毕业设计（论文）-基于单片机的语音温度计的设计

1、山西农业大学信息学院本科毕业设计基于单片机的数字语音温度计的设计全套设计加扣 3012250582系部名称：机电工程系专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：学 号：指导教师：二一五年六月 郑 重 申 明 本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名： 日期： BACHELORS DEGREE THESIS OF CISAUThedesignofdigitalthermometer basedonsinglechipvoiceDepartment ：Electrical and Mechanical EngineeringMajor ：Electrical engineering Name ：Student ID ：Director ：June 2015基于单片机的数字语音温度计的设计摘 要随着时代科技的发展，人们的生活水平逐步提

2、高，微机测量和控制技术已被广泛的应用于人们的生产生活中，比如工业自动化、智能仪器仪表、自动控制与检测、机电一体化设备、汽车电子、家用电器等等许多方面。在日常生活和工业生产中，常常要用到温度的检测和控制，在科学实验和生产过程中，温度也是重要的物理参数之一。在许多场合中，我们对温度的要求都非常高，而传统的测温元件普遍是反应速度慢，测量的精度也不够高，而且读数较麻烦，误差也比较大。所以以单片机为核心的温度控制系统更加简单实用和应用意义。本文是一个基于单片机的数字语音温度计的设计，整个设计系统由5个部分组成：单片机控制、温度传感器、液晶显示、语音播报和键盘控制电路，整个系统以单片机为核心，温度传感器实现对温度的测量，使用液晶显示器显示。本系统可进行0100范围内的温度检测，并且可以通过按键实现语音播报温度，也能够显示当前的温度并通过按键调整设置温度的上下限，当实际温度高于或者低于该温度时，会发出警报声。本设计的目的是制作一种可以适用于日常生活场合的，能够显示和语音播报且操作简单的温度测量仪器。关键词：单片机；温度传感器；语音播报IIThedesignofdigitalthermometer b

3、asedonsinglechipvoiceABSTRACTWith the development of the era of science and technology, peoples living standards gradually improve, microcomputer measurement and control technology has been widely used in the production and living of people, such as industrial automation, intelligent instrumentation, automatic control and detection, electromechanical integration equipment, automotive electronics, household appliances and so on many aspects. In daily life and industrial production, often need to

4、use temperature detection and control, in scientific experiments and production process, the temperature is one of the important physical parameters. In many occasions, we are very high to the requirement of temperature, and the traditional temperature measurement components common reaction speed is slow, measurement accuracy is not high, more trouble and reading, a fairly large error. So with the single chip processor as the core of the temperature control system is more simple and practical an

5、d application significance.This is a digital voice thermometer based on single chip design, design of the whole system is composed of five parts: single chip microcomputer control, temperature sensor, liquid crystal display, speech and keyboard control circuit, the whole system with the single chip processor as the core, the temperature sensor for temperature measurement, using LCD display. This system can be carried out within the scope of 0 - 100 temperature detection, and can through the keys

6、 to realize speech temperature, can also display the current temperature and adjust the setting temperature of upper and lower button, when the temperature above or below the actual temperature, sends out the alarm. The purpose of this design is to make a kind of can be applied to daily life situations,able to display the temperature of speech and the operation is simple and measuring instrument.Key words：microcontrollers; the temperature sensor; speech functionIII目 录一、绪论11.1设计背景及意义11.2国内外发展现状1二

7、、设计内容32.1设计目的及主要工作32.2主要研究内容3三、系统概述43.1方案选择43.1.1方案一43.1.2方案二53.2系统设计原理63.3设计组成63.3.1主控制器73.3.2显示电路73.3.3温度传感器7四、系统硬件设计84.1单片机模块84.1.1 AT89S51单片机简介84.1.2 AT89S51时钟电路114.1.3 AT89S51复位电路124.2温度传感器模块124.2.1温度传感器DS18B20简介124.2.2 DS18B20的工作原理134.2.3 DS18B20内部结构及功能144.2.4温度传感器与单片机的接口电路144.3液晶显示模块154.3.1液晶显示模块简介154.3.2液晶显示部分与单片机的接口164.4按键控制模块174.4.1消除按键抖动174.5语音模块184.5.1 ISD1420引脚功能184.5.2语音录放194.5.3 ISD1420与单片机接口设计20五、系统软件设计215.1主程序设计215.2 DS18B20初始化225.3语音播放子程序设计235.4仿真结果23结论26参考文献27致谢28附录A 系统整体电路29附

8、录B 全部程序清单30II一、绪论1.1设计背景及意义 目前，随着人们生活水平和科学技术的提高，温度测量技术也在不断地改进和提高，单片机发展在近些年也在飞速的发展，单片机的应用也渗透到了人们的日常生活和工业生产等各个行业中，微机应用技术在新技术革命浪潮中得到蓬勃的发展。温度是一种基本的环境参数，人们的生产和生活离不开它，工业生产中也需要实时测量温度，温度的测量对农业生产更是尤为重要的，所以研究温度的测量方法和研究测量温度的装置具有重要的意义。设计数字语音的温度计，与传统温度计不同，可以为人们的日常生活提供更多的方便。在传统的温度测量中，存在费时费力，精度差等缺点，而单片机的出现很好的解决了温度的采集和数据处理问题。使用单片机作为本设计的核心，是因为它拥有诸多优点，比如：集成度高，功能强大，通用性好，尤其是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，靠干扰能力强以及使用方便等特点，在数字智能化方面有着广泛的用途。1.2 国内外发展现状在国内各行各业中，温度控制系统的应用虽然已经十分广泛，但是温度控制器的生产，国内的总体发展水平仍然不高，相较于先进的国家，仍然有着比较大的差距。随着电子技术的发展，市

9、场上出现了各种各样的测量仪器，当然也包括数字式语音温度计。早在20世纪80年代国外就对温度控制技术进行研究，采用模拟式的组合仪表，采集温度信息，然后进行指示、记录和控制，现在国外正在向着完全自动化，无人化方向发展，他们的发展速度很快。而我国对温度控制技术起步比较晚，对于温控产品，我国以“点位”控制以及常规的PID控制器的温控产品较为成熟，可用于较高控制场合的智能化，自适应的控制仪表，国内不仅广泛应用并形成商品化的控制仪表较少而且技术也不成熟。随着我国经济的发展，我国政府和国内的企业对此也都十分重视，对相关企业进行重组，并相继建立了一些研发中心以及开展创新性研究，我国的仪表工业得到迅速发展。虽然单片机主要功能都集中在一块小芯片上，但是它拥有一个完整计算机的大部分部件：内外部总线系统、内存、CPU，而且现在大部分还拥有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。因为单片机早期用在工业领域，它也被称为微控制器。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更

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