毕业论文：语音电子温度计设计与实现

大连东软信息学院 高职毕业设计（论文） 系 所： 专 业： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 导师职称： 论文题目：语音电子温度计设计与实现 大连东软信息学院 Dalian Neusoft University of Information 大连东软信息学院毕业设计（论文） Abstract 语音电子温度计设计与实现 摘 要 随着自动化水平在工业生产过程中的日益提高，智能化已经成为一种趋势。人们 越来越希望，生产生活中能够最大限度的趋于自动化和智能化，并且具有一定的人机 交互性。大规模语音处理集成电路的发展，使得语音播报系统在实际生活生产中的应 用越来越广泛。语音播报技术体现了智能化，人性化，它不仅在需要用声音传递信息 的环境中担当信息传输纽带的重要作用，还在繁忙的日常生产服务中通过温馨、亲切 的语音提示方式调节受用者心情。语音播报技术的相关研究也已成为一个热门领域， 现今生产生活中其相关技术的应用随处可见。 本设计在实际工程中最为直观的产品就是语音智能电子体温计。体温是观测人体 机能是否正常的重要指标之一， 也是人体生命活动的基本特征。在日常生活中， 在用 水银体温计测量体温时， 是通过读取刻读值来判断温度的高低。当光线较暗或年纪较 大，就看不清或不能准确的读出体温计的读数; 同时在测量时需要等待较长时间，只有 使水银温度计充分受热，才能基本准确反应其实际温度值， 水银温度计给测量者带来 了诸多不便。而语音智能电子体温计不仅克服了传统体温计的许多缺陷，它可以快速 的进行体温测量， 而且以语音报出测量的体温值; 同时可以将测量值保存起来，具有记 忆功能。具有较高的灵 敏度，可以在几秒钟内测得结果，对于视力不佳而无法读取数 值的人群或老年人显得更为重要. 此外，本设计可灵活调试，结合其他技术解决更多工程中的问题。如结合红外技 术应用于交通、安检中，或结合其他类传感器应用于湿度、光照度的检测中等。 关键词：智能化，语音播报，温度测量 大连东软信息学院毕业设计（论文） Abstract Design and Implementation of Vocal Electronic Temperature Broadcaster Abstract With the increasing level of automation in the industrial production process, intelligence has become a trend. People increasingly want to produce life tends to maximize automation and intelligent, and has a human-computer interaction. Development of large scale integrated circuit voice processing, making the voice broadcast system in real-life production more widely. Voice broadcast technology embodied intelligent, humane, it is not only the need to use sound to communicate important information in the environment play a role in information transmission link, the service is still busy daily production is good enough for those in the mood by adjusting the warm, friendly voice prompts way . Voice broadcast technologies related research has become a hot area, now living in their application-related production technology everywhere. The design of the actual project is the most intuitive voice intelligent electronic products thermometer. One of the basic characteristics of the observed temperature is normal body functions important indicator, but also activities of human life. In everyday life, when measuring the temperature with a mercury thermometer, engraved by reading the temperature readings to determine the level. When the light is dim or older, you can not accurately see or read thermometer readings; while in the measurement need to wait a long time, only the mercury thermometer is heated sufficiently to accurately reflect the actual temperature of the basic values of mercury thermometer to measure who brought a lot of inconvenience. The voice of intelligent electronic thermometer not only overcome the many shortcomings of traditional thermometer, which can measure body temperature quickly and reported to the voice of the temperature measurement; while the measured values can be saved together with memory function. Has high sensitivity, measured in a few seconds you can get a result, poor vision and can not read the values of the crowd or the elderly is even more important. In addition, the flexible design debugging, combined with other techniques to solve engineering problems more. If combined with infrared technology used in transportation, security, or in combination with other type of sensor used in humidity, light detection medium. 大连东软信息学院毕业设计（论文） Abstract Key words: Intelligent ,Voice Broadcast, Temperature Measurement 大连东软信息学院毕业设计（论文） 目录 目 录 摘 要 .II ABSTRACT.III 第 1 章 项目概述 1 1.1 项目背景 .1 1.2 项目简介 .2 1.3 应用范围 .2 第 2 章 项目实施方案 .4 2.1 概述 .4 2.1.1 语音温度播报器系统框图 .4 2.1.2 主控模块的选择 .4 2.1.3 显示模块的选择 .5 2.1.4 温度模块的选择 .5 2.1.5 LED 数码管驱动方式 6 2.1.6 语音录放模块 .7 2.2 开发环境 .8 2.3 硬件设计 .8 2.3.1 硬件系统框图 8 2.3.2 原理图设计 .9 2.4 软件设计 9 2.4.1 软件系统框图 .9 第 3 章 项目实施过程 11 3.1 硬件实现过程 11 3.1.1 绘制原理图 .11 3.1.2 焊接电路 11 3.1.3 硬件测试 .12 大连东软信息学院毕业设计（论文） 目录 3.2 软件实现过程 12 3.2.1 建立 KEIL 工程文件 12 3.2.2 软件核心代码 .14 3.3 硬件调试过程 .15 第 4 章 项目成果 16 4.1 硬件成果物 16 4.2 软件成果物 16 第 5 章 结 论 18 参考文献 18 致 谢 20 大连东软信息学院毕业设计（论文） -1- 第 1 章 项目概述 伴随着当今社会电子信息技术的发展，尤其是现在集成电路大规模的产生，给人 们的生活带来了巨大的变化。人类生活的自动化因为可编程控制器的出现而迎来了一 场革命，而单片机语音芯片的发展更是给人们缺乏色彩的生活中带来了一场新的革命 语音播报。 在日常生活中，人们需要不同温度的水来满足日常生活，同时如今有许多产品都实 现了语音功能，它更能满足人们的需要，当然也获得更多人的喜爱。本课题通过对具 有语音播报功能的水温控制系统设计，来深切体会现代微电子技术的发展对人们日常 生活带来的便利和深远的影响。 1.1 项目背景 本设计语音播报功能的电子温度计在我们的生活生产中较比传统温度计克服了诸 多的不利因素。在对周围的环境温度进行测量时，该语音电子温度计可以通过语音播 报功能以及数字显示功能完美的实现温度测控，而其自身的测量精度可以同各国软硬 件支持的相关功能及特定的算法来调节，从而大大提高了设计的灵活性。此类温度计 测温性能方面快捷精确;显示方式是清晰易懂的数字化类型，方便了人们的日常生活的 使用；语音播报功能是其更加智能化、人性化。近年来，随着集成电路的飞速发展， 单片语音集成电路领域出现重大变革，产生了许多新的技术和产品，开拓了更广泛的 应用领域，并朝着更大容量、更优音质、更高智能、更具灵活性的发展。通信设备电 话机、智能仪器仪表、治安报警系统、语音报站/报数 /报价器、语音讲解系统、便携式 语音记录装置、语音复读机、教学仪器、智能玩具和高档电子礼品等语音产品飞进了 我们的生活里。 语音播报温度也在一些产品中出现，但是主要是在现代化的工业生产中，在我们 平常生活中出现得比较少，这主要是因为语音技术是一门新兴技术，实现起来比较难； 在工业化生产中，程序都已经被固定，不用根据个人的需要重新调节，因此能应用于 其中。 但是随着ISD语音芯片的不断发展，个人调节语音变得越来越容易实现。其语音和 音频信号不经过转换直接以原来状态存储到内部存储器，可以实现高质量的语音复制。 采用单片机来对水温进行控制，具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点。 单片机同语音芯片一起实现语音播报功能的水温控制系统是完全能在我们日常生 大连东软信息学院毕业设计（论文） -2- 活中实现的，并且我们还可以调节水温的范围来满足我们的需要。 1.2 项目简介 传统温度计多采用物理原理，根据水银等随温度升降的热胀冷缩的性质，通过读 取刻度值来判断温度值，此类方法准确度比较低，不易实现自动化，温度计容易损坏。 并且测量需要的时间长，容易受到外界诸多物理因素的影响。本作品发明了一种安全 实用、测量结果准确的多功能电子温度计，可替代传统的水银体温计测量温度，还可 测量室内外温度、冰箱温度。 作品采用数字温度传感器 DS18B20 检测温度，并将数 字化的温度信号传至单片机；单片机将计算、校正后的当前温度值及时间经串行口送 液晶显示器显示；按下储存键会产生音响提示并存储将当前温度值。 创新点及技术关 键：不增加存储芯片，巧妙利用 DS18B20 的温度上下限存储单元记忆温度；采用软件 对温度传感器进行校正，提高了测量精度。 主要技术指标： 测温范围：- 55100 ，误差： 0.1，电源：46v 直流电（干电池）功 耗：工作状态下约 40 毫瓦。 1.3 应用范围 工业方面。本设计可重点解决工程中人力资源浪费问题、实时温度监控问题以及 测温速度问题。工程中对温度的检测要求往往非常高，电子温度计测量灵敏快速的特 性使其成为工业实际生产中的主流测温仪器。而且，很多工业场所对温度即时测量的 要求极高，一般都需要人为的监测当前的温度。而需要工作人员长时间的耗费大量的 时间和精力来防止发生意外事故。另外，对于一些环境条件恶劣、对人体健康造成危 害的场所，则无法用人为的监测温度。而此类语音播报温度表可通过单片机功能实现 远程温度监控，播报系统又可简洁快速的提供温度的即时测量信息。而且，本设计可 配合通信技术进行电话语音报警，充分利用已有通信资源的同时，使警情信息迅速传 到相关人员，从而使监控系统更为智能化。 农业方面。本设计可解决工程中除工业常见问题外的产品价格问题。本系统温度 控制精确，可实时监测温度，并节省大量的人力资源，在诸如户外大棚生产中，避免 人力长期守候监测温度的窘境。此外，现在工业生产中的相关系统结构复杂，价格昂 贵，无法在农业生产中广泛推广；而此系统在保证应有功能的基础上价格合理，操作 方便，模块化设计决定本系统可根据需要添减硬件，达到效率最大化的效果。 医用方面。本设计在实际工程中最为直观的产品就是智能语音电子温度计。测量 大连东软信息学院毕业设计（论文） -3- 我们人类体质技能是否正常的指标是体温，而体温还是人类体质生命活动的基本特征。 在我们的生活中，基本都需要用水银温度计来测量我们的体温，而水银温度计需要水 银充分受热，读数也需要观看刻度来了解体温数值的变化，而当光线条件不好的情况 下，还有一些老年人使用的情况下，就会带来诸多不便。智能电子语音温度计克服了 传统温度计的各个缺点，能够快速的测量温度，还可以进行语音播报出测量是数值。 同时也能将测量的温度数值储存起来，具有数值储存功能。拥有很高的灵敏度，在短 时间便可测量出结果，对于大多数老年人与一些视力不好而读数困难的人群显得更为 重要。 具有语音播报的温度控制系统在控制温度的同时还可以语音播报这样既能满足不 同使用者或不同场合对温度的控制，还能方便使用者了解实时温度，提醒使用者安全 信息。 大连东软信息学院毕业设计（论文） -4- 第 2 章 项目实施方案 2.1 概述 本设计系统由 STC89C52 单片机、温度传感器 DS18B20、ISD4002 语音芯片和 LED 数码显示等部分组成。以 STC89C52 单片机为控制核心，温度传感器 DS18B20 提 供测量到的温度信息，经过单片机数据处理后，传至 LED 数码管显示，同时将温度信 息对应的语音地址输入 ISD2590 语音芯片中，驱动喇叭播报出语音，进而完全播报出 当前的温度值，并最终实现数字显示功能和语音播报功能。 2.1.1 语音温度播报器系统框图 智 能 电 子 语 音 温 度 播 报器主 控 模 块 设 置 模 块 播 放 音 量 储 存 模 块 录 音 模 块 显 示 模 块 测 温 模 块 图 2.1 语音温度播报器系统框图 2.1.2 主控模块的选择 本设计的主控模块单片机选择 STC 公司生产的 STC89C52，该单片机是 CM0S8 位 微控制器，具有高性能、低功耗的特点，在系统拥有 8K 可编程的 Flash 储存器。使用 了经典的 MCS-51 内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能。 在系统可编程 Flash 和单独芯片上，拥有灵活的 8 为 CPU。这些特点让 STC89C52 在 大多数以嵌入式为基础控制的系统应用提供了有效与灵活的解决方案。它具有下列的 基本功能，512 字节的 RAM，32 为 I/O 口线，Flash 为 8K 字节，拥有看门狗定时器 3 个 16 位定时器/计数器，4 个外部中断，4KB EEPROM，复位电路 MAX810，一个 7 向量 4 级中断结构，双工串行口。此外在静态逻辑操作时可降至 0Hz，有两种选择模 式。空闲模式，节点模式情况下，CPU 停止工作。但中断、串口、计数器与定时器、 RAM 继续工作。断电保护状态下，RAM 中的内容保存，冻结振荡器，停止单片机的 大连东软信息学院毕业设计（论文） -5- 工作，知道下一个硬件复位或中断，单片机才可运行。最高运作频率 35MHz，6T/12T 可选。 STC89C52 单片机拥有 8K 字节程序储存空间，512 字节数据储存空间，而且自带 2K 字节的 EEPROM 储存空间，可直接使用串口下载。AT89S52 单片机拥有 8K 字节 程序存储空间，256 字节数据存储空间，并自带 2KB 的 EEPROM 存储空间。 2.1.3 显示模块的选择 三极管 9012 是一种小功率的普通 PNP 型硅管，TO-92 标准封装，这个管子很常见 在收音机以及各种放大电路中经常看到。它的集电极电流 IC 最大值可以达到 500mA， 它的工作温度在-55到 150，集电极-基极电压 Vcbo 为 40V。 三极管的工作原理三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射 极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地） ，当基极电压 UB 有一个 微小的变化时，基极电流 IB 也会随之有一小的变化，受基极电流 IB 的控制，集电极 电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流 的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与 IB 变化量 之比叫做三极管的放大倍数 （ =IC/IB, 表示变化量。 ） ， 三极管的放大倍数 一般在几十到几百倍。 三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也 叫建立偏置，否则会放大失真。在三极管的集电极与电源之间接一个电阻，可将电流 放大转换成电压放大：当基极电压 UB 升高时，IB 变大，IC 也变大，IC 在集电极电阻 RC 的压降也越大，所以三极管集电极电压 UC 会降低，且 UB 越高，UC 就越低， UC=UB。 2.1.4 温度模块的选择 (1) 本设计的温度模块是采用 DS18B20 温度传感器，Dallas 半导体公司的数字化 温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。现在，新一 代的“DS18B20” 体积更小、更经济、更灵活，它具有微型化，低功耗，高性能，抗干 扰能力强，易配微处理器等特点，本设计采用 DS18B20 作为可编程的温度传感器。特 别接口方式为单线接口，DS18B20 在连接微处理器的时候需要一跳串口线即可实现与 微处理器与 DS18B20 通讯的双向导通。 （2）任何外围原件不在 DS18B20 中使用。 大连东软信息学院毕业设计（论文） -6- （3）可用数据线供电，电压范围： 3.0“ 5.5 V。 （4）测温范围：-55 “ 125 。分辨率在测温时固定为 0.5 。 （5）9-12 位的读数方式可通过编程来实现。 （6）支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点测 温。 （7）负压特性，反接电源极性时，不会因为发热而使温度计烧毁，但不能正常工 作。 DS18B20 可编程温度传感器有 3 个管脚。GND 为接地线,DQ 为数据输入输出接 口,通过一个较弱的上拉电阻与单片机相连。VDD 为电源接口,既可由数据线提供电源, 又可由外部提供电源,范围 3.05.5 V。本系统使用外部电源供电。 主要特点有: (1)能测量- 55 + 125 之间的温度。 (2)- 10 + 85 温度内测温的精确度为 0.5 。 (3)9-12 位的读数方式可通过编程来实现，可在至多 750ms 之间内使温度变为 12bit 的数字，分辨率测温时可达到 0.0625 。 (4)特别接口方式为单线接口，DS18B20 在连接微处理器的时候需要一跳串口线即 可实现与微处理器与 DS18B20 通讯的双向导通。 DS18B20 单片机中的模块,主要由 4 部分组成:64 位光刻 ROM、不易丢失数据的 温度报警触发器 TH 和 TL 、温度传感器、配置寄存器。 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的,他可以看作是该 DS18B20 的地址序 列码,每个 DS18B20 的 64 位序列号均不相同。 高低温报警触发器 TH 和 TL , 配置寄存器均由一个字节的 E2PROM 组成,使用一 个存储器功能命令可对 TH , TL 或配置寄存器写入或读出。 2.1.5 LED 数码管驱动方式 用驱动电路驱动各个段码，才能使数码管显示正常，才能显示出当然的数字，所 以数码管可分为两大类型，静态式和动态式。根据驱动数码管的方式不同。 显示驱动为静态：也称直流驱动。静态驱动是由单片机的 I/O 端口对每一个数 码管的段码进行驱动，或者驱动时使用 BCD 码二至十进制译码器进行驱动。静态驱动 的优点从多，它具有编程简洁，显示亮度高。而缺点是 I/O 端口的占用，如静态显示 大连东软信息学院毕业设计（论文） -7- 驱动 4 个数码管显示需要 4x8=32 根 I/O 口用来驱动，而在实际驱动时要增加译码驱动 器，从而使电路更加复杂化。 显示驱动为动态：单片机应用最多的显示方式之一就是数码管的动态显示，动态 显示是把 8 个显示比划“a,b,c,d,e,f,g,dp”的数码管同名端连接在一起，此外还需要增加 位选控制电路在每个数码管的 COM 端，I/O 线的控制各自独立，在单片机有字形码输 出的时候，所有的数码管同时收到字形码，单片机的对位选同 COM 端电路的控制，取 决于那个字形码显示在那个数码管上，所以只要打开数码管的选通控制，就会在该位 置显示字形，没有选通的就不会发亮。每个数码管的 COM 端需要分时轮流控制，轮流 控制显示，这就叫数码管的动态驱动。在数码管的显示过程中，各个数码管发亮的时 间为 12ms,由于人类的视觉有暂留现象，实际上数码管并非同时发亮，只是闪烁的速 度超过了人类的视觉暂留，所以人们在看到数码管的时候也会觉得持续发亮。 动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。 本系统中，显示位数只有 5 位，因此将 P2 口作为控制数码管公共极电位的 I/O 口， p0 口控制各位数码管的显示字形，采用动态驱动方式。 2.1.6 语音录放模块 语音录放模块采用 ISD 芯片，ISD 芯片不需要 A/D 转换和压缩发出声音，为了避 免 A/D 转换时所产生的误差，直接在闪烁储存器中储存每个采样；能够真实、清晰地 播放语音、效果与音乐的声音。采用了 CM0S 技术，之中包含了平滑滤波器、自动净 噪、防混叠滤波器、晶体振荡器、高密度闪烁储存阵列与功率放大器等，语音的录放 效果只要很少的外围器件就可以完美的构成。而操作指令通信接口或 microwire 送入； 频率为 4.0Hz、5.3Hz 、6.4Hz、8.0Hz，频率越低，录放声音的时间就越长，从而导致 音质的下降；在闪烁储存器中的信息，在断电的情况下可保持 100 年，可以录音 10 万 次；工作电流为 2530mA，工作电压为 3V，音质好，适用于 手机及其他便携式笔记本 电脑等。本设计使用的芯片型号为 ISD4002，单片录放时间为 120 s。 ISD4002 在 SPI 串口接口工作，SPI 是一个传输协议，该协议假设在 SCLK 的微控 制器的 SPI 移位寄存器下降躲着。ISD4002 在上升时钟沿索春 MOSI 引脚数据，在 MISO 引脚送入下降沿数据，协议具体内容如下： SS 保持高电平时在两条指令之间，在传输时保持低电平； 在 SS 下降沿开始串行数据传输； SS 变低，在输入指令和地址时，ISD 开始录音与放音动作； 大连东软信息学院毕业设计（论文） -8- 时钟上升沿时数据移入，时钟下降沿时数据移出； 指令的格式为 6 位地址码加 10 位地址码； 在操作 ISD 时如果遇到 OVF 或者 EOM 则产生中断，中断时清除 SPI 下一个 SPI 周 期； 在读取命令时会让中断状态一处 ISD 的 MISO 引脚时，控制及地址数据也同步从 MOSI 移入； 所有操作在运行位(RUN)置 1 时开始，置 0 时结束； 所有指令都在 SS 上升沿开始执行。 2.2 开发环境 我所用的软件开发环境是 KEIL，keilC51 是 51 系列兼容单片机 C 语言开发系统， 在与其他汇编语言比较，C 语言的优势在功能上、结构性、可读性、易维护性上。从 而成为被人们所接受，keil 提供了连接器、C 语言编译器、宏汇编、库管理和一个功能 强大的方针调试器等在内的完整开发方案，通过（uVision）集成开发环境将所有部分 组合到一起。Keil 原件在 WIN98、NT、WIN2000、WINXP 操作系统上运行，keil 是 所有编程人员的最佳选择，方便易懂的环境会让你的编程更加简单。 单片机开发最重要的就是原理图，有了原理图我们做东西才会事半功倍。我用的 软件是 Altium Designer， Altium Designe 是原 Protel 软件开发商 Altium 公司推出的一 体化的电子产品开发系统，主要运行在 Windows 操作系统。这个软件主要是把电路仿 真、原理图设计、PCB 绘制编辑、信号的设计与分析、拓扑逻辑自动布线等技术的完 美融合，为人们提供了更加完美的解决方案，可以让设计人员更加轻松的完成任务。 2.3 硬件设计 2.3.1 硬件系统框图 大连东软信息学院毕业设计（论文） -9- 主 控 模 块STC89C52 储 存 模 块 播 放 模 块显 示 模 块 温 度 检 测 模 块DS18B20 重 置 模 块 图 2.2 硬件系统框图 2.3.2 原理图设计 图 2.3 原理图设计 2.4 软件设计 2.4.1 软件系统框图 大连东软信息学院毕业设计（论文） -10- 根据需求调研结果确定本系统主要包括以下功能模块，如图 2.4.1 所示。 开 始 储 存 ？ 储 存 数 据 播 放 ？ 重 置 ？ 播 放 声 音 数 据 重 置 录 音 录 音 数 据 显 示 结 束 温 度 检 测 图 2.4 软件系统框图 大连东软信息学院毕业设计（论文） -11- 第 3 章 项目实施过程 3.1 硬件实现过程 3.1.1 绘制原理图 使用 Altium Designer Winter 09 进行原理图绘制，画出单片机系统， DS18B20 等模 块的原理图。 工复位电路如图 3.1 所示，VCC 上电的时候，电容 C 充电，在 10K 电阻上出现电 压，使得单片机复位；几个毫秒后，电容 C 充满，10K 电阻上的电流降为 0，电压也 变为 0，使得单片机进入工作状态。作期间，按下开关 S，电容 C 放电，在 10K 电阻 上出现电压，使单片机复位。 图 3.1 复位电路原理图 温度电路如图 3.2 所示，根据相对湿度的变化，产生相应的改变阻值，输出电阻信号。 图 3.2 温度电路原理图 3.1.2 焊接电路 在安装元件前要先认识和检测元件，一些常见元件的认识与检测如下： 色环电阻：在此使用的是四个色环标准的电阻。此类电阻前两环表示有效数字， 第三环表示倍率，与前三环距离较大的第四环表示允许偏差。 二极管：在此装置中要用到普通二极管和发光二极管，在普通二极管中有白色环 标志的那头为负极。对于发光二极管一般引脚长的那端为正极，引脚短的那端为负极。 电容：电容在这里用到的是瓷片电容和电解电容，其外围上面都有标记，只需检 大连东软信息学院毕业设计（论文） -12- 测其好坏。在利用万用表检测时要注意如果为电解电容红表笔应接正极，黑表笔接负 极。对于 2200pF 一下的电容用万用表 R10K或 R100K测量，2200pF 以上可以用 R1K或 R100K档测量。档次调整好了和表笔接好后，观察万用表指针是否较大 的偏转，然后由最大的偏转慢慢的减小至最小值（或零） ，如果时上述情况则证明该电 容有充、放电的功能，为好电容。如果发现万用表指针不偏转说明该电容开路。当万 用表指针偏转至最大（阻值为零）说明该电容已击穿。不过，一般对于新电容是不需 检测的。 购买元器件，根据焊接板电路。焊接时注意首先焊接小元器件，比如贴片电容电 阻，二极管；最后焊接大元器件，比如开关和按键。 3.1.3 硬件测试 制造电子产品，可靠性与安全是二个重要因素,而零件的安装对于保证产品的安全 可靠是至关重要的。如何疏忽都可能造成整机工作失常，甚至导致更为严重的后果。 元件安装时要保证导通与绝缘的电器性能、保证机械强度、抱着那个传热的要求和安 装时接地与屏蔽要充分利用。为达到产品的可靠与安全，安装时应遵循一些基本的要 求与原则。 在焊接完电路板之后，要对电路进行硬件测试，首先用万用表二极管档测试硬件 电路是否通畅，有无短路和断路以及虚焊等现象；然后接通电源检查各个部分电压是 否正常，如有不正常关闭电源，进行调试，知道电源正常再进行下一步；待电压正常 以后插上芯片，用万用表检查插上芯片后电路板电压是否正常；最后下载测试程序看 各个模块能否正常工作。 3.2 软件实现过程 在硬件测试完成之后，就要开始编写相应的程序，来实现本次毕设的时钟显示功 能，首先需要编写一些测试程序来测试硬件电路是否好用，比如通过编写简单的让 LED 来回闪烁的程序测试单片机是否能正常工作，做好相应准备工作之后就可以开始 软件编程了。 3.2.1 建立 KEIL 工程文件 如图 3.6 所示，首先进入 KEIL，点击菜单栏的 Project 按钮，建立一个工程。 大连东软信息学院毕业设计（论文） -13- 图 3.6 建立工程 然后进入单片机选择页面，如图 3.7 所示，选择 Atmel 公司的 STC89C52 系列单片 机，点击 OK 按钮确认。 图 3.7 选择单片机 然后右键点击出现的工程文件夹，出现如图 3.8 所示菜单栏，点击 Add Files to Group，建立一个你所需要的文本进去，比如.C 的文本和 .H 的文本。 大连东软信息学院毕业设计（论文） -14- 图 3.8 添加文本到工程 最后开始编写本设计的程序，在编写的过程中要不断的调试代码和硬件，来达到最 好的设计效果。 3.2.2 软件核心代码 uint Read_DS18B20_TEMP(void) /读取温度 uchar Temp_L = 0; uchar Temp_H = 0; uint Temp = 0; float tt=0; RESET_DS18B20(); Display(); Write_DS18B20_DATA(0 xCC); Write_DS18B20_DATA(0 x44); RESET_DS18B20(); Display(); Write_DS18B20_DATA(0 xCC); Write_DS18B20_DATA(0 xBE); Display(); Temp_L = Read_DS18B20_DATA(); Temp_H = Read_DS18B20_DATA(); Display(); 大连东软信息学院毕业设计（论文） -15- Temp = Temp_H; Temp =8; Temp = Temp | Temp_L; tt=Temp*0.0625; Temp= tt*10+0.5; return Temp; 3.3 硬件调试过程 在对硬件进行调试的是后发现了芯片不能正常工作的现象，经过用万用表反复测 量，发现在芯片附近有虚焊现象，导致芯片电源接触不良，造成芯片电源供电不住， 芯片无法正常工作；发现问题后，及时作出修改，用电烙铁对虚焊的地方进行工作， 来完成硬件调试部分的工作。 大连东软信息学院毕业设计（论文） -16- 第 4 章 项目成果 4.1 硬件成果物 图 4.1 语音电子温度计 4.2 软件成果物 大连东软信息学院毕业设计（论文） -17- 图 4.2 软件运行程序 大连东软信息学院毕业设计（论文） -18- 第 5 章 结 论 近年来，随着集成电路的飞速发展，单片语音集成电路领域出现重大变革，产生 了许多新的技术和产品，开拓了更广泛的应用领域，并朝着更大容量、更优音质、更 高智能、更具灵活性的发展。通信设备电话机、智能仪器仪表、治安报警系统、语音 报站/ 报数/报价器、语音讲解系统、便携式语音记录装置、语音复读机、教学仪器、智 能玩具和高档电子礼品等语音产品飞进了我们的生活里。 语音技术的发展使得许多系统更加友好，更方便我们对他们的控制。几乎在各个 方面都可以充分发挥它的优势，比如本文中的具有语音播报功能的水温控制系统，当 然在其他方面也可以有很好的应用，比如说具有语音功能的键盘、有语音功能的计算 机控制系统、语音功能的家电、玩具等等。 语音功能的实现，可以减少事故的发生，更可以节省资源的利用。所以说，语音 功能的实现有助于生活的改善。有着良好的市场前景。 然而，此设计毕竟有它的局限性。它并不能随时修改语音芯片中的存储信息，根 据个人的喜好来放音。因为其语音地址对于普通人来说是不可知的和不可操作的。 在手机应用中，已经可以用自己的或者是下载的铃声来作为来电声。因此，语音 系统必将朝着有操作系统的嵌入式方向发展，来满足人们日益增长的需求。 新的时代已经来临，嵌入式系统同语音系统的有机结合将越来越方便人类的利用， 个人个性的需求也将得到很好的满足！ 大连东软信息学院毕业设计（论文） -19- 参考文献 1 支长义，程志平，焦留成，语音智能电子体温计设计J. 郑州大学， 2007，23（1-1） 2 曹文祥，AT89c51 单片机数字体温计的设计J. 湖北：武汉工程职业技术院， 2012，24(3) 3 程建英，王云娟，李志伟，玻璃体温计测量体温的研究进展J. 护理研究, 2012,27(1) 4 饶连周，多功能红外语音体温计的设计J. 三明学院学报，2006，23（2） 5 刘志壮，基于 DS18B20 的数字体温计J. 零陵学院学报，2004，25（6） 6 邢国泉，肖青，基于 LM35 的数字式体温计的设计J. 技术革新， 2006，27（4） 7 张丽萍，郑伟，姚丽芳，朱学平，体温测量与体温计J. 科普长廊，2009，12 8 庄春生，杨杰，新型智能电子体温计的研究J. 河南科学，2004，22（6） 9 邬俏璇，周婵，郭凤娣，刘凤梅，3 种体温计测量体温效果分析J， 2011，10（1） 10 ALARIS Medical Systems Inc. J，San Diego. California 92121-2733 USA.2000 大连东软信息学院毕业设计（论文） 致 谢 在本设计完成的此时，我要感谢我的指导教师肖乐老师授给予我的指导与帮助， 在老师的帮助指导下，我有序的完成了本设计的焊接工作和代码编译工作。还有在设 计过程中一直积极参与本设计讨论的朋友与同学，他们在我的设计过程中给予了很多 指导和帮助。使我顺利完成了该设计，在此表示衷心的感谢。 经过几个月的毕业设计工作后，我对单片机的理解和设计的兴趣更加浓厚了。在 敲下最后一行代码时，我深深地感受到亲自完成一个项目成功的喜悦，这种快乐是无 法用语言表达的。而同时，我又通过这次项目感受到这个世界上还有许多人需要我们 的帮助，在今后的学习生活中我也要以此鼓励自己，让自己为社会献出自己的一份力 量。 同时感谢在我三年大学生活中教导过我的老师和帮助过我的同学。最后，感谢答 辩组的老师百忙中对我设计的阅览和指导。