題目：基于AT89S52智能語(yǔ)音溫度計(jì)的設(shè)計(jì)Title:DesignofintelligentsoundthermometerbasedonAT89S52院系名稱：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：專業(yè)：指導(dǎo)老師：完成時(shí)間：I聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。其中除加以標(biāo)注和致謝的地方，以及法律規(guī)定允許的之外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫完成并以某種方式公開(kāi)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而作的材料。其他同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果是本人在江西師范大學(xué)讀書期間在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下取得的，成果歸江西師范大學(xué)所有。特此聲明。聲明人（畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者）學(xué)號(hào)：聲明人（畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者）簽名：簽名日期：年月日II摘要以AT89S52為核心，選用DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器，RT1602液晶顯示器實(shí)現(xiàn)，液晶顯示當(dāng)前日期、時(shí)間和溫度。當(dāng)測(cè)量溫度超過(guò)設(shè)定的溫度上下限時(shí)，啟動(dòng)蜂鳴器和指示燈報(bào)警。溫度顯示穩(wěn)定，且溫度測(cè)量誤差1，溫度值小數(shù)部分保留兩位有效數(shù)字。增加了攝氏溫度與華氏溫度轉(zhuǎn)換對(duì)比顯示功能，設(shè)定了整點(diǎn)語(yǔ)音自動(dòng)播報(bào)時(shí)間溫度，手動(dòng)實(shí)時(shí)播報(bào)時(shí)間溫度功能。關(guān)鍵詞：DS18B20；液晶顯示；語(yǔ)音播報(bào)；聲光報(bào)警IIIAbstractAT89S52asthecore,choosetosinglebusdigitaltemperaturesensorDS18B20,DS1302serialclockchip,RT1602LCDmonitorrealization,LCDdisplaythecurrentdate,time,weeksandtemperature.Whenmeasuringtemperatureoversettemperaturefluctuationlimit,startwithlightalarmbuzzer.Temperaturedisplaystability,andtemperaturemeasurementerroracuities1,plusorminustemperaturethedecimalpartretainedtwosignificantdigits.IncreasedCelsiustemperatureconversioncontrastwithFahrenheitandsetsupadisplayfunctionbeepvoiceautomaticallybroadcasttimetemperature,manualreal-timebroadcasttimetemperaturefunction.Keyword:DS18B20；LCD；speechfunction；soundingandlightalarm.IV目錄摘要.IIABSTRACT.III1引言.12設(shè)計(jì)要求.13方案論證.13.1電源模塊.23.2溫度傳感器模塊.23.3顯示模塊.23.4鍵盤控制模塊.33.5語(yǔ)音播報(bào)模塊.34設(shè)計(jì)原理.44.1單片機(jī)模塊.44.1.1單片機(jī)介紹.44.1.2單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì).64.1.3AT89S52復(fù)位電路.74.1.4AT89S52時(shí)鐘電路.84.2電源模塊.94.3溫度傳感器模塊.94.3.1DS18B20的測(cè)溫原理.104.3.2DS18B20與AT89S52的接口電路設(shè)計(jì).114.4鍵盤控制模塊.114.5報(bào)警模塊.124.6液晶顯示模塊.134.7語(yǔ)音播報(bào)模塊.144.7.1ISD1420語(yǔ)音芯片錄放音電路設(shè)計(jì).144.7.2ISD1420與AT89S52接口電路設(shè)計(jì).175軟件部分.185.1開(kāi)發(fā)工具介紹.185.2系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì).185.2.1鍵盤掃描子程序.195.2.2測(cè)量溫度子程序設(shè)計(jì).205.2.3報(bào)警子程序.215.2.4實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能的程序設(shè)計(jì).225.2.5顯示程序設(shè)計(jì).23V5.2.6語(yǔ)音播放子程序.246仿真結(jié)果數(shù)據(jù)分析.256.1功能仿真和結(jié)果.257結(jié)束語(yǔ).25參考文獻(xiàn).27附錄一：電路圖.28附錄二：源程序.2911引言21世紀(jì)是人類全面進(jìn)入信息電子化的時(shí)代，現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計(jì)算機(jī)技術(shù))。隨著人類探知領(lǐng)域和空間的拓展，使得人們需要獲得的電子信息種類日益增加，需要信息傳遞的速度加快，信息處理能力增強(qiáng)，因此要求與此相對(duì)應(yīng)的信息采集技術(shù)傳感技術(shù)必須跟上信息化發(fā)展的需要。傳感器技術(shù)是人類探知自然界信息的觸覺(jué)，為人們認(rèn)識(shí)和控制相應(yīng)的對(duì)象提供條件和依據(jù)。它屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量居各種傳感器之首。近百年來(lái)，溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：(1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)；(2)模擬集成溫度傳感器控制器；(3)智能溫度傳感器。目前，國(guó)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。作為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大核心技術(shù)之一的傳感技術(shù)，將是二十一世紀(jì)世界各國(guó)在高新技術(shù)發(fā)展方面爭(zhēng)奪的一個(gè)重要領(lǐng)域。2設(shè)計(jì)要求1顯示當(dāng)前日期、時(shí)間、溫度。2當(dāng)測(cè)量溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警模塊報(bào)警。3手動(dòng)實(shí)時(shí)播報(bào)溫度，時(shí)間。4溫度顯示穩(wěn)定，誤差1。3方案論證分析本題，根據(jù)設(shè)計(jì)要求先確定了本系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)原理框圖如圖所示圖3.1原理框圖溫度采集鍵盤控制微控制器模塊顯示模塊報(bào)警模塊語(yǔ)音錄放電源模塊23.1電源模塊方案一：采用三只干電池作為電源。該方案的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明扼要，成本低；缺點(diǎn)是輸出功率不高，只能勉強(qiáng)驅(qū)動(dòng)單片機(jī)，適合小電流負(fù)載。而且在整個(gè)系統(tǒng)工作中，電壓會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷降低，進(jìn)而出現(xiàn)死機(jī)等情況。方案二：采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。電源的穩(wěn)壓的特性較好，能夠保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定工作。綜上分析，為使系統(tǒng)調(diào)試方便，能夠穩(wěn)定工作，必須有可靠電源，所以決定選擇第二種方案。3.2溫度傳感器模塊方案一：AD590是單片集成的敏感電流源，激勵(lì)電壓在+4V+30V間選擇，其測(cè)量范圍為-55攝氏度-150攝氏度，所輸出的電流數(shù)值（微安數(shù)）等于絕對(duì)溫度K的數(shù)值。AD590具有標(biāo)準(zhǔn)化的輸出和固有的線性關(guān)系，分不同的測(cè)溫范圍和精度供設(shè)計(jì)者選用，通過(guò)微調(diào)電路對(duì)AD590的輸出進(jìn)行修正，可達(dá)到很高的測(cè)試精度。AD590不需要低電平測(cè)量設(shè)備和電橋，可以使用長(zhǎng)導(dǎo)線，而不會(huì)因?yàn)殡妷旱慕档秃透袘?yīng)的噪聲電壓而產(chǎn)生誤差；它又是一個(gè)高阻抗的電流源；對(duì)激勵(lì)的電壓變化不夠敏感。但是AD590需要把被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化為電流再通過(guò)放大器和A/D轉(zhuǎn)換器才能輸出數(shù)字量送給單片機(jī)進(jìn)行溫度控制。方案二：DS18B20是美國(guó)達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司推出的第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，可以將溫度直接轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字量供微處理器處理。因此，在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強(qiáng)的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問(wèn)題的有效方案，新型數(shù)字溫度傳感器DS18B20具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際測(cè)溫的過(guò)程中取得了良好的測(cè)量效果。其供電方式簡(jiǎn)單，可用數(shù)據(jù)線供電，所需的外圍器件較少，甚至不需要外圍器件。通過(guò)比較，溫度傳感器DS18B20具有更高的性價(jià)比，DS18B20能夠構(gòu)建經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)。因而在本次設(shè)計(jì)中，選用的是數(shù)字溫度傳感器DS18B20，故采用的是方案二。3.3顯示模塊方案一：采用八位數(shù)碼管，將單片機(jī)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。該方案簡(jiǎn)3單易行，但所需的元器件較多，且不容易進(jìn)行操作，可讀性較差，一旦設(shè)定后，很難加入其它的功能，顯示格式受控制，且耗電量大。方案二：采用LCD顯示屏進(jìn)行顯示。LCD顯示屏是一種低壓、微功耗的顯示器件，只要2-3伏就可以工作了，工作電流僅為幾微安，是其它顯示器無(wú)法比擬的，同時(shí)可以顯示大量信息，除數(shù)字外，還可以顯示字母，曲線，比傳統(tǒng)的LED數(shù)碼顯示器的畫面有了質(zhì)的提高。雖然LCD顯示器的價(jià)格比傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管要貴些，但它的顯示效果更好，是當(dāng)今顯示器的主流，所以采用LCD作為顯示器。采用LCD，更容易實(shí)現(xiàn)題目的要求，對(duì)后續(xù)的功能兼容性高，只需將軟件修改即可，可操作性強(qiáng)，易于度數(shù)，采用RT1602兩行十六字符的顯示，能同時(shí)顯示時(shí)間，溫度。綜上分析，采用第二種方案。3.4鍵盤控制模塊方案一：44矩陣式鍵盤。此方案對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)無(wú)非是浪費(fèi)I/O占用MCU的資源，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，這就使系統(tǒng)的實(shí)用性降低，況且本系統(tǒng)根本不需要16個(gè)按鍵。方案二：獨(dú)立式按鍵。對(duì)于獨(dú)立式按鍵來(lái)說(shuō)，如果設(shè)置過(guò)多按鍵，雖然會(huì)占用較多I/O口，給布線帶來(lái)不便，此方案適用于按鍵較少的情況。在本設(shè)計(jì)中所需要的控制點(diǎn)數(shù)的較少，只需要幾個(gè)功能鍵，簡(jiǎn)便、易操作、成本低就成了首要考慮的因素。所以此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。3.5語(yǔ)音播報(bào)模塊方案一：通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)，存儲(chǔ)器，DA轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)的采樣、處理、存儲(chǔ)和實(shí)現(xiàn)。首先將聲音信號(hào)放大，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器采樣將語(yǔ)音模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并由單片機(jī)和處理存放到存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)錄音操作。在錄、放音過(guò)程中由單片機(jī)控制D/A轉(zhuǎn)換器，將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成聲音信號(hào)。此方案安裝調(diào)試復(fù)雜，集成度低，成本也不低。方案二：采用ISD1420語(yǔ)音錄放。ISD1420