具有语音播报功能的数字温度计设计

具有语音播报功能的数字温度计设计

摘要：

本课题针对普通温度计无法播报、灵敏度低、读数不易识别等特点，提出了具有语音播报功能的数字式温度计的设计方案。选用AT89C51为主控芯片进行温度信号采集、数据处理和语音播放等控制，选用DS18B20对环境温度进行采集，ISD1760进行语音存储与播放，通过ZLG7290实现按键控制，使用128*64液晶来显示温度，时钟芯片PCF8563实现定时功能，以上构建了硬件电路。该语音温度计测量范围为-25～60℃，误差为±0.5℃，该语音温度计测温速度快，读数方便，语音清晰，语音可定时播报，可广泛用于家庭生活，工厂，实验室等场合。

关键词：AT89C51；语音播报；数字式温度计

The design of digital thermometer with speech function

Abstract：

The topic for the ordinary thermometer can’t broadcast, low sensitivity, reading is not easy to identify the characteristics, puts forward a design scheme of the digital thermometer with voice broadcast function. Using AT89C51 as the main control chip for temperature signal collecting, data processing and voice playback control, use DS18B20 to collect the environmental temperature, ISD1760 for voice storage and display, through the ZLG7290 to realization control of buttons, the use of 128*64 LCD to display the temperature, the clock chip PCF8563 to realize the timing function, all those set up the construction of the circuit system. The voice thermometer measuring range is -25 ~ 60 ℃, error is ±0.5 ℃. This kind of voice thermometer measurement temperature is fast, else broadcast is convenient, clear voice, and the broadcast can be timing, so this kind of thermometer can be widely used in families, factories, laboratories and other occasions.

Key words: AT89C51; voice broadcast; digital thermometer

目录

第1章绪论 (1)

1.1选题目的和意义： (1)

1.2本课题在国内外的研究状况及发展趋势： (1)

1.3 本课题主要讨论问题 (1)

第2章方案选择与论证 (3)

2.1系统的总体设计思路 (3)

2.2核心控制CPU模块 (3)

2.3温度采集模块 (4)

2.4显示模块和键盘控制 (4)

2.5语音播报模块 (5)

2.6时钟芯片模块 (6)

第3章系统硬件电路设计 (8)

3.1核心控制CPU的介绍 (8)

3.1.1 AT89C51的功能描述 (8)

3.1.2 AT89C51管脚功能 (8)

3.1.3 AT89C51系统资源的分配 (10)

3.2温度传感器模块 (10)

3.2.1 DS18B20的功能描述 (10)

3.2.2 DS18B20的特点 (10)

3.2.3 DS18B20的测温原理 (11)

3.2.4 DS18B20与A T89C51的接口电路设计 (13)

3.3语音播报模块 (13)

3.3.1 ISD1760语音模块功能描述 (13)

3.3.2 ISD1760各引脚功能描述 (14)

3.3.3 ISD1760语音芯片录放音电路设计 (16)

3.4显示电路 (18)

3.4.1 LCD12864液晶模块的功能描述 (18)

3.4.2 LCD12864液晶显示模块与A T89C51接口电路设计 (18)

3.5键盘以及定时电路 (19)

3.5.1 ZLG7290的功能描述 (19)

3.5.2 ZLG7290的原理及硬件接口电路设计 (20)

第4章系统的软件设计 (21)

4.1系统的主程序设计 (21)

4.2测量温度子程序 (22)

4.3 ISD1760语音播报子程序 (23)

结束语 (24)

致谢 (25)

参考文献 (26)

附录1 总电路图 (27)

附录2 系统主程序 (28)

附录3 测量温度子程序 (29)

附录4 ISD1760语音播报子程序 (30)

附录5 英文文献原文及翻译 (31)

第1章绪论

1.1选题目的和意义：

温度是一种最基本的环境参数，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。

传统温度计多采用物理原理，根据水银等随温度升降的热胀冷缩的性质，通过读取刻度值来判断温度值，此类方法准确度比较低，不易实现自动化，温度计容易损坏，并且测量需要的时间长，容易受到外界诸多物理因素的影响。

具有语音播报功能的数字温度计可克服传统温度计在生活生产中的诸多不利因素。在对周围环境温度进行测量时，本设计可通过语音播报功能及数字显示功能成功地实现温度测控，其本身还可通过软硬件支持的相关功能及特定算法来调节测量精度，大大提高了设计的灵活性。此类温度计测温性能方面准确快捷；显示方式则为清晰易懂的数字化类型，方便人们日常生活使用；语音播报功能使其更加智能化、人性化。

1.2本课题在国内外的研究状况及发展趋势：

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。

在国外，语音播报技术已经非常先进，语音播报系统日趋成熟，许多国家致力于这方面的开发研究，到现在为止很多国家的产品已经达到国际先进水平，并已广泛应用于各个领域。如：美国ISD公司生产的ISD系列智能语音存储芯片音质好，长期断电语音信号不丢失，非常适合于电子产品的开发应用。其各型号产品性能各异，特点鲜明，总体功能齐全，可根据开发项目和要求选择合适的产品进行设计，既实现预期要求又不会资源浪费。

总体来讲，我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，总趋势为微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展。

1.3 本课题主要讨论问题

此次设计是基于单片机控制的LED数码智能语音温度计。

主要研究的问题有：

1、温度的测量，包括温度传感器的选取；