p><b>　　{</b

106、></p><p>　　unsigned bai,shi;//分別存放百和十的語音索引號(hào)</p><p>　　unsigned int Bw,Sw,Gw;//分別存放百位\十位和個(gè)位數(shù)據(jù)</p><p>　　bai = 11;//初始化百和十的語音索引號(hào) </p><p>　　shi =

107、 10; </p><p>　　Bw = iData/100;//計(jì)算百位</p><p>　　Sw = (iData%100)/10;//計(jì)算十位 </p><p>　　Gw = iData%10;//計(jì)算個(gè)位</p><p><b>　

108、　if(Bw!=0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　PlaySnd(Bw);//播放百位，百位為0時(shí)，不播放</p><p>　　PlaySnd(bai);//播放百</p><p><b>　　}</b></p

109、><p><b>　　if(Sw!=0)</b></p><p>　　{ </p><p>　　PlaySnd(Sw);//如果十位不為0，播放十位</p><p>　　PlaySnd(shi);//播放十 </p><

110、p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　if((Bw!=0))//如果百位不為0，十位為0，播放0</p><p>　　PlaySnd(Sw); </p><p>　　if(Gw!=0)

111、//如果個(gè)位不為0，播放個(gè)位</p><p>　　PlaySnd(Gw); </p><p><b>　　else</b></p><p>　　if((Bw==0)&&(Sw==0))//如果百位、十位、個(gè)位都為0，播放0</p><p

112、>　　PlaySnd(Gw);</p><p>　　*P_Watchdog_Clear = 0x0001;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　溫度的檢測(cè)可限定在一定的范圍，檢測(cè)結(jié)果若超出或低于這個(gè)范圍，會(huì)通過單片機(jī)語音播報(bào)“太高或太低，調(diào)節(jié)空調(diào)”之類的提示。檢測(cè)室內(nèi)光線強(qiáng)度分為3檔，分為適中，太亮，太暗。當(dāng)檢測(cè)結(jié)

113、果處于后兩種狀態(tài)，也會(huì)播放提示音。</p><p>　　4.2.5鍵盤初始化</p><p>　　unsigned int KeyScan(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int uiData;</p><p>　　unsigned int

114、 uiTemp;</p><p>　　uiData = *P_IOA_Data;//讀取IOA端口輸入</p><p>　　uiData = uiData&0x0004;//僅取低八位有效值</p><p>　　if(uiData!=0)//非零則表示有鍵按下</p><p><b>　　{<

115、;/b></p><p>　　delay();//延時(shí)消抖</p><p>　　uiTemp = *P_IOA_Data;</p><p>　　uiTemp = uiTemp&0x0004;//僅取低八位有效值</p><p>　　if(uiData != uiTemp)</p><p>

116、;　　uiData = 0;//兩次讀數(shù)不相等，則置返回值為0</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return uiData;//返回鍵值</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　5制作和調(diào)試</b>&l

117、t;/p><p>　　5.1硬件制作和調(diào)試</p><p>　　PCB在制作的過程中是非常復(fù)雜的,布線、焊盤等方面需要注意的事項(xiàng)有很多，所以制作起來難度會(huì)很大。布線方面，走線拐角盡可能要大于90度，杜絕90度以下的拐角，也盡量少用90度拐角，走線盡量在焊接面，特別是通孔工藝的PCB。同是地址線或數(shù)據(jù)線，走線長(zhǎng)度差異不要太大，否則短線部分要人為走彎線作補(bǔ)償。</p><p&g

118、t;　　完成布線后，要做的就是對(duì)個(gè)別元件、文字、走線做些調(diào)整以及敷銅（這項(xiàng)工作不宜太早，否則會(huì)影響速度，又給布線帶來麻煩），同樣是為了便于進(jìn)行生產(chǎn)、調(diào)試、維修。</p><p>　　在電路板的設(shè)計(jì)過程中，PCB設(shè)計(jì)的好壞對(duì)電路板抗干擾能力影響很大。為保證其可靠性，在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意一般原則：應(yīng)盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。地線應(yīng)盡量加粗，很細(xì)，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不