133084910畢業(yè)設(shè)計（論文）溫度測量與語音播報系統(tǒng)設(shè)計

1、編號： 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：（中文）溫度測量與語音播報系統(tǒng)設(shè)計 （英文）temperature measurement and voice broadcast system分 院 理工分院 專 業(yè) 電氣工程與自動化 班 級 06自動化（1）班 學(xué) 號 姓名 指導(dǎo)教師 職稱副教授 完成日期 2010年5月15日 誠 信 承 諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文溫度測量與語音播報系統(tǒng)設(shè)計均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 顧開凱 2010年4月15日摘要【摘要】溫度測量技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。本文設(shè)

2、計了一個基于51單片機的溫度測量和語音播報系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用數(shù)字式溫度傳感器ds18b20測量環(huán)境溫度，將測量到的溫度值顯示，并通過apr9600語音芯片將溫度值播報。該系統(tǒng)溫度測量準(zhǔn)確，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、且抗干擾能力強?！娟P(guān)鍵詞】單片機；溫度測量；語音播報；ds18b20；apr9600； temperature measurement and voice broadcast systemabstract【abstract】temperature measurement in industrial and agricultural production and is widely used in

3、scientific research. this article is designed based on 51 single-chip temperature measurement and voice broadcast system. the system uses digital temperature sensor measuring ambient temperature ds18b20, the measured temperature display, by apr9600 broadcast voice chip temperature. the system temper

4、ature measurement accuracy, the system is simple, and anti-jamming capability.【keywords】scm; temperature measurement; voice broadcast; ds18b20; apr9600目錄摘要iiabstractiii目錄iv1緒論11.1引言11.2溫度測量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11.2.1溫度測量技術(shù)現(xiàn)狀11.2.2溫度測量技術(shù)的發(fā)展趨勢21.3溫度傳感器的發(fā)展史31.4單片機41.4.1單片機的發(fā)展史41.4.2單片機的特點51.4.3單片機的應(yīng)用51.5小結(jié)62方案論證72

5、.1溫度傳傳感器部分72.1.1方案一：采用模擬輸出溫度傳感器72.1.2方案二：采用邏輯輸出溫度傳感器72.1.3方案三：采用二極管傳感器72.1.4方案四：采用數(shù)字式溫度傳感器ds18b2072.2主控部分82.2.1方案一：采用pc機82.2.2方案二：采用dsp或arm芯片82.2.3方案三：采用51單片機82.3語音芯片部分102.3.1方案一：采用otp語音芯片102.3.2方案二：采用wt588語音芯片102.3.3方案三：采用apr9600語音芯片102.4小結(jié)103硬件電路設(shè)計113.1系統(tǒng)框圖113.2單片機的時鐘電路和復(fù)位電路設(shè)計113.3ds18b20溫度測量電路設(shè)計1

6、23.3.1單總線123.3.2ds18b20的單總線命令123.3.3ds18b20的概述143.3.4ds18b20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)153.3.5ds18b20的測溫原理183.3.6ds18b20與單片機的接口設(shè)計193.4apr9600語音錄放電路設(shè)計203.4.1apr9600語音芯片的介紹203.4.2apr9600錄音電路213.4.3由單片機控制的放音電路223.5led數(shù)碼顯示電路223.6系統(tǒng)整體電路233.7小結(jié)234軟件設(shè)計244.1主程序流程圖244.2ds18b20溫度測量程序244.2.1ds18b20的時序244.2.2ds18b20的復(fù)位程序254.2.3ds18b

7、20啟動溫度轉(zhuǎn)換程序254.2.4ds18b20讀溫度程序264.3數(shù)碼管顯示程序264.4語音播報程序274.5小結(jié)285數(shù)據(jù)測試及分析295.1溫度數(shù)據(jù)測量295.2語音模塊測試305.3小結(jié)306設(shè)計總結(jié)317參考文獻32致謝33附錄一：程序34附錄二：硬件電路401 緒論1.1 引言溫度是一個基本物理量。溫度的宏觀概念是冷熱程度的表示，或者說，互為熱平衡的兩物體，其溫度相等。溫度的微觀概念是大量分子運動平均強度的表示。分子運動愈激烈其溫度表現(xiàn)越高。自然界中幾乎所有的物理化學(xué)過程都與溫度緊密相關(guān)，因此溫度是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，科學(xué)試驗以及日常生活中需要普遍進行測量和控制的一個重要物理量。溫度測量

8、是現(xiàn)代檢測技術(shù)的重要組成部分，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和安全生產(chǎn)等方面起著關(guān)鍵的作用。因此，能夠確保快速、準(zhǔn)確地測量溫度的技術(shù)及其裝置普遍受到各國的重視。近年來，利用數(shù)字式溫度傳感器以實現(xiàn)溫度信息的在線檢測已成為溫度檢測技術(shù)的一種發(fā)展趨勢10。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，將組成cpu的部件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，這個具有cpu功能的大規(guī)模集成電路芯片就稱之為微處理器。把微處理器部件像其他集成電路一樣嵌入到電子系統(tǒng)中，使電子系統(tǒng)具有可編程序的智能化特點，開辟了計算機技術(shù)在電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊大地。將微處理器、存儲器、i/o電路集成到一塊半導(dǎo)體芯片的技術(shù)再次推動了這種嵌入式技術(shù)的發(fā)展，單片機是這種設(shè)計技

9、術(shù)中的一個典型代表。單片機適用于測量和控制領(lǐng)域，它以芯片形式嵌入到電子產(chǎn)品或系統(tǒng)中起到“電腦”作用。本設(shè)計主要采用單片機at89s52為控制核心，通過ds18b20數(shù)字式溫度傳感器實現(xiàn)溫度測量，溫度顯示在數(shù)碼管上，并控制語音芯片實現(xiàn)溫度的播報。1.2 溫度測量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1 溫度測量技術(shù)現(xiàn)狀隨著國內(nèi)外工業(yè)的日益發(fā)展，溫度檢測技術(shù)也有了不斷的進步，目前的溫度檢測使用的溫度計種類繁多，應(yīng)用范圍也較廣泛。按照所用方法之不同，溫度測量分為接觸式和非接觸式兩大類9。一：接觸式溫度測量技術(shù)接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象相接觸，兩者之間進行充分的熱交換，最后達到熱平衡，這時感溫元件

10、的某一物理參數(shù)的量值就代表了被測對象的溫度值。（1）利用物體熱脹冷縮原理制成的溫度計。膨脹式測溫是一種比較傳統(tǒng)的溫度測量方法，它主要利用物質(zhì)的熱脹冷縮原理即根據(jù)物體體積或幾何形變與溫度的關(guān)系進行溫度測量。膨脹式溫度計結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，可直接讀數(shù)，使用方便，并且由于是非電量測量方式，適用于防爆場合。但準(zhǔn)確度比較低，不易實現(xiàn)自動化，而且容易損壞。膨脹式溫度計主要包括玻璃液體溫度計、雙金屬膨脹式溫度計和壓力式溫度計。（2）利用熱電效應(yīng)技術(shù)制成的熱電式溫度計，此技術(shù)制成的溫度檢測元件主要是熱電偶。熱電偶的原理是兩種不同材料的金屬焊接在一起，當(dāng)參考端和測量端有溫差時，就會產(chǎn)生熱電勢，根據(jù)該熱電勢與溫度

11、值關(guān)系就可以測量溫度。熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應(yīng)用最廣泛檢測元件之一。(3) 利用熱阻效應(yīng)技術(shù)制成的熱電阻溫度計。熱電阻是根據(jù)材料的電阻和溫度的關(guān)系來進行測量的，導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化，通過測量其電阻值推算出被測量物體的溫度，主要用于-200-500溫度范圍內(nèi)的溫度測量。(4) 利用石英晶體測溫。石英溫度傳感器是以石英晶體的固有頻率隨溫度而變化的特性來測量溫度的。石英晶體溫度傳感器穩(wěn)定性很好，可用于高精度和高分辨率的測量場合。 (5) 集成芯片式測溫。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可以將感溫元件和相關(guān)電子線路集成在一個小芯片上，構(gòu)成一個小型化、一體化及多功能化的專用集成電路芯片，輸出信

12、號可以是電壓、頻率，或者是總線數(shù)字信號，使用非常方便，適用于便攜式設(shè)備。二：非接觸式溫度測量技術(shù)非接觸式測溫方法不需要與被測對象接觸，因而不會干擾被測溫度場的狀態(tài)，測量儀器本身也不會受溫度場的損傷，動態(tài)響應(yīng)特性一般也很好，但是會受到測量介質(zhì)物性參數(shù)的影響。非接觸式溫度計又可分為全輻射高溫計、亮度式高溫計和比色式高溫計，由于它們都是以光輻射為基礎(chǔ)，故也稱為輻射溫度計。1.2.2 溫度測量技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著工業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高，自動化水平與范圍也不斷擴大，因而對溫度測量技術(shù)的要求也越來越高，對于溫度測量技術(shù)的發(fā)展趨勢可以歸納以下幾方面11。(1) 數(shù)字化：傳統(tǒng)溫度傳感器輸出的都是電壓、電阻等模擬

13、量，測量精度低。傳感器與電子技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出，其最大優(yōu)點是直觀、分辨率高、測量誤差小。 (2) 智能化：傳統(tǒng)溫度傳感器的概念已從單純的測量溫度用的敏感元件發(fā)展為以溫度傳感器為基礎(chǔ)的測量系統(tǒng)，在集成化的基礎(chǔ)上，具有信號測量、處理、存儲、誤差與自診斷能力，擴大了應(yīng)用范圍，增強抗干擾能力，便于與計算機通訊。(3) 高精度化：由于自動化程度的不斷提高，對測量靈敏度高、精度高、響應(yīng)速度快的溫度傳感器需求較多。(4) 擴大測量范圍：現(xiàn)在工業(yè)上通用的溫度檢測范圍為-20030000，而今后溫度計要求能測量超高溫與超低溫，尤其是極低溫度的檢測。(5) 擴大測溫對象：溫度檢測技術(shù)將會由

14、點測溫發(fā)展到點、線、面，甚至立體的測量。應(yīng)用范圍己經(jīng)從工業(yè)領(lǐng)域延伸到環(huán)境保護、家用電器、汽車工業(yè)及航天工業(yè)等領(lǐng)域。1.3 溫度傳感器的發(fā)展史溫度傳感器使用范圍廣，種類多，大致經(jīng)歷了以下3個階段8：（1）分立式溫度傳感器主要是能夠進行非電量和電量之間轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器熱電偶傳感器。熱電偶傳感器是工業(yè)測量中應(yīng)用廣泛的一種溫度傳感器，它與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響，具有較高的精度，測量范圍廣，可從-501600進行連續(xù)測量。 （2）模擬集成溫度傳感器模擬集成溫度傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝制成的，它將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出等功能。模擬集成溫度傳感

15、器的主要特點是功能單一、測溫誤差小、價格低、響應(yīng)速度快、體積小、功耗低等。（3）數(shù)字溫度傳感器數(shù)字溫度傳感器是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動檢測技術(shù)的結(jié)晶，目前已開發(fā)出多種數(shù)字溫度傳感器系列產(chǎn)品。數(shù)字溫度傳感器內(nèi)部包含溫度傳感器、a/d傳感器、信號處理器、存儲器和接口電路，有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器、隨機存儲器和只讀存儲器。數(shù)字溫度傳感器能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配于各種微控制器，并且可通過軟件來實現(xiàn)測試功能，其智能化取決于軟件的開發(fā)水平。社會的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化，并朝著高精度、多

16、功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性等方向迅速發(fā)展。1.4 單片機1.4.1 單片機的發(fā)展史計算機的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管到大規(guī)模集成電路等幾個發(fā)展階段，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，使計算機向性能可靠化、微型化、廉價化方向發(fā)展，從而出現(xiàn)了單片機。單片機可以定義為：一種把微處理器（cpu）、隨機存取存儲器（ram）、只讀存儲器（rom）、輸入/輸出（i/o）接口電路、定時器/計數(shù)器、串行通信接口及中斷系統(tǒng)等部件集成在同一塊芯片上的，具有完整功能的微型計算機。雖然單片機只有一塊芯片，但從其組成和功能上來說，已具有了微型計算機系統(tǒng)的特性。若給單片機配上適當(dāng)?shù)耐鈬O(shè)備和軟件，便可構(gòu)成一個單片機的應(yīng)用系統(tǒng)。

17、隨著單片機位數(shù)的提高，功能的增強，由其構(gòu)成的計算機應(yīng)用系統(tǒng)的功能也日益增強，它一樣可以配用顯示器、打印機、繪圖儀等外圍設(shè)備，一樣可以聯(lián)網(wǎng)，從而使單片機應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用范圍更加廣泛，它不僅可用于家用電器中，還適用于信息與通信系統(tǒng)、實時控制、智能儀表、自動機床控制等領(lǐng)域。1974年12月，美國著名的仙童公司推出了世界上第一臺單片機f8。該機由兩塊集成電路芯片組成，結(jié)構(gòu)新穎，并具有與眾不同的指令系統(tǒng)，深受民用電器和儀器儀表領(lǐng)域的歡迎和重視。從此單片機開始迅速發(fā)展，應(yīng)用范圍也在不斷擴大，現(xiàn)已成為微型計算機的重要分支。單片機的發(fā)展大致經(jīng)歷了外圍集成、總線完善、功能集成、全方位發(fā)展等技術(shù)發(fā)展階段，至今已走過

18、了四個階段7。1第一階段（19741976）單片機的初級階段，以仙童公司的f8為代表。該時期生產(chǎn)的單片機的點是：字長為4位，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝落后，集成度低。2第二階段（19761980）單片機的技術(shù)成熟階段。8位單片機已經(jīng)出現(xiàn)，以intel公司的mcs48為代表。該系列的單片機在片內(nèi)已經(jīng)集成了8位cpu、并行i/o接口、8位定時器/計數(shù)器、ram和rom等功能部件，但無串行i/o接口，尋址范圍不大于4kb。它性能低、品種少，應(yīng)用范圍也不廣。3第三階段（19801983）單片機的推廣階段，8位單片機技術(shù)走向成熟。其技術(shù)特點是完善了外部總線，確立了單片機的基本控制功能，以intel公司的mc

19、s5l為代表。該階段的單片機均帶有串行i/o口，且具有多級中斷處理系統(tǒng)。定時器/計數(shù)器為16位，片內(nèi)的ram和rom容量相對較大，尋址范圍可達64kb。這一代單片機結(jié)束了計算機單片集成的簡單形式，真正開創(chuàng)了單片機作為微控制器的發(fā)展道路。4第四階段（1983至今）這是8位高性能單片機和16位單片機并行發(fā)展的階段。16位單片機除了cpu為16位以外，片內(nèi)的ram和rom容量進一步增大。以intel公司的mcs96系列為代表，且片內(nèi)集成有高速i/o部件、多通道10位a/d轉(zhuǎn)換器等，網(wǎng)絡(luò)通信能力也大大提高，且可用于高速的控制系統(tǒng)。當(dāng)前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展。將進一步向著cmos化、低功耗

20、、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方向發(fā)展。1.4.2 單片機的特點單片機有以下幾個特點：（1）集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。（2）控制功能強。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、i/o口的邏輯操作以及位處理功能，其邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次微型計算機。（3）低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。單片機大量應(yīng)用于攜帶式產(chǎn)品和家用消費類產(chǎn)品，低電壓和低功

21、耗的特性尤為重要。許多單片機已可在2.2 v 的電壓下運行，有的已能在1.2 v或0.9 v下工作。 （4）單片機規(guī)格的系列化。屬于同一個產(chǎn)品系列、不同型號的單片機，通常具有相同的內(nèi)核、相同或兼容的指令系統(tǒng)。其主要的差別僅在片內(nèi)配置了一些不同或不同數(shù)量的功能部件，以適用不同的被控對象。（5）單片機的硬件功能具有廣泛的通用性。同一種單片機可以在不同的控制系統(tǒng)中，只是其中所配置的軟件不同而已。也就是說，給單片機固化上不同的軟件，便可形成用途不同的專用智能芯片。1.4.3 單片機的應(yīng)用單片機的應(yīng)用范圍很廣，可以說覆蓋了所有領(lǐng)域。其主要在智能儀器和控制中的應(yīng)用。（1）單片機在智能儀表中的應(yīng)用單片機廣泛

22、地用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，并可以提高測量的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性價比。 （2）單片機在機電一體化中的應(yīng)用機電一體化是機械工業(yè)發(fā)展的方向。機電一體化產(chǎn)品是指集成機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)于一體，具有智能化特征的機電產(chǎn)品，例如微機控制的車床、鉆床等。單片機作為產(chǎn)品中的控制器，能充分發(fā)揮它的體積小、可靠性高、功能強等優(yōu)點，可大大提高機器的自動化、智能化程度。（3）單片機在實時控制中的應(yīng)用單片機廣泛地用于各種實時控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)測控、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時控制系統(tǒng)中，都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數(shù)據(jù)處理能力和控制功能，可使系

23、統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。（4）單片機在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用 在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)一般由若干個功能各異的單片機組成，各自完成特定的任務(wù)，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。單片機在這種系統(tǒng)中往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上，對現(xiàn)場信息進行實時的測量和控制。單片機的高可靠性和強抗干擾能力，使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。（5）單片機在人類生活中的應(yīng)用自從單片機誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。綜

24、合所述，單片機已成為計算機發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方面。另一方面，單片機應(yīng)用的重要意義還在于：從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法，以前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。1.5 小結(jié)本章節(jié)主要介紹了溫度測量技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，傳感器的發(fā)展和單片機的應(yīng)用。溫度測量技術(shù)可以分為接觸式測量和非接觸式測量，兩種方式各有優(yōu)點，可以用在不同的場合下使用。溫度傳感器發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，并朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性等方向迅速發(fā)展。單片機以集成度高、體積小、控制功能強

25、等優(yōu)點被廣泛使用，如在智能儀表、機電一體化、分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用。2 方案論證 溫度測量與語音播報系統(tǒng)的設(shè)計主要是在溫度傳感器的選擇、語音芯片的選擇和主控單元的設(shè)計。2.1 溫度傳傳感器部分2.1.1 方案一：采用模擬輸出溫度傳感器若采用模擬溫度溫度傳感器，比如ad590，lm35等，模擬溫度傳感器采集溫度信號，則需要設(shè)計信號調(diào)理電路、a/d 轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的接口電路，才能把傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到計算機去處理，這樣電路就相對復(fù)雜，還要考慮模擬電路的抗干擾問題。 2.1.2 方案二：采用邏輯輸出溫度傳感器在某些場合，不需要嚴(yán)格測量溫度值，只關(guān)心溫度是否超出了一個設(shè)定范圍，一旦溫度超

26、出了所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報警信號，啟動或關(guān)閉設(shè)備，此時可以選擇邏輯輸出式溫度傳感器，如lm56。在本設(shè)計中，需要測量具體的環(huán)境溫度值，要得到具體溫度的數(shù)字量，所以不能使用此類傳感器。2.1.3 方案三：采用二極管傳感器半導(dǎo)體材料和器件的許多性能參數(shù)，如電阻率，pn結(jié)的反向漏電流和正向電壓等，都與溫度有著密切的關(guān)系。一般電路中，溫度會影響電路的穩(wěn)定工作，所以盡量克服和避免。但半導(dǎo)體溫度傳感器恰好利用半導(dǎo)體器件的某些性能參數(shù)與溫度的關(guān)系，實現(xiàn)了對溫度的檢測、控制和補償。二極管溫度傳感器就是利用二極管的pn結(jié)的結(jié)電壓隨溫度變化的原理工作的。這類傳感器具有較好的線性度、尺寸小、響應(yīng)快、靈敏度高，主要用

27、在計算機和移動設(shè)備內(nèi)。但價格就相對比較高，用單片機控制起來也不方便。2.1.4 方案四：采用數(shù)字式溫度傳感器ds18b20采用單總線數(shù)字溫度傳感器ds18b20測量溫度，直接輸出數(shù)字信號，便于單片機處理及控制，節(jié)省硬件電路。ds18b20可以通過數(shù)據(jù)線供電，也可以通過外部電源供電，工作電壓范圍為3.05.5v，適用于幾乎所有的單片機。ds18b20的最大特點之一就是采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸方式，用一個線就能實現(xiàn)從機和主機之間的數(shù)據(jù)交換，操作較為方便。且可以將多個ds18b20并聯(lián)在一條總線上，這樣實現(xiàn)了多點溫度的測量。綜上所述，為了使電路盡量簡單，控制盡量方便，測量出的溫度值盡量準(zhǔn)確，本設(shè)計溫度

28、傳感器采用ds18b20。2.2 主控部分2.2.1 方案一：采用pc機pc機可在線編程、可在線仿真，這讓調(diào)試變得方便。cup的計算速度比單片機快，而且有良好的人機交互界面，但是pc機輸出信號不能直接與ds18b20通信，需要通過rs232電平轉(zhuǎn)換兼容，需要的硬件多，較為繁瑣，很不簡便。而且在一些環(huán)境比較惡劣的場合，pc機的體積大、價格貴、攜帶安裝不方便、性能不穩(wěn)定，給工程帶來很多麻煩。2.2.2 方案二：采用dsp或arm芯片單片機叫mcu，微控制器，arm叫嵌入式微處理器，dsp叫數(shù)字信號處理器，是專為高速度的海量離散數(shù)字信號處理而發(fā)展的芯片。他們的發(fā)展需求不同導(dǎo)致了他們的內(nèi)部系統(tǒng)資源和結(jié)

29、構(gòu)的不同。比如，51單片機是8位的，晶振最多24m，rom有4k，可用ram少于128字節(jié)，軟件主要通過自己來編寫；對于信號的處理，如對信號做fft，則選擇dsp；arm是32位的，主頻一般在幾百m，內(nèi)存一般是以g為單位，現(xiàn)在的趨勢是用于商業(yè)上的開發(fā)arm+linux。51單片機，arm，dsp都是嵌入式系統(tǒng)的核心芯片的選擇，要根據(jù)控制對象來選擇芯片。其中要考慮項目的規(guī)模，效率的要求，當(dāng)然最主要的還是設(shè)計成本，dsp和arm價格相對比較高。本設(shè)計中，主控芯片只需控制溫度傳感器和語音芯片，電路規(guī)模比較小，不需要大量的信號進行處理，程序也較為簡單，如使用dsp或arm做主控芯片會大大增加成本和電路

30、的復(fù)雜度。2.2.3 方案三：采用51單片機本設(shè)計主控部分采用at89s52八位單片機，它兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳，可燒寫，可擦處，可在線編程。單片機軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。atmel公司的at89s52單片機，基本結(jié)構(gòu)如下16：（1） 一個8位算術(shù)邏輯單元（cpu）。（2） 4組，共32個i/o口，每個引腳有專用指令，可以單獨進行讀/寫操作。（3） 三個16位定時/計數(shù)器。（4） 全雙工串行通信口。（5） 6個中斷源，兩級中斷結(jié)構(gòu)。（6） 256字節(jié)內(nèi)置ram。（7） 8k在線可編程flash存儲器。at89s

31、52單片機的引腳排列如圖2-1。芯片共有40個引腳，各引腳功能如下：1、 主電源引腳（2根）vcc（40腳）：電源輸入，接+5v電源gnd（20腳）：接地線2、 外部晶振引腳（2根）xtal1（19腳）：片內(nèi)震蕩電路的輸入端xtal2（20腳）：片內(nèi)震蕩電路的輸出端3、 控制引腳（4根）rst/vpp（9腳）：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位。ale/prog（30腳）：地址鎖存允許信號。psen（29腳）：外部存儲器讀選通信號。ea/vpp（31腳）：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。4、 可編程輸入/輸出引腳

32、（32根）at89s52單片機有4組8位的可編程i/o口，分別為p0、p1、p2、p3口，每個口有8位（8根引腳），共32根。每一根引腳都可以編程，比如用來控制電機、交通燈、霓虹燈等，開發(fā)產(chǎn)品時就是利用這些可編程引腳來實現(xiàn)我們想要的功能。本設(shè)計需要用到15個i/o口：1根用來控制溫度傳感器，8根用來控制led數(shù)碼管的段選，3根用來控制位選，還有3根來語音芯片。圖2-1 at89s52單片機的引腳排列2.3 語音芯片部分2.3.1 方案一：采用otp語音芯片otp是指一次性可編程語音芯片，語音只能燒寫一次，不能擦除，適合應(yīng)用在不需要修改語音、語音長度短的場合。otp語音芯片的特點是單芯片方案、價

33、格便宜，適合中小型批量生產(chǎn)。主要應(yīng)用在中低端玩具、電子琴、電動車等產(chǎn)品上。2.3.2 方案二：采用wt588語音芯片wt588系類語音芯片是廣州創(chuàng)維科技有限公司和臺灣華邦共同研發(fā)出來的集單片機與語音電路與一體的可編程語音芯片，它有多種控制模式，包括按鍵控制模式，并口控制模式和串口控制模式。wt588缺點是不能現(xiàn)場錄音，只能通過與電腦連接擦除和改寫語音內(nèi)容，本設(shè)計中需要通過外部現(xiàn)場采集語音信息，所以不予采用。2.3.3 方案三：采用apr9600語音芯片apr9600是繼美國isd公司以后采用模擬存儲技術(shù)的又一款音質(zhì)好、噪音低、不怕掉電、可反復(fù)錄放的新型語音芯片，單片電路可錄放60秒，串行控制時

34、可分256段以上，并行控制時最大可分8段。它較isd系列語音芯片易于控制且價格也較便宜，電路更為簡單，能實現(xiàn)現(xiàn)場錄音和可擦除語音，所以采用arr9600作為語音播報的芯片。2.4 小結(jié)本章中確定了系統(tǒng)的設(shè)計總方案，包括溫度傳感器，主控部分和語音部分的方案論證。傳感器部分采用數(shù)字式溫度傳感器ds18b20，它是以單總線方式來傳送數(shù)據(jù)的，控制方便且電路簡單。主控部分采用at89s52單片機，不需要處理大量的數(shù)據(jù)，從成本上考慮采用單片機控制。語音部分采用arp9600語音芯片，它的特點只需外圍連接若干個電容和電阻就能組成一個語音錄放電路，并能現(xiàn)場錄音。3 硬件電路設(shè)計3.1 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)的主要功能包

35、括：現(xiàn)場溫度的采集，實時顯示溫度信息，實時語音播放。硬件設(shè)計主要包括主控模塊，溫度測量模塊，顯示模塊和語音播報模塊。系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)框圖3.2 單片機的時鐘電路和復(fù)位電路設(shè)計單片機工作的時間基準(zhǔn)是有時鐘電路提供的。在單片機的xtal1和xtal2兩個管腳，接一個晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機的時鐘電路。電路中，電容器c1和c2對振蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍為（2040）pf。石英晶體選擇6mhz或12mhz都可以，結(jié)果只是機器周期時間不同，影響計數(shù)器的計數(shù)初值。本設(shè)計時鐘電路晶振用12m，電容用兩個20p的。單片機的rst管腳為主機提供一個外部復(fù)位信號輸入端口，復(fù)位信號

36、是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時間應(yīng)為2個機器周期以上，復(fù)位以后，單片機內(nèi)各部件恢復(fù)到初始狀態(tài)。電阻電容的參考值r=10kw，c=10ma，ret按鍵選擇輕觸開關(guān)。電路如圖3-2所示。圖3-2 時鐘電路和復(fù)位電路3.3 ds18b20溫度測量電路設(shè)計3.3.1 單總線目前常用的微機與外設(shè)之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇锌偩€主要有i2c總線、spi總線和sci總線。其中i2c總線以同步串行2線方式進行通信（一條時鐘線，一條數(shù)據(jù)線），spi總線則以同步串行3線方式進行通信（一條時鐘線，一條數(shù)據(jù)輸入線，一條數(shù)據(jù)輸出線），而sci總線是以異步方式進行通信（一條數(shù)據(jù)輸入線，一條數(shù)據(jù)輸出線）的。這些總線至少需要兩條

37、或兩條以上的信號線。單總線（1-wire）是dallas公司的一項專有技術(shù)，與目前多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)通信方式不同，它采用單根信號線，即傳輸時鐘，又傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。它具有節(jié)省i/o口資源、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、便于總線擴展和維護等諸多優(yōu)點。單總線采用簡單的通信協(xié)議，通過一條公共數(shù)據(jù)線實現(xiàn)主控制器與一個或多個從機之間的半雙工、雙向通信。3.3.2 ds18b20的單總線命令根據(jù)ds18b20的通訊協(xié)議，單片機控制ds18b20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：第一步：主機先發(fā)一個復(fù)位脈沖，使總線上的所有ds18b20都被復(fù)位。第二步：發(fā)送rom操作指令，使序列號編碼匹配的ds18b20被激

38、活，準(zhǔn)備接受下面的ram訪問指令。第三步：ram訪問指令控制選中的ds18b20工作狀態(tài)，完成整個溫度轉(zhuǎn)換，讀取等工作。在rom命令發(fā)送之前，ram命令不起作用。一：初始化基于單總線上的所有傳輸過程是以初始化開始的，初始化過程由主機發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。應(yīng)答脈沖使主機知道總線上有從機設(shè)備，且準(zhǔn)備就緒。二：rom命令15在主機檢測到應(yīng)答脈沖后，就可以發(fā)出rom命令，這些命令與各個從機設(shè)備的唯一64位rom代碼相關(guān)，允許主機在單總線上連接多個從機設(shè)備時，指定操作某個從機設(shè)備。這些命令還允許主機能夠檢測到總線上有多少個從機設(shè)備以及其設(shè)備類型，或者有沒有設(shè)備處于報警狀態(tài)。從機設(shè)備可能

39、支持5種rom命令，每種命令長度為8位。主機在發(fā)出功能命令之前，必須送出合適的rom命令。ds18b20有5條rom命令：（1）搜索romf0h。當(dāng)系統(tǒng)初始上電時，主機必須找出總線上所有從機設(shè)備的rom代碼，這樣主機就能夠判斷出從機的數(shù)目和類型。主機通過重復(fù)執(zhí)行搜索rom循環(huán)以找出總線上所有的從機設(shè)備。如果總線只有一個從機設(shè)備，則可以采用讀rom命令來替代搜索rom命令。在每次執(zhí)行完搜索rom循環(huán)后，主機必須返回至命令序列的第一步進行初始化。（2）讀rom33h。該命令僅使適用于總線上只有一個從機設(shè)備。它允許主機直接讀出從機的64位rom代碼，而無須執(zhí)行搜索rom過程。如果該命令用于多個節(jié)點系

40、統(tǒng)，則必然發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，因為每個從機設(shè)備都會響應(yīng)該命令。（3）匹配rom55h。匹配rom命令跟隨64位rom代碼，從而允許主機訪問多節(jié)點系統(tǒng)中某個指定的從機設(shè)備。當(dāng)從機完全匹配64位rom代碼時，才會響應(yīng)主機隨后發(fā)出的功能命令。其它設(shè)備將處于等待復(fù)位脈沖狀態(tài)。（4）跳躍romcch。主機能夠采用該命令同時訪問總線上的所有從機設(shè)備，而無須發(fā)出任何rom代碼信息。例如， 主機通過在發(fā)出跳越rom命令后跟隨轉(zhuǎn)換溫度命令44h，就可以同時命令總線上所有的ds18b20 開始轉(zhuǎn)換溫度，這樣大大節(jié)省了主機的時間。值得注意，如果跳越rom命令跟隨的是讀暫存器beh的命令（包括其它讀操作命令），則該命令只能

41、應(yīng)用于單節(jié)點系統(tǒng)，否則將由于多個節(jié)點都響應(yīng)該命令而引起數(shù)據(jù)沖突。（5）報警搜索ech。除那些設(shè)置了報警標(biāo)志的從機響應(yīng)外，該命令的工作方式完全等同于搜索rom命令。該命令允許主機設(shè)備判斷那些從機設(shè)備發(fā)生了報警，如測量溫度過高或過低等。同搜索rom命令一樣，在完成報警搜索循環(huán)后，主機必須返回至命令序列的第一步進行初始化。 三：ram操作命令ds18b20有6條操作指令：（1）寫ram命令（4eh）。寫入開始地址位th，隨后是tl和配置字節(jié)，所有寫入操作必須在ds18b20復(fù)位之前完成。（2）讀ram命令（beh）。該命令從字節(jié)0開始，一直讀完所有字節(jié)。（3）復(fù)制暫存器命令（48h）。將暫存器內(nèi)容復(fù)

42、制到片內(nèi)e2prom中。（4）啟動溫度轉(zhuǎn)換命令（44h）。啟動總線上的ds18b20進行溫度轉(zhuǎn)換。（5）讀e2prom命令（b8h）。將e2prom內(nèi)的數(shù)據(jù)回讀ram。（6）讀供電模式命令（b4h）。若是寄生電源，返回0；若是外部電源，返回1。3.3.3 ds18b20的概述ds18b20是美國dallas半導(dǎo)體公司推出的一款智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式?？梢苑謩e在93.7750ms內(nèi)完成912位的數(shù)字量，并且從ds18b20讀出的信息或?qū)懭雂s18b20的信息僅需要一根線讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總

43、線，總線本身也可以向所掛接的ds18b20供電，而無須額外電源。因而使用ds18b20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。它在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面都給用戶的使用帶來了方便，效果也令人滿意15。單總線數(shù)字溫度傳感器ds18b20的特點如下：（1）獨特的單線接口方式：ds18b20與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與ds18b20的雙向通信。（2）在使用中不需要任何外圍元件。（3）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：+3.0+5.5v。（4）測溫范圍-55125。測溫分辨率為0.5。（5）通過編程可實現(xiàn)912位的數(shù)字讀數(shù)方式。（6）用戶可自設(shè)定非易失性的報警上下限值。（7）支

44、持多點組網(wǎng)功能，多個ds18b20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)多點測溫。（8）負壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。ds18b20的外形及管腳排列如圖3-3所示。圖3-3 ds18b20的外形及管腳排列ds18b20的引腳定義：（1） dq為數(shù)字信號輸入/輸出端。（2） gnd為電源地。（3） vdd為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。3.3.4 ds18b20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)ds18b20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由64位rom、溫度靈敏元件、內(nèi)部存儲器和配置寄存器四部分組成，如圖3-4所示。圖3-4 ds18b20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）64位rom64位光刻rom結(jié)構(gòu)如下：

45、8位crc校驗碼48位序列號8位產(chǎn)品代碼64位rom的內(nèi)容是64位序列號，是出廠前被光刻好的，它可以被看做是該ds18b20的地址序列碼，其作用是使每一個ds18b20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個ds18b20的目的。這一點很像每一個網(wǎng)卡芯片都有一個各不相同的mac地址。這64位rom的排列是：開始8位是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的48位是該ds18b20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼。（2）溫度靈敏元件溫度靈敏元件完成對溫度的測量，測量后的結(jié)果存儲在兩個字節(jié)的溫度寄存器中，溫度存儲器高位的前5位是符號位，當(dāng)溫度大于零時，這5位為0，而當(dāng)溫度小于零時，這5位為1。高

46、位剩下的3位和低位的前4位是溫度的整數(shù)位，低位的后4位是溫度的小數(shù)位，當(dāng)溫度大于零時它們以原碼的形式存儲，而當(dāng)溫度小于零時以二進制的補碼形式存儲。當(dāng)轉(zhuǎn)換位數(shù)為12位時，溫度的精度為0.0625，當(dāng)轉(zhuǎn)換位數(shù)為11位時，溫度的精度為0.125，依此類推。ds18b20的裝換精度為812位可選，為了提高精度采用12位。在采用12位轉(zhuǎn)換精度時，溫度寄存器里的值是以0.0625為步進的，即溫度值為溫度寄存器里的二進制值乘以0.0625，就是實際的十進制溫度值。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)換的最大值07d0h對應(yīng)的溫度是+125，則+25的數(shù)字輸出為0190h，-55的數(shù)字輸出為fc90h。由此不難推出ds18b20的溫度

47、轉(zhuǎn)換值和溫度的對照表，如表3-1所示。溫度/二進制數(shù)表示十六進制數(shù)表示+1250000 0111 1101 000007d0h+850000 0101 0101 00000550h+25.06250000 0001 1001 00010191h+10.1250000 0000 1010 001000a2h+0.50000 0000 0000 10000008h00000 0000 0000 00000000h-0.51111 1111 1111 1000fff8h-551111 1100 1001 0000fc90h表3-1 ds18b20的溫度轉(zhuǎn)換值和溫度的對照表因為小數(shù)部分是半字節(jié)，所以二

48、進制值范圍是0f，轉(zhuǎn)換成小數(shù)值就是0.0625的倍數(shù)(015倍)。這樣需要精確到小數(shù)點4位，實際不必有那么高的精確度，一般可以精確到0.1。表3-2就是二進制與十進制的近似對應(yīng)關(guān)系表。小數(shù)部分二進制值0123456789abcdef十進制值0011233455667889表3-2 小數(shù)部分二進制和十進制的近似對應(yīng)關(guān)系表（3）ds18b20內(nèi)部存儲器ds18b20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存ram和一個非易失性的可電擦除的eeprom，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器th、tl以及配置寄存器，共9位。ds18b20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器字節(jié)順序如下：溫度值低位溫度值高位thtl配置寄存器保

49、留保留保留8位crc字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)5字節(jié)6字節(jié)7字節(jié)8第0，1字節(jié)保存溫度數(shù)值，其中第0字節(jié)為低位，第1字節(jié)為高位。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后。第2，3字節(jié)鎖存器th和tl保存非易失性溫度報警數(shù)據(jù)，可以通過軟件寫入用戶報警上下限值。第4字節(jié)是配置寄存器，其內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，ds18b20工作時按此寄存器的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如下：tmr1r011111該寄存器低5位都是1。tm是測試模式位，用于設(shè)置ds

50、18b20在工作模式還是在測試模式，在ds18b20出廠時該位被設(shè)置為0（工作模式），不需要改動。r1和r0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，即是用來設(shè)置分辨率的，如表3-3所示，ds18b20出廠時被設(shè)置為12位。r1r0分辨率最大溫度轉(zhuǎn)換時間/ms009位93.750110位187.501011位375.001112位750.00表3-3 溫度分辨率設(shè)置表第57字節(jié)未用，全為邏輯1。第8字節(jié)讀出的是前面所有8個字節(jié)的循環(huán)冗余校驗碼（crc），可用來保證通信的正確。crc存儲在64位rom的最高字節(jié)中。單片機根據(jù)rom的前56位來計算crc值，并和存入ds18b20中的crc值做比較，以判斷收到的ro

51、m數(shù)據(jù)是否正確。3.3.5 ds18b20的測溫原理如圖3-5所示，圖中低溫系數(shù)的震蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1；高溫系數(shù)振蕩器隨溫度變化其震蕩頻率明顯變化，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入。斜率累加器減法計數(shù)器 1預(yù)置低溫度系數(shù)振蕩器晶振減到0高溫度系數(shù)振蕩器減法計數(shù)器2計數(shù)比較器溫度寄存器減到0預(yù)置增加停止圖3-5 ds18b20測溫原理圖圖中還隱含著計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時，ds18b20就對低溫系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進而完成溫度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將-55所對應(yīng)的一個基數(shù)分別置于減法計數(shù)器1

52、和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55所對應(yīng)的一個基數(shù)值。減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)。如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線形性，其輸出用于修正減法計數(shù)器1的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上訴過程，直到溫度寄存器值達到被測溫度值。3.3.6 ds18b20與單片機的接口設(shè)計在外部電源供電方式下，ds18b20

53、工作電源由vdd引腳接入，由外部電源供電，可以保證轉(zhuǎn)換精度，同時在總線上理論上可以掛接任意多個ds18b20，組成多點測溫系統(tǒng)。在外部電源供電方式下，可以充分發(fā)揮ds18b20寬電源電壓范圍的優(yōu)點，即使電源電壓vcc降到3v時，依然能夠保證測溫精度。本設(shè)計就是采用外部供電方式，vdd接+5v，gnd接地，單片機的p1.0口與ds18b20的dq端相連。在此方式下，ds18b20工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單。電路如圖3-6所示。圖3-6 外部電源供電方式電路圖3.4 apr9600語音錄放電路設(shè)計3.4.1 apr9600語音芯片的介紹apr9600語音錄放芯片是一款音質(zhì)好、噪

54、音低、不怕斷電、可反復(fù)錄放的新型語音芯片。它具有：價格便宜，有多種控制方式，分段管理方便、多段控制時電路簡單等特點。外部只需配置駐極體傳聲器、揚聲器、開關(guān)和少數(shù)電阻、電容等元器件，再配2.45.5v直流電源，就可構(gòu)成完整的語音錄放系統(tǒng)。apr9600有以下特點3,17：（1）apr9600提供單片高質(zhì)量固態(tài)錄音和回放功能，不需軟件或微控制器支持；（2）apr9600片內(nèi)flash rom的容量為256kb，可以靈活多樣地處理3260s語音信息；（3）串行按鍵控制時可分為256段語音信息，并行按鍵控制時最多可分成8段獨立的語音信息；（4）設(shè)有片選端，便于多個apr9600級聯(lián)，以便擴展電路的錄放時間長度和語音信息段。apr9600引腳功能如表3-4所示，apr引腳排列如圖3-7所示。管腳功能管腳功能1、/m1第一段控制或連續(xù)錄放控制（低電平有效）15、sp-外接喇叭負端2、/m2第二段控制或快進選段控制（低電平有效）16、vcca模擬電路正電源3、/m3第三段控制（低電平有效）1