基于SPCE061A具有语音功能的湿度测控系统设计毕业论文.doc
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1、毕业设计论文题目:基于SPCE061A具有语音功能的湿度测控系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(
2、论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校
3、有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科
4、学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)指导教师
5、: (签名) 单位: (盖章)年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)评阅教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日教研室(或答辩小组)及
6、教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现
7、的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)教研室主任(或答辩小组组长): (签名)年 月 日教学系意见:系主任: (签名)年 月 日目 录摘 要ABSTRACT前 言一、总体设计和实现的功能41.1 系统参数41.2 功能简介4二、系统硬件设计42.1SPCE061A芯片特点52.1.1SPCE061A简介52.1.2芯片特性52.2SPCE061A精简开发板62.3湿度传感器HS110172.3.1湿度测量简介72.3.2HS1101简介82.3.3测量原理92.3.4测量方法92.4硬件电路112.4.1SPCE061A最小系统112
8、.4.2电源模块122.4.3电容式湿度传感器HS1101电路模块122.4.4按键电路13三、系统软件设计133.1主程序133.2按键扫描模块143.3湿度测量程序流程图153.4语音播放任意整数数据程序163.5中断服务程序流程图17结束语20参考文献21致 谢22附 录23基于SPCE061A具有语音功能的湿度测控系统设计摘要本文以SPCE061A单片机为控制核心,主要针对一般电子湿度计,研究了被测湿度值存在只能检测和数字显示、不可以语音播出的实际问题,运用16位单片机控制,利用电容式湿度传感器,设计了一种具有湿度的测量、数字显示以及语音报警功能的湿度检测系统。目前市面上已经出现了很多
9、基于SPCE061A的相关产品。本文通过比较基础的方法,阐述了SPCE061A单片机是一种性价比很高的产品,它自带语音模块,功能强大,应用面极广。关键词:单片微型计算机;语音播报;湿度传感器;HS1101;SPCE061ABased on the SPCE061A design of humidity measurement and control system with speech functionAbstractIn this article tospce061asingle-chip microcomputer to control core, is for general elect
10、ronic hygrometers, study the measured humidity value can only detect and problems of digital display, not the actual voice broadcast, using16-bit single-chip microcomputer control, the use of capacitive humidity sensor, designed a measurement with humidity humidity detection, digital displays, and v
11、oice alarm system. Currently there have been many on the market based onspce061aof related products. By comparing the basic method in this article, expounded thespce061asingle-chip is a high price/performance of the product, it comes with voice modules, powerful, very wide.Key words: single-chip mic
12、rocomputer stool;voice broadcasts;HS1101;SPCE061A摘要本文以SPCE061A单片机为控制核心,主要针对一般电子湿度计,研究了被测湿度值存在只能检测和数字显示、不可以语音播出的实际问题,运用16位单片机控制、利用电容式湿度传感器,设计了一种具有湿度的测量、数字显示以及语音报警功能的湿度检测系统。目前市面上已经出现了很多基于SPCE061A的相关产品。本文通过比较基础的方法,阐述了SPCE061A单片机是一种性价比很高的产品,它自带语音模块,功能强大,应用面极广。关键词:单片微型计算杌;语音播报;湿度传感器;HS1101;SPCE061A 前 言目前
13、,嵌入式系统的发展万兴未艾:其种类从小到一个芯片,大到一台独立的应用设备,数量繁多,让人目不暇接;其应用领域从以工农业控制为主,渗透到人们日常生活的各个方面:在电冰箱、洗衣机、空调、电视机、手机、数码相机,甚至电饭锅和手表里,都有嵌入式系统的身影。正如美国福特汽车公司高级经理所说的那样:“福特出售的计算能力已经超过了IBM。因此,嵌入式系统成为了种无处不在的数字系统,并且成为了后PC时代的骄子。”在农工业方面,我国农业正处于从传统农业想以优质、高产、高效益为目标的现代农业转化的新阶段。环境的控制和检测作为农业生物速成、优质、高产的手段,是农业现代化的重要标志。温室大棚中的环境有多个因素组成,如
14、温度、光照、湿度及二氧化碳浓度等。人工管理已经不能满足农业的生产要求了,阻碍了农业的发展。另外,在工业领域里,比如矿井、锅炉、水温检测等等,诸多方面都需要进行温度、湿度、瓦斯、光照方面的检测。而且这些方面有时候要求特别严格,不容有误。比如矿井里的瓦斯检测。所以,综合很多方面,在此设计了一种基于SPCE061A具有语音功能的湿度测控系统,用于对湿度进行检测,语音报警,让检测系统更加安全和方便。此系统还能进行扩展,比如:扩展成多点湿度实时监测;变换检测模块进行其他诸如瓦斯、二氧化碳、光线的检测。总是次系统可以扩展的空间很大,用途很广。一、总体设计和实现的功能1.1 系统参数本方案系统的主要参数:工
15、作温度:070;工作湿度:0100%RH;测量范围:1%99%RH;精度:5RH%。1.2 功能简介本方案预期实现的功能如下:按键控制启动湿度测量;语音播放测量湿度值;湿度判断,并有温馨提示语,当湿度太高时,播放“潮湿,请打开除湿机”,湿度太低时,播放“太干,请打开加湿器”。二、系统硬件设计对于湿度测量仪,除了具有一个控制器控制测量外,还需要测量器。本系统中采用SPCE061A作为控制器,电容式湿度传感器HS1101作为测量器,利用一个按键来启动湿度测量和语音播放。由于电容不能直接和SPCE061A的I/O口连接进行测量,所以需要一个电路模块,与SPCE061A的Feedback接口IOB2、
16、IOB4,IOB3、IOB5连接,实现从电容到频率的转换,系统的结构框图如图 2.1。图2.1系统结构框图SPCE061A单片机作为主控芯片,根据读到的键值判断是否启动测量,测量时负责读取Feedback电路的工作频率,根据频率计算HS1101的电容和它所在环境的湿度,并把湿度通过喇叭播放出来。同时如果湿度值太高或者太低,系统会播放提示。2.1SPCE061A芯片特点2.1.1SPCE061A简介SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机,该芯片拥有8路10位精度的ADC,两路10精度的DAC,只需要外接功放(SPY0030A)即可完成语音的播放。另外凌阳十六位单片机具有
17、易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境。在此环境中,支持标准C语言,可以实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用为软件开发提供了方便的条件。SPCE061A片内还集成了一个ICE(在线仿真电路)接口,使得对该芯片的编程、仿真都变得非常方便,而ICE接口不占用芯片上的硬件资源,结合凌阳科技提供的集成开发环境(unSP IDE)我们可以利用它对芯片进行真实的仿真;而程序的下载(烧写)也是通过该接口进行下载。下图为SPCE061A单片机的内部结构框图:图 2.2 SPCE061A内部结构图2.1.2芯片特性16位nSP微处理器核心,能完成16为算术逻辑运算、16*16为硬件乘法运算和DSP的内积滤
18、波运算;CPU工作电压VDD为3.03.6V(CPU),IO口工作电压VDDH为3.05.5V(I/O);CPU的工作时钟频率为0.32MHz49.152MHz;内置2K字的静态内存(SRAM);内置32K字的闪存(FLASH);可编程音频处理;晶体振荡器;省电模式:系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电仅为2A(3.6V);2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值);2个10位DAC(数-模转换)输出通道;32位通用可编程输入/输出端口;14个中断源:包括2个定时器及时器,2个外部时钟源输入和按键唤醒;具备触键唤醒的功能;使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/
19、秒),能容纳210秒的语音数据;锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号;32768Hz实时时钟;7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器;声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(AGC)功能;具备串行设备接口;低电压复位(LVR)功和低电压监测(LVD)功能;内置在线仿真(ICE,In- Circuit Emulator)接口。2.2SPCE061A精简开发板SPCE061A精简开发板(简称61板),是以凌阳16位单片机SPCE061A为核心的精简开发仿真实验板,是凌阳专为大学生、电子爱好者等进行电子实习、课程设计、毕业设计、电子制作及电子竞赛所设计的,也可作
20、为单片机项目初期研发使用。61板除了具备单片机最小系统电路外,还包括有电源电路、音频电路(含MIC输入部分和DAC音频输出部分)、复位电路等,采用电池供电,方便学生随身携带!使学生在掌握软件的同时,熟悉单片机硬件的设计制作,锻炼学生的动手能力,也为单片机学习者和开发者创造了一个良好的学习条件和开发新产品的机会!61板上有调试器接口(Probe接口)以及下载线(EZ_Probe)接口,分别可接凌阳科技的在线调试器、简易下载线,配合unSP IDE,可方便地在板上实现程序的下载、在线仿真调试。下图为61板的实物图:图2.3 61板实物图2.3湿度传感器HS11012.3.1湿度测量简介1、湿度定义
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- 基于 SPCE061A 具有 语音 功能 湿度 测控 系统 设计 毕业论文
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