语音播报温度计大学本科毕业论文.doc

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

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：
周 次
工作内容
预定目标及检查方式
1～4周
确定题目、收集资料
熟悉设计内容及所需要的知识。
5～6周
硬件电路的设计
画原理电路图及PCB，检查图纸。
7～8周
PCB制板、焊接、调试
硬件制作、焊接、测试。
9～12周
软件的调试
完成系统功能，调试系统运行的状况。
13～16周
软硬件的完善
对不完善的地方进行适当的修改。
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。
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

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） 5
3.2.1 ××（三级标题，黑体小三号） 5
3.2.2 ××（三级标题，黑体小三号） 6
3.2.2.1 ××（四级标题，黑体四号） 6
3.2.2.2 ××（四级标题，黑体四号） 6
3.3 ××（二级标题，黑体三号） 6
3.4 ××（二级标题，黑体三号） 6
结论（黑体小二） 7
参考文献（黑体小二） 8
附录1 9
附录2 10
致谢 11

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

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。

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
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
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”。

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
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
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”。
结论（黑体小二）
结论的内容用“宋体小四”。
参考文献（黑体小二）
[1] 作者1，作者2，论文名[J]，杂志名，年，卷（期）：页—页
[2] 柯召，孙琦，谈谈不定方程[M]，上海：上海教育出版社，1985，35—65
[3] M·P·Klster. Vibrations of Cam Mechanisms. London: Mecmillan Press, 1974

附录1
（ 标题用小二号黑体字）内容用“小四号宋体字”

附录2
（ 标题用小二号黑体字）内容用“小四号宋体字”

致谢
（ 标题用小二号黑体字）内容用“小四号宋体字”

第 11 页 共 11 页

顺德职业技术学院毕业设计（论文）指导教师评审意见表
学生姓名

班级

学号

设计课题

课题合作者

指导教师评语：

指导教师：

年 月 日
评阅参考意见：
1、 学生是否较好的掌握课题所涉及的基础理论、专业技能和专业知识；
2、 学生是否具有从事设计、制作、测试、研究或担负专业技术工作的初步能力；
3、 觉得是否按指导教师下达的任务书要求完成课题和撰写报告；
4、 内容是否符合毕业设计计划书的要求；
5、 完成的质量和完成过程中近两年创造性工作情况；
6、 学习态度、学习纪律、独立思考、组织管理能力、动手能力、论文与报告撰写能力、文字和口头表达能力、与他人合作及交往能力、文件封装和打印规范。
顺德职业技术学院毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表
学生姓名

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设计课题

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评阅教师评语：

评阅教师：

年 月 日
评阅参考意见：
1、 学生是否较好的掌握课题所涉及的基础理论、专业技能和专业知识；
2、 学生是否具有从事设计、制作、测试、研究或担负专业技术工作的初步能力；
3、 觉得是否按指导教师下达的任务书要求完成课题和撰写报告；
4、 内容是否符合毕业设计计划书的要求；
5、 完成的质量和完成过程中氰两年创造性工作情况；
6、 学习态度、学习纪律、独立思考、组织管理能力、动手能力、论文与报告撰写能力、文字和口头表达能力、与他人合作及交往能力、文件封装和打印规范。
顺德职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会评语表

答辩委员会评语：

总成绩：

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答辩委员会成员签字：

年 月 日