基于单片机下的语音播报温度计设计
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基 于 单 片 机 下 的 语 音 播 报 温 度 计 设 计
李 昌禄 ，崔 津 浩 ，刘 琳
（天 津大 学 电子信 息工 程学 院 ，天津 ３０００７２）
摘 要 ：本 文介 绍 了利 用凌 阳 ＳＰＣＥ０６１Ａ 单 片机 实现 语 音 播 报 温 度 计 的 设 计 方 法 。从 硬 件 原 理 和 单 片机 的 特 点 出发 论 述 了其设 计 结构 ，体 现 了该 型 温度 计 精 度 高 、结 构 合 理 、 扩展 性 强 的特 点 。 关 键 词 ：热敏 电阻 ；ＳＰＣＥ０６１Ａ；单 片 机 ；温度 计
（３） 根 据 测 得 温 度值 进 行 判 断 ，如 果 温 度 超 过 ３２￣Ｃ，语 音 提 示 “温 度太 高 ”；如 果 温 度 低 于 １５℃ ， 语 音 提 示 “温 度 太 低 ”。
根 据 介 绍 电 阻 温 度 系 数 时 介 绍 的 方 法 ，就 可 以 估 算 出 不 同 温 度 对 应 热 敏 电 阻 的 电 阻 值 ，利 用 这 些 电阻 值 ，就 可 以 标 定 不 同 电 阻 值 所 对 应 的 温 度 值 。 比如 ，某 一 个 热 敏 电 阻标 定 ２５℃ 时 电 阻 值 为 １０Ｋｌｌ， 电阻 温 度 系 数 为 一３％ ，那 么 在 ２６￣Ｃ时 电 阻 值 为 １０ＫＩ）× （１—３％ ） ＝９．７ＫＩ），２７ｏＣ时 电 阻 值 为 ９．７ ＫＱ × （１— ３％ ） ＝９．４０９ＫＱ； ２４￣Ｃ 时 电 阻 值 为 １０ＫＩ＇￣× （１＋３％ ） ＝１０．３ＫＱ，２３℃ 时 电 阻 值 为 １０．３ＫＱ × （１＋３％ ） ＝１０．６０９Ｋｎ；利 用 这 一 原 理 就 可 以标 定 不 同温 度 值 对 应 的 电 阻值 。
１ 硬 件 基 础
本设 计 所 采 用 的 是 凌 阳 １６位 单 片 价 ＳＰＥＣ０６１ Ａ，该 型单 片 机 具 有 速 度 快 ，功 耗 低 ，性 价 比 高 的 特 点 。它 具 有 １６×１６位 硬 件 乘 法 器 具 备 ＤＳＰ核 所 具 有 的 内积 运 算 ，具 备 较 强 的 中 断 处 理 ，有 一 套 功 能 强 、效 率 高 的 指 令 系 统 ，可 以 方 便 地 处 理 语 音 信 号 。这 款 单 片 机 的 软 、硬 件 特 点 就 为 设 计 带 语 音 提 示 功 能 的 温 度 计 打 下 了 坚 实 的基 础 。
适 合 温 度 计 的 热 敏 电阻 采 用 是 负 温 度 系 数 热 敏 电阻 器 ，这 种 电 阻 器 使 用 锰 （Ｍｎ）、钻 （ｃｏ）、镍 （Ｎｉ）、铜 （Ｃｕ）、铝 （Ａ１） 等金 属 氧 化 物 （具 有 半 导 体 性 质 ） 或 碳 化 硅 （ＳｉＣ） 等 材 料 采 用 陶 瓷 工 艺 制 成 ，其 主 要 特性 是 电 阻值 与 温 度 变 化 成 反 比 ， 即 当温 度 升 高 时 ，电 阻值 却 随 之减 小 。
２ 设 计 目标
本 设 计 实 现 语 音 温 度 计 的 功 能 ，具 体 功 能 如 下 ：
（１） 通 过 单 片 机 键 控 制 测 量 温 度 ，按 一 次 按 键 ，测 量 一 次 温 度 。
（２） 利 用 ＳＰＥＣ０６１Ａ单 片 机 的语 音 函 数 库 播 放 温 度 值 。温 度 精 确 到 １℃ 。
随着 单 片机 技 术 的 不 断 发 展 和进 步 ，其 应 用 范 围 也 在不 断扩 展 ， 由于 它 具 有 体 积 小 ，功 能 强 ，性 价 比高 ，运行 可 靠 等 优 点 ， 因此 在 许 多 小 型 电 子 产 品 上 得 到 广泛 应 用 。 以凌 阳 １６位 的 ＳＰＥＣ０６１Ａ 单 片 机 为 基 础 可 以设 计 出 带 有 语 音 提 示 功 能 的 温 度 计 ， 这 是 一种 典 型 的 单 片 机 应 用 产 品 ，该 温 度 计 具 有 使 用 方便 、精 度 高 、量 程 宽 、灵 敏 度 高 、体 积 小 、功 耗 低 等 优 点 ，适 合 于 我 们 日常 的 生 产 生 活 使 用 ，也 可 以用 作 系 统设 备 中 的 温 度 测 量 模 块 。 另 外 也 可 以 作 为 高 校 电类 学 生 进 行 课 程 设 计 的 题 目，通 过 该 题 目的 课 程设 计 ，学 生 可 以 掌 握 单 片 机 开 发 的 过 程 ， 为 将 来 的 实 际 工 作 打 下 一定 基 础 。
对 于 单 片 机 温 度 计 来 说 ，温 度 传 感 采 用 的 是 热 敏 电阻器 。热敏电阻 ，就是 电阻值随着 温度 的变化 而 变 化 的 电阻 器 。只 要 测 量 热 敏 电 阻 的 电 阻 值 ，按 照 一 定 的 规 律 就 可 以计 算 得 到 温度 值 。
热 敏 电阻 按 其 温 度 特 性 分 为 正 温 度 系 数 热 敏 电 阻 （ＰＴＣ） 和 负 温度 系数 热 敏 电阻 （ＮＴＣ）。正 温 度 系 数 热 敏 电阻 广 泛 应 用 于 彩 色 电 视 机 消 磁 电路 、 电 冰 箱 压 缩 机 起 动 电路 及 过 热 保 护 、过 电 流 保 护 等 电 路 中 ，还 可 用 于 电驱 蚊 器 和 卷 发 器 等 小 家 电 中 ，作 为 电加 热 元 件 。负 温 度 系 数 热 敏 电 阻 广 泛应 用 于 电
●第 一 作 者 ：李 昌禄 （１９７５一），男 ，硕 士 ， 工 程 师 ，从 事 电子 技 术 教 学 及 应 用研 究 工作 。
●收 稿 日期 ：２０１４—０６～０８
百度文库
—
１ｌ４ 一
冰箱 、 空调 器 、微 波 炉 、电 烤 箱 、复 印 机 、打 印 机 等 家 电 、办公 产 品 中 ，作 温 度 检 测 、 温 度 补 偿 、温 度 控 制 、微 波 功率 测 量 及 稳 压 控 制 之 用 。
基 于 单 片 机 下 的 语 音 播 报 温 度 计 设 计
李 昌禄 ，崔 津 浩 ，刘 琳
（天 津大 学 电子信 息工 程学 院 ，天津 ３０００７２）
摘 要 ：本 文介 绍 了利 用凌 阳 ＳＰＣＥ０６１Ａ 单 片机 实现 语 音 播 报 温 度 计 的 设 计 方 法 。从 硬 件 原 理 和 单 片机 的 特 点 出发 论 述 了其设 计 结构 ，体 现 了该 型 温度 计 精 度 高 、结 构 合 理 、 扩展 性 强 的特 点 。 关 键 词 ：热敏 电阻 ；ＳＰＣＥ０６１Ａ；单 片 机 ；温度 计
（３） 根 据 测 得 温 度值 进 行 判 断 ，如 果 温 度 超 过 ３２￣Ｃ，语 音 提 示 “温 度太 高 ”；如 果 温 度 低 于 １５℃ ， 语 音 提 示 “温 度 太 低 ”。
根 据 介 绍 电 阻 温 度 系 数 时 介 绍 的 方 法 ，就 可 以 估 算 出 不 同 温 度 对 应 热 敏 电 阻 的 电 阻 值 ，利 用 这 些 电阻 值 ，就 可 以 标 定 不 同 电 阻 值 所 对 应 的 温 度 值 。 比如 ，某 一 个 热 敏 电 阻标 定 ２５℃ 时 电 阻 值 为 １０Ｋｌｌ， 电阻 温 度 系 数 为 一３％ ，那 么 在 ２６￣Ｃ时 电 阻 值 为 １０ＫＩ）× （１—３％ ） ＝９．７ＫＩ），２７ｏＣ时 电 阻 值 为 ９．７ ＫＱ × （１— ３％ ） ＝９．４０９ＫＱ； ２４￣Ｃ 时 电 阻 值 为 １０ＫＩ＇￣× （１＋３％ ） ＝１０．３ＫＱ，２３℃ 时 电 阻 值 为 １０．３ＫＱ × （１＋３％ ） ＝１０．６０９Ｋｎ；利 用 这 一 原 理 就 可 以标 定 不 同温 度 值 对 应 的 电 阻值 。
１ 硬 件 基 础
本设 计 所 采 用 的 是 凌 阳 １６位 单 片 价 ＳＰＥＣ０６１ Ａ，该 型单 片 机 具 有 速 度 快 ，功 耗 低 ，性 价 比 高 的 特 点 。它 具 有 １６×１６位 硬 件 乘 法 器 具 备 ＤＳＰ核 所 具 有 的 内积 运 算 ，具 备 较 强 的 中 断 处 理 ，有 一 套 功 能 强 、效 率 高 的 指 令 系 统 ，可 以 方 便 地 处 理 语 音 信 号 。这 款 单 片 机 的 软 、硬 件 特 点 就 为 设 计 带 语 音 提 示 功 能 的 温 度 计 打 下 了 坚 实 的基 础 。
适 合 温 度 计 的 热 敏 电阻 采 用 是 负 温 度 系 数 热 敏 电阻 器 ，这 种 电 阻 器 使 用 锰 （Ｍｎ）、钻 （ｃｏ）、镍 （Ｎｉ）、铜 （Ｃｕ）、铝 （Ａ１） 等金 属 氧 化 物 （具 有 半 导 体 性 质 ） 或 碳 化 硅 （ＳｉＣ） 等 材 料 采 用 陶 瓷 工 艺 制 成 ，其 主 要 特性 是 电 阻值 与 温 度 变 化 成 反 比 ， 即 当温 度 升 高 时 ，电 阻值 却 随 之减 小 。
２ 设 计 目标
本 设 计 实 现 语 音 温 度 计 的 功 能 ，具 体 功 能 如 下 ：
（１） 通 过 单 片 机 键 控 制 测 量 温 度 ，按 一 次 按 键 ，测 量 一 次 温 度 。
（２） 利 用 ＳＰＥＣ０６１Ａ单 片 机 的语 音 函 数 库 播 放 温 度 值 。温 度 精 确 到 １℃ 。
随着 单 片机 技 术 的 不 断 发 展 和进 步 ，其 应 用 范 围 也 在不 断扩 展 ， 由于 它 具 有 体 积 小 ，功 能 强 ，性 价 比高 ，运行 可 靠 等 优 点 ， 因此 在 许 多 小 型 电 子 产 品 上 得 到 广泛 应 用 。 以凌 阳 １６位 的 ＳＰＥＣ０６１Ａ 单 片 机 为 基 础 可 以设 计 出 带 有 语 音 提 示 功 能 的 温 度 计 ， 这 是 一种 典 型 的 单 片 机 应 用 产 品 ，该 温 度 计 具 有 使 用 方便 、精 度 高 、量 程 宽 、灵 敏 度 高 、体 积 小 、功 耗 低 等 优 点 ，适 合 于 我 们 日常 的 生 产 生 活 使 用 ，也 可 以用 作 系 统设 备 中 的 温 度 测 量 模 块 。 另 外 也 可 以 作 为 高 校 电类 学 生 进 行 课 程 设 计 的 题 目，通 过 该 题 目的 课 程设 计 ，学 生 可 以 掌 握 单 片 机 开 发 的 过 程 ， 为 将 来 的 实 际 工 作 打 下 一定 基 础 。
对 于 单 片 机 温 度 计 来 说 ，温 度 传 感 采 用 的 是 热 敏 电阻器 。热敏电阻 ，就是 电阻值随着 温度 的变化 而 变 化 的 电阻 器 。只 要 测 量 热 敏 电 阻 的 电 阻 值 ，按 照 一 定 的 规 律 就 可 以计 算 得 到 温度 值 。
热 敏 电阻 按 其 温 度 特 性 分 为 正 温 度 系 数 热 敏 电 阻 （ＰＴＣ） 和 负 温度 系数 热 敏 电阻 （ＮＴＣ）。正 温 度 系 数 热 敏 电阻 广 泛 应 用 于 彩 色 电 视 机 消 磁 电路 、 电 冰 箱 压 缩 机 起 动 电路 及 过 热 保 护 、过 电 流 保 护 等 电 路 中 ，还 可 用 于 电驱 蚊 器 和 卷 发 器 等 小 家 电 中 ，作 为 电加 热 元 件 。负 温 度 系 数 热 敏 电 阻 广 泛应 用 于 电
●第 一 作 者 ：李 昌禄 （１９７５一），男 ，硕 士 ， 工 程 师 ，从 事 电子 技 术 教 学 及 应 用研 究 工作 。
●收 稿 日期 ：２０１４—０６～０８
百度文库
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１ｌ４ 一
冰箱 、 空调 器 、微 波 炉 、电 烤 箱 、复 印 机 、打 印 机 等 家 电 、办公 产 品 中 ，作 温 度 检 测 、 温 度 补 偿 、温 度 控 制 、微 波 功率 测 量 及 稳 压 控 制 之 用 。