具有語音功能的溫度檢測及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)位論文 .doc

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1、具有語音功能的溫度檢測及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目錄1緒論11.1研究背景和意義11.2課題內(nèi)容32方案設(shè)計(jì)與比較42.1控制部分42.2檢測部分92.3算法部分143系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)173.1硬件總體框圖及說明183.2單元電路設(shè)計(jì)193.2.1復(fù)位電路193.2.2鍵盤電路193.2.3測溫部分電路203.2.4顯示電路213.2.5音頻輸出電路223.2.6控制電路234軟件設(shè)計(jì)244.1主程序流程圖244.2各個(gè)子程序的介紹264.2.1系統(tǒng)初始化264.2.2鍵盤掃描264.2.3LED顯示274.3PID計(jì)算284.4繼電器控制294.5語音播報(bào)294.6中斷流程圖305總結(jié)32II具

2、有語音功能的溫度檢測及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)33致謝34附錄35附錄A程序代碼35附錄B總電路圖55附件附件1開題報(bào)告（文獻(xiàn)綜述）附件2譯文及原文影印件II具有語音功能的溫度檢測及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1緒論1.1研究背景和意義電子技術(shù)的快速發(fā)展，尤其大規(guī)模集成電路以及超大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生和發(fā)展，給人們的生活帶來的根本性的變化。這些變化不僅僅體現(xiàn)在了人們生活節(jié)奏的加快，還包括了人們生活方式的改變。由于可編程控制器的出現(xiàn)，現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。在日常生活中，由于溫度過高和過低而造成大量的水資源的浪費(fèi)，所以溫度控制在我們的生活中扮演著很重要的角色。溫度控制技術(shù)的飛速發(fā)展，讓我們

3、的資源得到更合理的利用，從而減少了很多工業(yè)生產(chǎn)中的資源過度浪費(fèi)。溫度控制技術(shù)的發(fā)展依賴于單片機(jī)技術(shù)[1-2]，而單片機(jī)是隨著超大規(guī)模的集成電路技術(shù)的發(fā)展誕生的。單片機(jī)的體積小、功能強(qiáng)、性價(jià)比高等的特點(diǎn)，使得單片機(jī)應(yīng)用十分廣泛?，F(xiàn)在社會(huì)生活中的很多產(chǎn)品都是應(yīng)用了單片機(jī)[3-5]，利用單片機(jī)的優(yōu)勢，使得產(chǎn)品的體積更小、更加的智能化，從而提升了產(chǎn)品的各種性能。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)單片機(jī)的需求越來越多，這也使得人們對(duì)單片機(jī)的性能要求也越來越高。為了滿足人類的需要，單片機(jī)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，在我們生活的各個(gè)領(lǐng)域中，幾乎沒有哪個(gè)領(lǐng)域中沒有單片機(jī)的應(yīng)用。國防建設(shè)中的導(dǎo)彈裝置，飛機(jī)上的儀表控制，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊

4、與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，還有著我們經(jīng)常使用的智能IC卡等等無不利用了單片機(jī)技術(shù)[6]。因此，單片機(jī)技術(shù)在不斷的進(jìn)步，向不斷的滿足著人們需求的方向前進(jìn)。單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步包括了數(shù)字單片機(jī)[7-8]的工藝及技術(shù)，模糊單片機(jī)的工藝及技術(shù)，單片機(jī)的可靠性技術(shù)，以及以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。在我們的現(xiàn)實(shí)生活中，數(shù)字單片機(jī)扮演著非常重要的角色，它的發(fā)展也在一定程度上代表了單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步反映在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功率消耗、外部電壓等級(jí)以及制造工業(yè)等方面上。90年代后期到現(xiàn)在，單片機(jī)的發(fā)展又進(jìn)入了另一個(gè)新階段，單片機(jī)朝著更高性能和多品種方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢將是

5、進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展[10]。隨著集成工藝的不斷發(fā)展,單片機(jī)一方面向集成度更高、體積更小、功能更強(qiáng)、功耗更低方向發(fā)展,另一方面向32位以上及雙CPU方向發(fā)展。第56頁共55頁具有語音功能的溫度檢測及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步起到了決定性的作用?，F(xiàn)在信息技術(shù)的基礎(chǔ)包括信息采集、信息傳輸與信息處理，而信息的采集離不開傳感器技術(shù)。所以說傳感器是新技術(shù)革命和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代科技的發(fā)展非常重要的組成部分。在溫度檢測中我們使用到了溫度傳感器[11-12]，傳感器技術(shù)的發(fā)展對(duì)在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生

6、產(chǎn)以及日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。人類社會(huì)對(duì)傳感器越來越高的要求是傳感器技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力和發(fā)展方向，而現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)則為其發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)后盾。溫度傳感器在所有傳感器中是最早開發(fā)的，也是應(yīng)用最廣泛的。傳感器技術(shù)在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下出現(xiàn)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，新型傳感器也在不斷出現(xiàn)，并且向著集成化、多功能化和智能化的方向發(fā)展，在傳感器技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，還促進(jìn)了很多相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，這其中包括了新材料的開發(fā)，新工藝的采用以及智能材料的使

7、用等。這使得各種技術(shù)之間互相促進(jìn)，共同發(fā)展。第56頁共55頁具有語音功能的溫度檢測及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.2課題內(nèi)容本課題要求以凌陽SPCE061A單片機(jī)為控制系統(tǒng)的核心部件設(shè)計(jì)一個(gè)具有語音功能的溫度檢測及控制系統(tǒng)。我們通過Pt1000傳感器進(jìn)行溫度信號(hào)的采集和測量，在經(jīng)過放大器和A/D轉(zhuǎn)換器把溫度信息轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可以處理的范圍內(nèi)的信號(hào)，并且在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行采集、分析及處理，通過PID控制算法來實(shí)現(xiàn)電爐功率及水溫控制的功能。整個(gè)水溫控制系統(tǒng)的加熱對(duì)象為一升純凈水