《畢業(yè)論文 語音測濕儀設計》

PAGE23PAGEI摘要:濕度測量在我們的生活及生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色,適當?shù)臐穸炔坏茏屓藗兊纳罡邮孢m,也是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的重要保障,而良好的濕度測量儀器則是實現(xiàn)這一目標的手段。本文介紹了以凌陽16位單片機SPCE061A為控制中心,配合LCD501液晶模組及HS1101電容式濕度傳感器,通過SPCE061A的Feedback功能構成RC反饋振蕩電路,利用一個按鍵來啟動濕度測量和語音播放。由于電容不能直接和SPCE061A的I/O口連接進行測量，所以需要一個電路模塊，與SPCE061A的Feedback接口IOB2、IOB4、IOB3、IOB5連接實現(xiàn)從電容到頻率的轉換，完成濕度傳感器從電容到頻率的轉換,從而實現(xiàn)了濕度的測量。且當濕度值高于或低于設定值時有提示功能,利用按鍵可控制濕度值的播放及若干濕度值的存儲。該設計具有硬件電路相對簡單、體積小、可靠性高、發(fā)音時間快、受環(huán)境影響小、容易讀取、價格低廉等特點。關鍵詞：SPCE061A

傳感器

濕度

HS1101

FeedbackAbstract：Humiditymeasurementinourlifeandproductionplaysamoreandmoreimportantrole,appropriatehumiditycannotonlyletpeople'slifemorecomfortable,butalsoanimportantguaranteeofproducingqualityproductsandgoodhumiditymeasuringinstrumentisthemeanstoachievingthisgoal.ThispaperintroducesthesunplusSPCE061Awith16-bitsinglechipforcontrolcenter,withLCD501LCDmoduleandHS1101capacitivemoisturesensor,throughtheSPCE061AFeedbackfunctionconstituteRCFeedbackoscillatingcircuit,completehumiditysensorstofrequencyconversionfromcapacitance,thusfulfillingthehumiditymeasurement.Andwhenhumidityvalueaboveorbelowthesetting,usingthekeyshavepromptfunctionscanbecontrolledhumidityvalueplayandcertainhumidityvalueofstorage.Thisdesignhasthehardwarecircuitwasrelativelysimple,smallsize,highreliability,pronunciationtimequick,environmentalinfluencesaresmallandeasytoread,cheapprice,etcKeywords:HS1101SPCE061AsensorhumidityFeedback 目錄1緒論 11.1課題背景及意義 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3本課題的研究內(nèi)容和方法………………….…31.3.1研究內(nèi)容1.3.2設計方法2系統(tǒng)硬件設計 52.1濕度及其測量方法…………52.1.1、濕度定義2.1.2、濕度測量方法2.1.3、電子式濕度傳感器的特點2.2HS1101簡介……………82.2.基本參數(shù)……………………82.2.2、特性曲線……………………92.2.3.電容式濕度傳感器HS1101電路模塊2.3SPCE061A芯片簡介 112.4

SPCE061A最小系統(tǒng) 122.5SPLC501液晶顯示模組2.5.1主要功能與基本參數(shù)2.5.2SPLC501驅動控制器芯片2.5.3字模提取工具DMTool2.5.4SPLC501液晶顯示模組電路原理圖2.7系統(tǒng)總電路圖3系統(tǒng)軟件設計 133.1主程序流程 133.2按鍵掃描模塊 143.3濕度測量程序流程 153.4液晶顯示模塊 163.5語音播放任意整數(shù)數(shù)據(jù)程序 173.6中斷服務程序流程圖 184結語 20參考文獻 21致謝 221緒論在日常生活及科學研究中,常需要對環(huán)境溫濕度等進行測量及控制,在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中,因為濕度往往受其他因素(如大氣壓強、溫度等)的影響是較難準確測量的一個參數(shù)。隨著科技的發(fā)展和對濕度認識的不斷深入,濕度的測量技術和測量方法取得了飛速的發(fā)展,電子式濕度傳感器及濕度測量技術也隨之興起,并取得了長足的發(fā)展。電容式相對濕度傳感器是氣候、過程濕度檢測的主流、并能檢測全濕度范圍,具有較好的溫度特性,經(jīng)常不用溫度補償就能測量較寬溫度范圍相對濕度。本系統(tǒng)就是利用電容式濕度傳感器配合凌陽單片機實現(xiàn)具有語音功能人性化的測濕儀。1.1課題背景及意義濕度有絕對濕度、相對濕度、露點等多種表示方式。絕對濕度是單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量。一般用1立方米空氣中所含水蒸氣的克數(shù)來表示。對于干燥過程的控制熱平衡的調(diào)整等，都必須了解絕對濕度。相對濕度為空氣中實際所含水蒸氣的密度與同溫度下飽和水蒸氣的百分比。它是一個無量綱的數(shù)?？諝庠谝欢囟葧r只能吸收一定的水汽，空氣中的水蒸氣達到飽和狀態(tài)時的溫度叫露點溫度。濕度的測量具有一定的復雜性，人們熟知的毛發(fā)濕度計、干濕球濕度計等已不能滿足現(xiàn)代要求的實際需要，為此，人們研制了各種濕度傳感器。濕度按其測量的原理，一般可分為電容型、電阻型、離子敏型、光強型、聲表面波型等。濕潤的空氣才能保持生機盎然。為防止家具、木質(zhì)裝修、書籍或樂器老化、變形甚至干裂的情況發(fā)生，儲存以上物品時室內(nèi)濕度應保持在45%~55%RH之間，而冬季北方家庭室內(nèi)濕度僅為10%~15%RH，干燥使我們可能帶上2000~7000伏的高壓靜電，由于家用和辦公電器的普及，靜電更是無處不在。嚴重的靜電會使人心情煩躁、頭暈胸悶、鼻喉不適。只有有效的檢測空氣濕度后才能運用相應的方法調(diào)節(jié)空氣濕度、有效消除靜電、創(chuàng)造森林、海濱般清新的空氣。可見空氣濕度的檢測對于我們身心健康和工作學習的重要性。濕度監(jiān)測在人們現(xiàn)實生活生產(chǎn)中應用日益廣泛，在發(fā)電廠、紡織、食品、醫(yī)藥、建筑、倉庫、農(nóng)業(yè)大棚等眾多的應用場所，對濕度的要求非常嚴格，因此能否有效的對這些領域的濕度進行實時監(jiān)測和控制是一個必須解決的重要前提。語音濕度計系統(tǒng)是一個典型的單片機系統(tǒng)，了解其工作原理及其信號處理流程有利于研究更加復雜的嵌入式系統(tǒng)，以便將其更加廣泛的應用。利用SPCE061A的Feedback功能給這種測量提供了很大的方便，利用固定電阻和電容式濕度傳感器形成RC振蕩電路，接在Feedback的輸入和輸出端，這樣通過測量頻率，很容易就能得到電容式濕度傳感器的電容，根據(jù)標定值就可以得到測量濕度。該設計具有硬件電路相對簡單、體積小、可靠性高、發(fā)音時間快、受環(huán)境影響小、容易讀取、價格低廉等特點。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀濕度測量在我們的生活及生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色,適當?shù)臐穸炔坏茏屓藗兊纳罡邮孢m,也是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的重要保障,而良好的濕度測量儀器則是實現(xiàn)這一目標的手段。在分析濕度測量儀器的市場需求、未來發(fā)展趨勢的同時,我們要清醒地認識到,國內(nèi)濕度測量儀器產(chǎn)業(yè)還面臨著艱難的發(fā)展道路。作為濕度計的主要組成部分濕度傳感器屬于多學科交叉、技術密集的高技術產(chǎn)品，其技術水平?jīng)Q定于科學研究的水平，而我國在傳感器研究方面科研投資偏低，科研設備落后，加之我國科研和生產(chǎn)脫機的現(xiàn)象，所以影響了傳感器科研成果的轉化，造成我國傳感器產(chǎn)品綜合實力較低，阻礙了傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,進而阻礙了濕度計的發(fā)展。高分子傳感器的研究始于1938年，由美國的達姆在金屬絲狀電極的上面涂一層聚乙烯醇和氯化鋰的混合感濕膜，而研制出的浸涂式氯化鋰濕度傳感器。此后電解質(zhì)、有極高分子、各種感濕材料組成的傳感器相繼出現(xiàn)。自從1978年芬蘭Vaisala公司成功研制了Humicap以來，高分子濕度傳感器優(yōu)異性能在國際上獲得了越來越多領域的承認，特別是濕度量程寬，響應時間短，濕滯回差小，制作簡單，成本低等優(yōu)點，成為其他濕度傳感器激烈的競爭對象，在氣象，紡織，集成電路，家用電器，食品加工及蔬菜保鮮等方面得到了廣泛的應用。我國從1980年開始研制高分子濕度傳感器。隨著應用的深入和擴展，我國研制的高分子濕度傳感器的某些性能已經(jīng)得到了很大的提高，有的接近或趕上了國外有的廠家生產(chǎn)的濕度傳感器。敏感元件與傳統(tǒng)元件的總體趨勢是集成化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。傳感器領域的主要技術正在現(xiàn)有基礎上予以延伸和提高，加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。由于濕度是比較難檢測的物理量，而且檢測濕度時濕度傳感器必須直接暴露于待測環(huán)境中，因此至今還沒制成抗污染，長期穩(wěn)定可靠的濕度傳感器。在今后比較長的一段時間內(nèi)，開發(fā)具有抗污染和長期穩(wěn)定性好的濕敏傳感器仍然是一項重要的研究課題。1.3本課題的研究內(nèi)容和方法1.3.1研究內(nèi)容本課題的總體思路是：通過濕度傳感器將空氣中的濕度值轉換為電信號，利用凌陽單片機作為系統(tǒng)的總控模塊，凌陽單片機可以把由濕度檢測電路檢測出的電信號經(jīng)A/D轉換后的數(shù)據(jù)利用軟件計算出濕度，再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃ED顯示模塊，實現(xiàn)濕度的顯示，并把濕度通過喇叭播放出來。當濕度超出用戶設定的范圍時，本系統(tǒng)可以自動執(zhí)行語音報警。1.3.2設計方法對于濕度測量儀，除了具有一個控制器控制測量外，還需要測量器。本系統(tǒng)中采用SPCE061A作為控制器，電容式濕度傳感器HS1101作為測量器，利用一個按鍵來啟動濕度測量和語音播放。由于電容不能直接和SPCE061A的I/O口連接進行測量，所以需要一個電路模塊，與SPCE061A的Feedback接口IOB2、IOB4、IOB3、IOB5連接，實現(xiàn)從電容到頻率的轉換，系統(tǒng)的結構框圖如圖。圖1.1

系統(tǒng)的結構框圖SPCE061A單片機作為主控芯片，根據(jù)讀到的鍵值判斷是否啟動測量，測量時負責讀取Feedback電路的工作頻率，根據(jù)頻率計算HS1101的電容和它所在環(huán)境的濕度，并把濕度通過喇叭播放出來。2系統(tǒng)硬件設計2.1濕度及其測量方法2.1.在計量法中規(guī)定，濕度定義為"物象狀態(tài)的量"。日常生活中所指的濕度為相對濕度，用RH%表示。總言之，即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比。2.1.從測試的輸出參量上區(qū)分，濕度測量方法主要分為以下幾類：利用物質(zhì)幾何尺寸變化的測濕法（伸縮法），干濕球法，冷凝露點法，氯化鋰露點法，電濕度測量法（電阻法、電容法），電解法（庫侖濕度計）以及其它測濕方法。這些測量方法讀者可以找相關資料進行進一步了解，限于篇幅，這里不再贅述。下面重點介紹本系統(tǒng)中用到的電濕度測量法的特點。2.1.3電子式濕度傳感器是近幾十年，特別是近20年才迅速發(fā)展起來的。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標準濕度發(fā)生器來逐支標定，電子式濕度傳感器的準確度可以達到2%-3%RH。在實際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，會產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chǎn)廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。電子式濕度傳感器的精度水平要結合其長期穩(wěn)定性去判斷，一般說來，電子式濕度傳感器的長期穩(wěn)定性和使用壽命都不是很好。濕度傳感器是采用半導體技術，因此對使用的環(huán)境溫度有要求，超過其規(guī)定的使用溫度將對傳感器造成損壞。所以電子式濕度傳感器測濕方法更適合于在潔凈及常溫的場合使用。電子式濕度傳感器主要有電容式和電阻式兩種。電容式濕敏元件的優(yōu)點在于響應速度快、體積小、線性度好、較穩(wěn)定，國外有些產(chǎn)品還具備高溫工作性能。但是達到上述性能的產(chǎn)品多為國外名牌，價格都較昂貴。市場上出售的一些電容式濕敏元件低價產(chǎn)品，往往達不到上述水平，線性度、一致性和重復性都不甚理想，30%RH以下，80%RH以上感濕段變形嚴重。有些產(chǎn)品采用單片機補償修正，使?jié)穸瘸霈F(xiàn)“階躍”性的跳躍，使精度降低，出現(xiàn)一致性差、線性差的缺點。無論高檔次或低檔次的電容式濕敏元件，長期穩(wěn)定性都不理想，多數(shù)長期使用漂移嚴重，濕敏電容容值變化為pF級，1%RH的變化不足0.5pF，容值的漂移改變往往引起幾十%RH的誤差，大多數(shù)電容式濕敏元件不具備40℃本系統(tǒng)中我們使用電容式濕度傳感器HS1101，這種傳感器比較常見，適用于一些對精度要求不高的場合。2.2HS1101簡介2.2.如圖2.1。如果沒有特別標注，默認下圖的測量溫度Tα=25℃圖2.1

HS1101參數(shù)圖2.2.如圖2.2。測量溫度Tα=25℃圖2.2

HS1101特性曲線2.2.3.由于濕度傳感器HS1101是電容式的，所以要想辦法測量得到它的電容，利用單片機沒有辦法直接讀到，但是利用SPCE061A的Feedback功能可以測得HS1101所在RC電路的工作頻率，這樣就可以計算得到它的電容。為了減小誤差，利用一個固定電容和一個電阻構成另一個Feedback電路，作為濕度傳感器HS1101的基準。如圖2.3。根據(jù)圖2.1中的參數(shù)，為了使?jié)穸葌鞲衅鱄S1101的工作頻率盡量接近10KHz，選擇一個620KΩ的電阻和HS1101形成Feedback1；390pF的電容作為基準，和另外一個620KΩ電阻形成Feedback2。圖2.3電容式濕度傳感器電路模塊電路2.3SPCE061A芯片簡介

隨著單片機功能集成化的發(fā)展，其應用領域也逐漸地由傳統(tǒng)的控制，擴展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理（DSP，DigitalSignalProcessing）等領域。凌陽的16位單片機就是為適應這種發(fā)展而設計的。它的CPU內(nèi)核采用凌陽最新推出的’nSP(TM)（MicrocontrollerandSignalProcessor）16位微處理器芯片（以下簡稱’nSP(TM)）。圍繞’nSP(TM)所形成的16位’nSP(TM)系列單片機（以下簡稱’nSP(TM)家族）采用的是模塊式集成結構，它以’nSP(TM)內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、RAM和功能豐富的各種外設接口部件nSP(TM)內(nèi)核是一個通用的核結構。除此之外的其它功能模塊均為可選結構，亦即這種結構可大可小或可有可無。借助這種通用結構附加可選結構的積木式的構成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應用場合。這樣做無疑會使每一種派生產(chǎn)品具有更強的功能和更低的成本’nSP(TM)家族有以下特點:體積小、集成度高、可靠性好且易于擴展’nSP(TM)家族把各功能部件模塊化地集成在一個芯片里，內(nèi)部采用總線結構，因而減少了各功能部件之間的連線，提高了其可靠性和抗干擾能力。另外，模塊化的結構易于系統(tǒng)擴展，以適應不同用戶的需求。具有較強的中斷處理能力’nSP(TM)家族的中斷系統(tǒng)支持10個中斷向量及10余個中斷源，適合實時應用領域。高性能價格比’nSP(TM)家族片內(nèi)帶有高尋址能力的ROM、靜態(tài)RAM和多功能的I/O口。另外，’nSP(TM)的指令系統(tǒng)提供具有較高運算速度的16位16位的乘法運算指令和內(nèi)積運算指令，為其應用增添了DSP功能，使得’nSP(TM)家族運用在復雜的數(shù)字信號處理方面既很便利，又比專用的DSP芯片廉價。功能強、效率高的指令系統(tǒng)’nSP(TM)指令系統(tǒng)的指令格式緊湊，執(zhí)行迅速,并且其指令結構提供了對高級語言的支持,這可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間。低功耗、低電壓’nSP(TM)家族采用CMOS制造工藝，同時增加了軟件激發(fā)的弱振方式、空閑方式和掉電方式，極大地降低了其功耗。另外，’nSP(TM)家族的工作電壓范圍大，能在低電壓供電時正常工作，且能用電池供電。這對于其在野外作業(yè)等領域中的應用具有特殊的意義。SPCE061A是繼’nSP(TM)系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽科技推出的又一款16位結構的微控制器。與SPCE500A不同的是，在存儲器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）。較高的處理速度使’nSP(TM)能夠非常容易地、快速地處理復雜的數(shù)字信號。因此，與SPCE500A相比，以’nSP(TM)為核心的SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語音識別應用領域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟的選擇。性能:16位µ’nSP&8482;微處理器；工作電壓(CPU)VDD為2.4~3.6V(I/O)VDDH為2.4~5.5VCPU時鐘：0.32MHz~49.152MHz；內(nèi)置2K字SRAM；內(nèi)置32KFLASH：可編程音頻處理；晶體振蕩器;系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時鐘處于停止狀態(tài))，耗電僅為2µA@3.6V；2個16位可編程定時器/計數(shù)器(可自動預置初始計數(shù)值)；2個10位DAC(數(shù)-模轉換)輸出通道；32位通用可編程輸入/輸出端口；14個中斷源可來自定時器A/B，時基，2個外部時鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；使用凌陽音頻編碼SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容納210秒的語音數(shù)據(jù)；鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號；32768Hz實時時鐘；7通道10位電壓模-數(shù)轉換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉換器；聲音模-數(shù)轉換器輸入通道內(nèi)置麥克風放大器和自動增益控制(AGC)功能；具備串行設備接口；具有低電壓復位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(LVD)功能；內(nèi)置在線仿真電路ICE（In-CircuitEmulator）接口；具有保密能力；具有WatchDog功能。SPCE061A的內(nèi)部結構框圖如圖2.4所示。圖2.4

SPCE061A內(nèi)部結構圖2.4

SPCE061A最小系統(tǒng)本方案使用SPCE061A精簡開發(fā)板（61板）作為單片機最小系統(tǒng)。61板包括SPCE061A芯片及其外圍的基本模塊，外圍模塊包括：晶振輸入模塊（OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（PLL）、復位電路（RESET）、指示燈（LED）等，如圖2.5所示。圖2.5

SPCE061A最小系統(tǒng)2.5SPLC501液晶顯示模組SPLC501液晶顯示模組主要有以下幾個主要部件：1.液晶顯示器（帶驅動、控制器的液晶面板）；2.復位按鍵；3.電源指示燈；4.模組接口及跳線；注：電源指示燈和背光跳線的位置由于產(chǎn)品批次的不同可能與上面框圖所示位置不同。SPLC501液晶顯示模組采用GPG12063YS3LCD模塊，此模塊內(nèi)嵌SPLC501A芯片，采用先進的COG技術，將芯片嵌在LCD玻璃上，其系統(tǒng)框圖如圖2.6所示：圖2.6液晶顯示器系統(tǒng)框圖2.5.1主要功能與基本參數(shù)SPLC501液晶顯示模組為128×64點陣，面板采用STN（SuperTwistedNematic）超扭曲向列技術制成并且由128Segment和64Common組成。模組上的液晶顯示器采用凌陽科技的SPLC501芯片作為LCD驅動和控制器，為128×64點陣圖形液晶顯示器。實物如圖2.7所示：圖2.7SPLC501液晶顯示模組實物圖其基本參數(shù)為：顯示模式：黃色模式STN液晶顯示格式：128×64點陣圖形液晶顯示輸入數(shù)據(jù)：兼容68/80系列MPU數(shù)據(jù)輸入背光：黃綠色LED模塊尺寸：72.8（長）×73.6（寬）×9.5（高）mm視屏尺寸：58.84（寬）×35.79(長)mm像素尺寸：0.46（寬）×0.56（長）mm點大?。?.42（寬）×0.51（長）mm特點：接口簡單，應用方便，功耗低，且可以完成較多液晶特效功能。該液晶模組可以顯示字符、漢字、圖形等，且灰度編程可調(diào)。2.5.2SPLC501驅動控制器芯片SPLC501液晶顯示模組采用的驅動控制芯片為凌陽科技的SPLC501A芯片，SPLC501A為液晶顯示控制驅動器，集行、列驅動器和控制器于一體，廣泛應用于小規(guī)模液晶顯示模塊。SPLC501A單芯片液晶驅動，可以直接與其他微控制器接口總線相連。微控制器可以將顯示數(shù)據(jù)通過8位數(shù)據(jù)總線或者串行接口寫到SPLC501A的顯存中。SPLC501A芯片的特點：內(nèi)置8580位顯示RAM，RAM中的一位數(shù)據(jù)控制液晶屏上的一個像素點的亮、暗狀態(tài)。“1”亮“0”暗；具有65行驅動輸出和132列驅動輸出（模組中的液晶顯示面板僅為64行、128列）；可以直接與80系列和68系列微處理器相連；內(nèi)置晶振電路，也可以外接晶振；工作溫度范圍為-40攝氏度～+85攝氏度。2.5.3字模提取工具DMTool如圖2.8所示，利用液晶顯示漢字或字母時，只需要用該DMTool字模提取工具將漢字或字母輸入，該工具可生成對應該漢字或字母的.c文件和.h文件。DM（DotMatrix）Tool工具是BMP圖像和字符編輯、字模數(shù)據(jù)生成工具。DMTool工具的主要功能如下：字符（漢字、ASCII碼）導入；字符（漢字、ASCII碼）編輯；單色BMP圖像（小于或等于240×240點）導入；單色BMP圖像編輯；圖像、字符和字模數(shù)據(jù)生成（單個字點陣支持16×16和12×12兩種）；字模數(shù)據(jù)文件導出。圖2.8字模提取工具2.5圖2.9SPLC501液晶顯示模組電路原理圖SPLC501液晶顯示模組中，接口引腳：“+”、“V3”分別為電源輸入端和高電平引針（供時序選擇跳線用），而“-”、“GND”CS1：片選，低有效RES：復位腳AO：數(shù)據(jù)命令選擇腳R/W：對于6800系列MPU的讀寫信號（R/W）對于8080系列MPU的寫信號（W/R）EP：對于6800系列MPU的時鐘信號使能腳對于8080系列MPU的讀信號（RD）DB0-DB7：8位數(shù)據(jù)總線VR：端口輸出電壓C86：C86=’H’選擇6800MPU系列C86=’L’選擇8080MPU系列PS：串、并行時序選擇2.6凌陽語音處理模組凌陽音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種：SACM-A2000：壓縮比為8:1，8:1.25，8:1.5SACM-S480：壓縮比為80:3，80:4.5SACM-S240：壓縮比為80:1.5按音質(zhì)排序：A2000>S480>S240，利用CompressTool工具可單個或批量對wav文件進行不同形式壓縮。凌陽SPCE061A具有DSP功能，有很強大的信息處理能力，最高時鐘可達到49M，具備運算速度高的優(yōu)勢等等，這為語音的播放、錄放、合成及辨識提供了條件。另外SPCE061A單片機具有32k閃存，事先把所需要的語音信號用凌陽CompressTool工具錄制好，本系統(tǒng)共包括十多個語音資源，整個語音信號經(jīng)凌陽SACM＿S480壓縮算法壓縮只占用較少的存儲空間，對凌陽SPCE061A單片機的存儲系統(tǒng)來說綽綽有余。凌陽SPCE061A單片機自帶雙通道DAC音頻輸出，DAC1、DAC2轉換輸出的模擬電流信號分別通過AUD1和AUD2管腳輸出，DAC輸出為電流型輸出，經(jīng)SPY003音頻放大，即可驅動喇叭放音，放大電路如圖2.6（只列出了DAC1、DAC2類似）。在DAC1、DAC2后面接儀的簡單的音頻放大電路和喇叭就能實現(xiàn)語音播報功能，這為單片機的音頻設計提供了極大方便，音頻的具體功能主要通過程序來實現(xiàn)。圖2.10音頻放大電路電路中的SPY003放大倍數(shù)被固定為20倍。音量的大小可以通過電位器調(diào)整。SPY003也是凌陽公司的產(chǎn)品。和LM386相比，SPY003還是比較有優(yōu)勢的，比如LM386工作電壓需在4V以上，SPY003僅需2.4V即可工作（兩節(jié)電池即可工作）；LM386輸出功率199mw以下，SPY003約700mw。2.7系統(tǒng)總電路圖圖2.113系統(tǒng)軟件設計本方案的軟件系統(tǒng)包括下面模塊：按鍵掃描：掃描按鍵，判斷是否有鍵按下，在Key.c文件中實現(xiàn)；濕度測量：端口初始化，測量濕度并返回濕度值，在Hum_Measure.c文件中實現(xiàn)；語音播放任意數(shù)字：播放任意的整數(shù)，本系統(tǒng)中用來播放濕度值，在PlayVoice.c文件中實現(xiàn)；中斷服務：語音播放中斷服務程序和IRQ2中斷讀計數(shù)值程序，在isr.asm文件中定義。3.1主程序流程主程序流程如圖3.1。調(diào)用按鍵掃描程序讀取鍵值，如果是KEY1鍵按下則啟動測量，調(diào)用濕度測量函數(shù)測量濕度，并根據(jù)測量結果進行相應播放；如果不是KEY1鍵按下，返回繼續(xù)掃描按鍵。注意：在每次測量前都會關斷快速中斷FIQ，這是因為在測量過程中用到了定時/計數(shù)器TimerA，而在語音播放時打開了FIQ中斷，所以在測量前需先關閉，以免在測量過程中CPU一直相應FIQ中斷，造成不必要的麻煩。圖3.1

主程序流程圖3.2按鍵掃描模塊本系統(tǒng)中只用到了一個按鍵--61板上的KEY1鍵，這個鍵和IOA0連接。按鍵掃描程序流程如圖3.2所示。利用延時去抖的方法，先取一次端口數(shù)據(jù)，延時一段時間，一般延時幾十ms即可，再取一次端口數(shù)據(jù)，如果二者相同，說明取到了正確的鍵值。圖3.2

按鍵掃描程序流程圖3.3濕度測量程序流程濕度測量程序流程如圖3.3。為了減少誤差，確保測量的正確性，測量四次，去掉一個最高值和一個最低值，如果中間兩個數(shù)相差不大于10，則中間兩個數(shù)的平均值就是測量的最終數(shù)據(jù)，程序中這個數(shù)據(jù)為TimerA的計數(shù)值。由于用Feedback功能測量傳感器的電容，如圖2.6。事實上利用Feedback功能直接能測到傳感器工作的頻率，根據(jù)這個頻率來才能計算傳感器的電容值。測量傳感器工作頻率的方法：利用TimeB作為定時器