1、安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）1毕业设计（论文）题目：基于 51 单片机的家用温湿度语音播报系统设计姓 名 学院 名 专 业 指导教师 2014 年 月 日安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）2诚信承诺本人_ _声明，本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成，论文所利用的一切资料均符合论文著作要求，且在参考文献中列出。签名： 日期：安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）3摘要本系统是一个基于单片机 AT89C51 的语音播报系统的设计，用来测量环境温湿度，整个设计系统分为 5 部分：单片机控制、DHT11 温湿度传感器、液晶显示、语音播报以及键盘控制电路，整个设计是以 AT89C51
2、 为核心，选用 DHT11温湿度传感器，LED12864 液晶显示器实现。当测量温湿度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。语音录放选用的集成块是 ISD1420 芯片，其保真度高，录音效果好，而且经济实惠。LCD 采用的是 LCD12864，它具有功耗低、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，应用越来越广泛。整个设计的重点在于编程，因为其外围电路相对比较简单，实现容易。在本论文中附带了软件实现的流程图以及部分子程序以及各种硬件电路图。关键词：液晶显示；语音播报； ISD1420安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）4ABSTRACTThis system is a design of
3、 the speech thermometer according to the microprocessor AT89C51,which is used to measure the environment temperature, The whole design system is divided into 5 parts: A microprocessor control, temperature sensor， the LCD display, the speech report and the keyboard control circuit, at the same time ，
4、The whole design take AT89C51 as the core, choose to single bus digital temperature sensor DS18B20, DS1302 serial clock chip, RT1602 LCD monitor realization, LCD display the current date, time, weeks and temperature. When measuring temperature over set temperature fluctuation limit, start with light
5、 alarm buzzer. Temperature display stability, and temperature measurement error acuities 1, plus or minus temperature the decimal part retained two significant digits. Increased Celsius temperature conversion contrast with Fahrenheit and sets up a display function beep voice automatically broadcast
6、time temperature, manual real-time broadcast time temperature function. The speech recoding LCD;speech function;sounding and light alarm.安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）目 录引言 .1第一章 绪 论 .2第二章 设计方案 .42.1 设计任务 .42.2 原理框图 .42.3 电源模块 .42.4 温湿度传感器模块 .42.5 显示模块 .52.6 键盘控制模块 .52.7 语音播报模块 .6第三章 硬件设计 .73.1 单片机模块 .73.1.1 单片
7、机介绍 .73.1.2 单片机外围电路设计 .83.1.3AT89C51 复位电路 .103.1.4 AT89C51 时钟电路 .123.2 电源模块 .123.3 温湿度传感器模块 .133.3.1 DHT11 的传输特性 .153.3.2 温湿度测量电路设计 .163.3.3 DS18B20 与 AT89C51 的接口电路设计 .173.4 键盘控制 .183.5 语音报警 .183.6 液晶显示 .183.7 语音播报 .193.7.1 ISD1420 语音芯片录放音电路设计 .193.7.2 ISD1420 与 AT89C51 接口电路设计 .20第四章 软件设计 .214.1 主程序
8、设计 .21键盘扫描 5.2.1 .215.2.2 .214.2 显示模块程序 .224.3 键盘控制模块 .264.4 源代码是 DS18B20.h 模块 .304.5 温湿度测量模块 .324.6 报警子程序模块 .354.7 以下源代码是 ISD1420.h .364.8 源代码是语音播报子程序 .37第五章 调试 .395.1 测量温湿度子程序设计 .405.2 报警子程序 .41安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）5.3 实现时钟功能的程序设计 .425.4 显示程序设计 .435.5 语音播放子程序 .44第六章 仿真结果数据分析 .466.1 功能仿真和结果 .46结论 .47谢
9、辞 .48参考文献 .49安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）1引言人民的生活与环境的温度和湿度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温湿度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究合适的测温方法和测温装置具有重要的意义。随着自动化水平在工业生产过程中的日益提高，智能化已经成为一种趋势。人们越来越希望，生产生活中能够最大限度的趋于自动化和智能化，并且具有一定的人机交互性。大规模语音处理集成电路的发展，使得语音播报系统在实际生活生产中的应用越来越广泛3。语音播报技术体现了智能化，人性化，它不仅在需要用声音传递信息的环境中担当信息传输纽带的重要作用，还在繁忙的日常生产服务中通过温馨、亲切的语音提示
10、方式调节受用者心情。语音播报技术的相关研究也已成为一个热门领域，现今生产生活中其相关技术的应用随处可见。具有语音播报的温度控制系统在工农业生产中拥有广泛的应用前景。目前生产生活中经常需要某一特殊的环境温湿度，测量一旦达不到一个相当高的要求就会造成巨大的损失。传统的方式对人力浪费较大，对温湿度控制不精确，而且一不小心容易发生意外。如果设计一套基于电子技术的具有语音播报功能的温湿度控制系统，就可以实时监测温湿度，并可以通过键盘准确地控制温湿度，不需要人力检测。 安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）2第一章 绪 论1.1 课题开发背景智能语音播报系统在我国属于新兴技术产业，有着极为光明的前景，此方面
11、国内市场的主要产品趋向于应用国外先进的基础硬件生产成品。随着我国国民经济持续高速的发展，智能化生产规模日趋扩大，语音播报融入日常生活已成为一种趋势。如：对车辆收取管理、通行或进入等费用、提示语等播报的智能语音系统，或是在各公共场合的时间、天气、问候等提示语的播报。1.2 设计的目的和意义人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温湿度，在农业生产中也离不开温湿度的测量，因此研究合适的测温方法和测温装置具有重要的意义。随着自动化水平在工业生产过程中的日益提高，智能化已经成为一种趋势。人们越来越希望，生产生活中能够最大限度的趋于自动化和智能化，并且具有一定的人机交互性。大规模语音
12、处理集成电路的发展，使得语音播报系统在实际生活生产中的应用越来越广泛。语音播报技术体现了智能化，人性化，它不仅在需要用声音传递信息的环境中担当信息传输纽带的重要作用，还在繁忙的日常生产服务中通过温馨、亲切的语音提示方式调节受用者心情。语音播报技术的相关研究也已成为一个热门领域，现生产生活中其相关技术的应用随处可见。具有语音播报的温度控制系统在工农业生产中拥有广泛的应用前景。目前生产生活中经常需要某一特殊的环境温湿度，测量一旦达不到一个相当高的要求就会造成巨大的损失。传统的方式对人力浪费较大，对温度控制不精确，而且一不小心容易发生意外。如果设计一套基于电子技术的具有语音播报功能的温湿度控制系统，
13、就可以实时监测温湿度，并可以通过键盘准确地控制温湿度，不需要人力检测，其测量速度、精度及可行度都得以保障，实现可远程监控、并尽可能节约人力资源的智能语音播报温度系统。相关产品利用率高，设备简单，费用低，效果好。安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）31.3 国内外现状及水平现代工业控制过程广泛应用了有播报功能的工作状态和故障状态报警装置。它以直观、易懂、方便、准确的形式向操作者提供有关信息，使操作者能够更准确、快速地处理系统问题。如：火车站信号自动语音播报系统可通过对多路信号进行检测采集，提供安全警示语音信息并播报，实现安全操作提示及报警，国内对此项技术的要求趋向人性化，高效化，智能化。采取的措
14、施为不断完善传统呆板的录播式语音播报器，实现真正的智能化数字语音播报，根据不同的情况可以随时调整播报的语言及语音语调等。温度传感方面，温度传感器在我国工业生产、国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究都有光明的前景。如 CN61M/KG3004B 矿用温度传感器，拥有操作方便、读数直观、工作可靠、体积小、重量轻、维修简便等特点，适于在煤矿、油田、化工等有爆炸危险的场所连续检测被测量对象的温度，并且有信号输出功能，可与国内各种型号的煤矿善传统呆板的录播式语音播报器，实现真正的智能化数字语音播报，根据不同的情况可以随时调整播报的语言及语音语调等。为了提高
15、对传感器的认识和了解，尤其对温湿度传感器的深入研究以及用法和用途，基于实用丶广泛和典型的原则，因此设计了本系统，在生产和生活中应用性都比较强。本文利用单片机结合传感器技术和语音技术而开发设计了这一室内温湿度语音播报系统。本设计不紧可以显示室内温湿度，而且还能实现温湿度语音播报，使其更人性化，操作方便，控制灵活。随着科学技术的发展和电子设备智能化程度的提高 一些电子产品除了使用传统的键盘和显示器件作为人机交互操作界面之外还借助于语音作为反馈信息以体现智能化和人性化设计本文以 AT89S51 单片机和语音芯片 ISD1760 为核心 设计了一种温度和湿度语音播报系统 完成了数据的实时播报 实现了测
16、量过程的智能化和自动化 以适应各种对测量服务要求比较高的场合.，因此设计了本系统，在生产和生活中应用性都比较强。本文利用单片机结合传感器技术和语音技术而开发设计了这一室内温湿度语音播报系统。本设计不紧可以显示室内温湿度，而且还能实现温湿度语音播报，使其更人性化，操作方便，控制灵活。安徽文达信息工程学院毕业设计（论文）4第二章 设计方案2.1 设计任务1.显示当前温度。2 当测量温湿度超过设定温湿度值时，启动报警模块报警。3.手动实时播报温湿度。4.温度显示温度，误差12.2 原理框图分析本题，根据设计要求我们确定了本系统的整体设计原理框图如图所示2.1 电源模块2.3 电源模块方案：采用独立的稳压电源。电源的稳压的特性较好，能够保证整个系统稳定工作。2.4 温湿度传感器模块方案：DS18B20 是美国达拉斯半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
