语音播报温度计大学本科毕业论文

顺德职业技术学院

毕 业 设 计

题 目 语音播报温度计

院 别 电子与信息工程学院 年级专业 12级电子信息工程技术（家电） 学生姓名 尤荣彬 指导教师 冷碧晶 答辩日期 2015年6月7 日

顺德职业技术学院毕业设计（论文）任务书

电子与信息工程学院 电子信息工程技术专业 12智能家电2班 同学：尤荣彬 一、毕业设计课题 语音播报温度计 二、毕业设计内容和目标 利用语音芯片和DS18B20温度传感器，设计一款能自动测量温度并用语音播报出来、同时用LCD显示实时温度的语音播报温度计，用扬声器播放声音。 三、参考资料 [1] 蔡泽凡.《单片机技术初步实践》.高等教育出版社.2009 [7] 牛俊英.《智能家电控制技术》.高等教育出版社.2009 [8] 刘丰华.《家电控制器开发与制作》.高等教育出版社.2009 [2] 李庆亮.《C语言程序设计实用教程》.机械工业出版社,2005.3 [3] 杨志忠.《数字电子技术》.高等教育出版社,2003.12 [6] 胡宴如.《模拟电子技术》.高等教育出版社,2008.6 四、毕业设计（论文）课题时间： 2015 年 3 月 25 日至 2015 年 6 月 7 日 五、进度安排： 工作内容 周 次 1～4周 确定题目、收集资料 5～6周 硬件电路的设计 9～12周 软件的调试 13～16周 软硬件的完善 预定目标及检查方式 熟悉设计内容及所需要的知识。 画原理电路图及PCB，检查图纸。 完成系统功能，调试系统运行的状况。 对不完善的地方进行适当的修改。 7～8周 PCB制板、焊接、调试 硬件制作、焊接、测试。 17～19周 论文撰写 按照统一要求撰写论文，准备答辩。 六、备注： 1、本任务书一式三份，系、指导教师和学生各执一份； 2、学生须将此任务书按装订要求进行装订。

指导教师：冷碧晶 教研室主任：昂勤树

12级电子信息工程技术（家电）专业毕业设计制作说明书

目录（黑体四号加粗）

摘要 ...................................................................................................................... I 第一章 系统设计简述 ..................................................................................... 1

1.1 系统设计目标 .................................................... 1 1.2 系统设计思路 .................................................... 1

第二章 系统硬件设计 ..................................................................................... 2

2.1 硬件设计原理 .................................................... 2 2.2 STC89C52单片机简介 ............................................. 2

2.2.2 温度采集模块 ........................................................ 4

2.2.2.1 ××（四级标题，黑体四号） ......................................................................... 4 2.2.2.2 ××（四级标题，黑体四号） ......................................................................... 4

2.3 ××（二级标题，黑体三号） ...................................... 4 2.4 ××（二级标题，黑体三号） ...................................... 4

第三章 系统软件设计 ....................................................................................... 5

3.1 系统的主程序设计 ................................................ 5 3.2 ××（二级标题，黑体三号） ...................................... 6

3.2.1 ××（三级标题，黑体小三号） ....................... 错误！未定义书签。

3.2.2 ××（三级标题，黑体小三号） ........................................ 7

3.2.2.1 ××（四级标题，黑体四号） ......................................................................... 7 3.2.2.2 ××（四级标题，黑体四号） ......................................................................... 7

3.3 ××（二级标题，黑体三号） ...................................... 7 3.4 ××（二级标题，黑体三号） ...................................... 7

结论（黑体小二） ............................................................................................. 8 参考文献（黑体小二） ..................................................................................... 9 附录1 ................................................................................................................ 10 附录2 ................................................................................................................ 11 致谢 ................................................................................................................... 12

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摘要

本设计是以STC89C52为核心，以数字温度传感器DS18B20来采集温度。同时，为了达到视觉与听觉的效果，分别采用LCD1602液晶显示器和ISD1420语音芯片，实现温度的显示和播报的功能。

因此，本设计主要有以下三模块，DS18B20作为温度数据收集模块，将实时温度这一模拟量直接转换成数字信号，送入单片机STC89C52进行分析处理，液晶显示器接收到单片机信号实现温度显示，而语音芯片则将数据转化为声音信号，通过扬声器进行播报温度。

关键词：采集温度、STC89C52、ISD1420语音芯片

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第一章 系统设计简述

1.1 系统设计目标

根据任务书的要求，本设计具体实现以下功能： ⑴ 能够实时测量温度并实现显示； ⑵ 通过按键操作能播报出当时的温度； ⑶ 温度显示应当稳定。

1.2 系统设计思路

本设计利用所学的单片机、电子电路以及计算机等方面的有关知识，设计语音温度计，在设计过程中，我们首先要做的就是挑选器件，以简便、易操作、成本低为考虑因素，构建成各大模块。

STC89C52芯片为控制核心，STC89C52内部具有8KB ROM 存储空间和512字节的数据存储空间，带有2K字节的EEPROM存储空间，与MCS-51系列单片机完全兼容，并且STC89C52可以通过串行口进行数据下载。

以数字温度传感器DS18B20来采集温度，测量温度范围为：－20～110℃，它的供电方式简单，可用数据线供电，组成电路需要的外围器件较少，甚至不需要外围器件。

使用LCD显示器实现显示功能，LCD显示屏是一种低压、微功耗的显示器件，它的工作电压只要2-3伏，工作电流为几微安，虽然价格稍贵，但是它可以同时显示大量信息，除数字外，还可以显示字母，清晰可见，是传统的LED数码显示器无法比拟的。

利用语音芯片ISD1420进行语音录放，ISD1420是采用模拟存取技术集成的可反复录放的20秒语音芯片，掉电语音不丢失，能够非常真实、自然地再现语音，它可以通过硬件电路实现录放音的功能。

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尤荣彬 语音播报温度计

第二章 系统硬件设计

2.1 硬件设计原理

在硬件设计方面，温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、采用一线总线等有点，可以将温度直接转化成串行数字量单片机处理，在实际测温的过程中取得了良好的测量效果，可以构建简易的测温模块；单片机将处理的信号送入液晶显示器便可显示当时温度；语音播报模块首先我们要进行一段录音，然后再通过语音芯片将温度信号转化为声音信号，通过扬声器转播出当前温度。设计的原理框图如下：

图2-1 硬件电路的系统框图

2.2 STC89C52单片机简介

此次的毕业设计的核心部分是单片机的控制，给以相关的命令，以达到所要实现的功能，在本次设计中，单片机STC89C52所用到的引脚具体如下：

①主电源引脚

VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源 GND(Pin20)：接地线

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②外接晶振引脚

XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端 XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端

该两引脚为连接一个外部晶振，为单片机提供时钟信号。 ③控制引脚

RST/VPP(Pin9)：复位引脚，通过按键控制输入高电平使单片机复位。 ④可编程输入/输出引脚

P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7，分别连接LCD显 示器的7号到14号管脚。

P2口（Pin21～Pin23）：分别连接LCD显示器的4号到6号管脚。 P3.4(Pin14):连接温度传感器DS18B20的DQ引脚。

图2-2 STC89C52芯片引脚

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尤荣彬 语音播报温度计

2.2.2 温度采集模块

2.2.2.1 ××（四级标题，黑体四号）

正文内容用“宋体小四”。

2.2.2.2 ××（四级标题，黑体四号）

正文内容用“宋体小四”。

2.3 ××（二级标题，黑体三号）

正文内容用“宋体小四”。

2.4 ××（二级标题，黑体三号）

正文内容用“宋体小四”。

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第三章 系统软件设计

软件设计是本设计的重点和难点，其中的关键在于对温度采集芯片DS18B20以及语音芯片ISD1420的使用。

当STC89C52芯片接到来自温度传感器的信号时，其内部程序将根据信号的类型进行处理，并且将处理的结果送到显示模块、语音播报模块，发送控制信号控制各模块。

3.1 系统的主程序设计

主程序是在程序运行的过程中必须先经过初始化，系统在初始化完成后就进入读取温度测量程序，实时的测量当前的温度，得到温度后再显示电路在LCD上显示，通过判断是否按下按键控制温度的播报。系统软件设计的总体流程如下：

图3-1 主程序流程图

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尤荣彬 语音播报温度计

3.2 测量温度子程序设计

因为在整个语音温度计的设计中是以正确采集温度为前提的，如果温度采集不正确，那么即使后续电路如显示和报温电路均正确，最后的结果仍然不能达到我们所要的目标，也就是不能正确的对环境温度进行显示和报温，所以关于DS18B20的温度采集是非常重要的。DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。其测温子程序流程如下：

图3-2 测温子程序流程图

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3.2.2 ××（三级标题，黑体小三号）

3.2.2.1 ××（四级标题，黑体四号）

正文内容用“宋体小四”。

3.2.2.2 ××（四级标题，黑体四号）

正文内容用“宋体小四”。

3.3 ××（二级标题，黑体三号）

正文内容用“宋体小四”。

3.4 ××（二级标题，黑体三号）

正文内容用“宋体小四”。

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