本科毕业论文
家用电器遥控工作系统的设计
张朝霞
2007080124
专 业 名 称 通 信 工 程
申请学士学位所属学科 工 学
指导教师姓名、职称 刘磊 讲师
2011 年 5 月 30 日
摘 要
为适应提高快节奏的现代化生活质量的要求,设计了一种基于电话和单片机的多功能家用电器遥控工作系统,该系统主要应用于电话遥控控制家用电器,用户在户外可通过任意一部手机或固定电话根据语音提示,对家用电器进行远程开启、关闭、延时开/关的设定。家用电器电话遥控装置以部分标准程控交换信令作为系统控制命令的载体,以路基移动通信网(PLMN)和公共电话交换网(PSTN)作为控制命令的传输介质,使用户在户外即可利用个人用户终端(固定电话或者移动电话)发送DTMF双音多频信号,经程控交换机处理后由用户线传输到家电控制系统。系统在完成DTMF解码后译出BCD码,对控制命令进行分析处理后发送至各个控制器,实现对家用电器的远程控制功能。为方便用户操作,控制系统添加了语音提示功能,语音芯片在单片机的控制下播放所需的语音,话音通过电话接口电路的麦克风采集后经用户线传给电话交换机,这样用户既可以在个人用户终端设备听到提示话语。系统设计以ATS51为处理器核心,用DTMF解码芯片MT8870对双音多频信号进行解码,用SPI串行接口控制EEPROM芯片25C04和语音录放芯片ISD4004,实现密码存储和语音提示功能,使用继电器完成对家用电器电源的接通和切断实现电器的开启和关闭,完成了家用电器电话遥控工作系统的设计工作。
关键词:遥控;家用电器;双音多频;语音;单片机
ABSTRACT
In order to adapt to meet the need of the life quality of quick rhythm and modernization,a household appliances of remote control system was designed which based on the telephone and the MCU.This system was used mainly to control the household appliances in a long-distance by using the telephone.The user could control the household appliances to be opened,closed,delay opened and delay closed in a long-distance by the sound reminding from any mobile phone and any fixed phone out of the doors.By using CCITT and SPC exchange order of Chinese standard as the carrier of system control order and PLMN & PSTN as transmitted medium, the intelligent telephone remote control system can realize the remote control to the household appliances, which makes the fixed phone or mobile phone send the DTMF signals, the switchboard will treat with the signals and then they will be transmitted to the intelligent control system through the telephone lines. The system will decode the DTMF signals and then get the relevant binary code. After the analysis by the system they will be sent to the controllers. For the convenience of users, the intelligent telephone remote control system has the function of play warming tone. Under the control of single chip, the voice chip can play the right warming tone when needed. The warming tone will be collected by the microphone of the telephone interface circuit, then it will be sent to the telephone switchboard. Thus the user can hear the voice. We designed the control core with the single chip of ATS51, the DTMF decoder of MT8870, EEPROM of 25C04 and warming tone chip of ISD4004 which are controlled by using the SPI. We use relays to make-up or cut off the electrical source of the household appliances. Thus we realize the remote control to the household appliances.
Key words: remote control; household appliances; DTMF; warming tone; single chip
目 录
前言 1
1 系统设计要求及设计方案 2
1.1家用电器遥控系统设计的具体要求 2
1.2 家用电器遥控工作系统设计的方案 2
1.2.1系统总体设计 2
1.2.2遥控系统各部分功能概述 3
2 硬件电路设计 3
2.1 单片机的选型与引脚分配 3
2.1.1单片机的选择 4
2.1.2单片机端口分配 4
2.2 振铃检测与模拟摘挂机电路 5
2.2.1振铃检测电路设计 5
2.2.2模拟摘挂机电路设计 6
2.3 电话接口电路设计 6
2.4 DTMF解码电路设计 7
2.5 键盘与显示电路设计 8
2.6 密码存储电路设计 10
2.6.1存储器芯片选型 10
2.6.2密码存储电路原理设计 10
2.7 语音提示电路设计 11
2.8 输出控制电路设计 11
3 软件设计 1
3.1 系统主程序设计 1
3.2 密码服务程序设计 1
3.2.1单片机模拟SPI串行接口控制编程 1
3.2.2密码拾取子程序设计 14
3.2.3密码修改程序设计 15
3.3 键盘与显示程序设计 16
3.3.1键盘扫描程序设计 16
3.3.2 LED动态显示程序设计 17
3.4 语音提示控制软件设计 18
3.4.1使用SPI串行接口控制ISD4004基础 18
3.4.2语音提示程序流程图 19
总结 20
参考文献 21
致谢 22
前 言
随着我国通讯产业的持续快速发展,通讯基础设施日臻完善,电话在我国普及率已经很高。到目前为止,我国电话用户的拥有量已经跃居世界第一。随着人们生活、工作节奏的加快,对家用电器实施遥控控制将成为人们生活中的一项迫切要求。
三年前,提及“智能家居”还只是一个遥不可及的概念,而如今随着人们生活水平的提高,以及一浪高过一浪的房地产热潮,中国的智能家居行业取得了迅猛的发展并日益渗透到平常百姓的生活当中。据业内人士估计,2010年智能家居全球市场规模将达到5800亿美元,届时将有9亿个家庭使用数字化设备。中国每年在智能家居领域有超过700亿元的市场份额,并以20%的速度增长。一些巨头企业也跃跃欲试,都想在智能家居行业中争得市场份额。
国内智能家居市场处于快速发展阶段。以可视对讲企业为主的厂家纷纷将自己原本单一的产品进行了技术整合,加入智能家居控制的功能,以期在智能家居市场上分得一杯羹。除此之外,照明、布线箱、音响、网络家电等IT厂商也都充分利用各自的资源来争夺智能家居市场。
家用电器电话远程遥控是一种基于公共电话网络系统的远程控制技术,它不需要占用无线电频率资源,更不需要专门的布线,减少了人们生活空间的电磁污染,且控制系统的时效性和可靠性也很好。随着我国经济的高速发展,国内通信设施进一步完善,固定电话、手机的用户总数已超过2亿,这为电话远程控制系统的推广普及创造了良好的基础。利用现有的个人通信终端,实现基于陆基移动通信网(PLMN)和公用电话交换网(PSTN)的电话控制系统可以充分整合现有资源使之发挥更大功能,给人们生活带来极大方便。
理论上交换机发出的各种信号都可以通过软件编程而识别,通过单片机对发出的脉冲信号来检测信号单位时间内的脉冲个数计算出其频率,完成信号音的识别,进而通过程序实现相应操作。但是考虑系统的可靠性和稳定性,选择硬件来实现振铃音检测、双音多频信号解码等功能更加方便可行,因为这些技术已经比较成熟,且可供选择的专用集成IC种类也已相对齐全。模拟摘挂机和家用电器的控制必须使用具体硬件电路来实现。振铃音计数、密码校验、密码修改、输入命令分析以及电器状态查询等功能使用软件编程方式比较简单。
经调查发现人们对智能化家具的认可度较高,所以该系统具有潜在市场。设计使用方面,该系统借助家庭固定电话网络传送控制命令信号,由单片机系统进行命令分析,由继电器控制家用电器,无需对固定电话或者家电做太大改动,安装方便。总之,该系统有市场,安装方便,实用简单,所以是具有研究和开发价值的。
1 系统设计要求及设计方案
1.1家用电器遥控工作系统设计的具体要求
第一,控制系统能够通过电话终端通信设备对异地电器实现智能控制; 第二,控制系统能够实现自动模拟摘机,实现双方通信;第三,远程控制要有密码保护功能,避免误操作发生危险;第四,控制密码能方便被用户修改,应具有断电保护功能;第五,具有现场操作功能,并尽量节约成本;第六,控制系统要有语音提示功能,方便用户操作。
1.2家用电器遥控工作系统设计的方案
1.2.1系统总体设计
电话遥控装置由单片机作为主控部分,附加相关的接口电路,主要完成信息处理、接收外部操作指令形成各种控制信号,以及对于各种信息的记录。接口电路提供单片机与电话外线及家用电器的接口,其中包括振铃检测与模拟摘挂机电路、DTMF解码电路、语音控制电路和输出控制电路,该系统使用时需连入电话网。系统原理框图如图1所示。
图1 家用电器电话遥控系统框图
1.2.2.遥控系统各部分功能概述
(1)单片机:接收控制信息,控制语音电路提示用户操作,进行密码校验、控制摘机和挂机、控制密码存储和输出控制命令;密码存储电路:存储密码信息;
(2)键盘、LED显示:修改/显示密码、控制代码等方便人机交换;
(3)振铃检测与模拟摘挂机电路:传递振铃信号并在单片机控制下实现摘挂机操作;
(4)电话接口电路:作为操作系统与用户电话机的接口电路,完成控制信息的传递,并将语音信息传递到用户线;
(5)DTMF解码电路:对DTMF信号进行解码并将解码后BCD码数据传送给单片机;
(6)语音控制电路:存储语音信息,在单片机控制下放音以提示用户操作;
(7)输出控制电路:执行单片机的控制操作,实现家用电器的远程控制功能;
(8)电话机:控制操作的平台。
2 硬件电路设计
2.1 单片机的选型与引脚分配
2.1.1单片机的选择
控制系统的主控部分是单片机配合软件来完成信息的记录和处理,实现对操作密码的校验或修改;控制其他部分完成预定的操作,进而实现对家用电器的控制。
结合系统功能的需要和设计成本两个方面,根据程序的大小、接口电路的规模,选ATS51单片机即可满足设计要求,用之作为控制器的核心。该单片机内含4KB的Flash程序存储器,存储空间大小能满足要求且系统程序可反复写入与擦除,便于调试。
2.1.2单片机端口分配
ATS51单片机可用于I/O口的引脚共有32个,分别是P0.0~P0.7,P1.0~P1.7,P2.0~P2.7和P3.0~P3.7;有两个定时/计数器输入引脚T0和T1;还有两个中断输入和。单片机端口分配如表1所示。
表1 单片机端口分配
端口 | 功能 | 引脚分配 | |
P0 | 数据/地址总线 | P0.0—P0.7 | |
P1 | 摘挂机控制 | P1.0 | |
家电控制 | P1.1—P1.7 | ||
P2 | 4位BCD控制码采集 | P2.0—P2.3 | |
片选控制 | 25C04 | P2.4 | |
ISD4004 | P2.5 | ||
8155 | P2.6 | ||
P2.7 | |||
P3 | 模拟SPI端口 | MOSI | P3.0 |
MISO | P3.1 | ||
SCLK | P3.5 | ||
振铃计数 | P3.4 | ||
中断输入 | MT8700 | P3.2 | |
ISD4004 | P3.3 | ||
8155读写控制 | 写 | P3.6 | |
读 | P3.7 |
2.2.1振铃检测电路设计
在没有振铃前,电话线路由电活交换机提供大约48 V的直流电压。当用户被呼叫时,电话交换机发来振铃信号。振铃信号为25±3 V的正弦波,电压有效值为90±15 V。振铃以5 s为周期,即1 s送,4 s断。根据振铃信号电压较高的特点,可以先经过桥式整流后经光耦输输出方波脉冲至单片机处理。设计振铃检测电路如图2所示。
图2 振铃检测电路
当没有振铃信号时,线路-48V的供电电压经四个二极管构成的全桥整流后,不足以使62V稳压管导通,振铃信号输出端电压接近0V,当振铃信号到来时,线路上的90V交流振铃信号经全桥整流变换成90V的脉动直流电压,其峰值足以击穿耐压值为62V稳压管,经电阻给光耦提供电压,从光电耦合器输出的波形是时通时断的方波信号,可直接输出至单片机的中断输入引脚T0,单片机可根据振铃信号光电转换后的高低电平检测有无振铃。
2.2.2模拟摘挂机电路设计
根据ITU及国家标准规定:不不论任何电话机,摘机状态的直流电阻应≤300 Ω,在挂机状态下,其漏电流≤5μA。当用户摘机时,电话机通过叉簧接上约300 Ω的负载,使整个电话线回路流过约30 mA的电流。交换机检测到该电流后便停止铃流发送,并将线路电压变为十几伏的直流,完成接通。
模拟摘挂机电路原理图如图3所示。
图3 模拟摘挂机电路
当单片机对振铃脉冲计数值达到软件设定值(比如8)时,单片机发出摘机命令,此时继电器K1上电,在电话用户线之间接入了150Ω电阻。程控交换机检测到用户线之间的电阻减小,即认为被叫用户已摘机,之后便停止发送振铃信号,通话双方之间建立通话线路,进入正常通话状态。当系统完成操作后单片机发送挂机命令,继电器K1失电,断开用户线之间的150Ω电阻,程控交换机检测到这个变化之后即认为用户已挂机,之后会拆除双方通话线路,结束通话。
2.3 电话接口电路设计
电话接口电路是系统与电话网络连接的端口,将用户线上的音频信号传给DTMF解码电路,并可将系统操作的语音提示音反馈给交换机。为减少外围元件,提高电路的稳定性,电话接口电路主电路采用通话集成电路MC34014。电话接口电路的设计已经比较成熟,在这里我采用了MC34014电话接口标准电路。为了提高接收信号的质量,从受话器输出端口取音频信号送DTMF解码电路。
电话接口电路原理的设计电路如图4所示。
图4 电话接口电路设计
如图4所示,电话接口电路左边两个输入引线直接接电话用户线经全桥整流后输出的引脚,MC34014的第8和第9引脚接DTMF双音多频解码电路,以便将用户线上的DTMF双音多频信号采集下来传送给MT8700进行解码。同时,MC34014外接的MK1还能将语音芯片播放的操作提示话语收录下来传送到用户线上交给程控交换机处理。
2.4 DTMF解码电路设计
当用户在电话机的键盘上输入密码或按下控制按钮后,这些信息均采用双音频方式通过电话线发出。DTMF解码电路的主要作用是接收从TELO、TEL1输入的双音多频信号,并将其转换成二进制编码,然后输至单片机进行数据处理,进而实现控制功能。本方案采用双音多频(DTMF)解码MT8870来对双音频信号进行解码,将其转化成二进制数据并输入CPU进行数据处理。MT8870具有拨号音抑制和模拟信号输入可调功能,所以在设计MT8870双音多频信号解码电路时,只需外加一些阻容元件即可。
DTMF解码电路如图5所示。
图5 DTMF解码电路
MT8870的连线如图5所示,它的第6、3引脚接收来自电话机的双音多频信号, MT8870的数据输出端Q1—Q4连到单片机的P2.0—P2.3,单片机通过P2口采集并识别4位二进制代码。为了使单片机及时获取有效数据,MT8870的STD有效端经反相后接CPU的引脚。当MT8870获取有效双音多频信号后STD电平由低变高,再反相为低,CPU检测到引脚低电平后,指示P2口接收有效二进制代码。而无效的双音频信号(电话线路杂音、人们的语音信号等)是不会引起MT8870的STD端发生变化的。
2.5 键盘与显示电路设计
由于键盘和显示会占用大量的单片机引脚,而单片机的引脚资源有限,故采用8155扩展芯片组建键盘及显示接口电路。ATS51单片机可以与8155直接连接而不需要附加任何电路,即可使系统增加256字节的RAM,22位I/O线及一个计数器。
8155与单片机的连接电路如图6所示。
图6 单片机与8155的连接
8155的RAM地址因P2.7(A15)=0及P2.6(A14)=0,故可选为00111111 00000000B(3F00H)—00111111 11111111B(3FFFH)。由于8155接口芯片含有单片机应用系统扩展常用的资源,所以可以方便的利用8155构成键盘和显示接口电路。
用8155扩展的键盘与显示电路如图7所示。
图7 显示与键盘电路
图7中8个显示器采用共阴极的LED,LED的段显示数据由8155的B口提供,74LS07起到驱动作用,LED的位选信号由8155的A口经反相器74LS06反向后,若要显示某一位数据,只要将该为的位选信号口置1,然后再由B口送所需的段显示数据即可。键盘的列扫描输出也由A口提供,键盘的行输入由C口采集。
2.6 密码存储电路设计
2.6.1存储器芯片选型
Microchip公司的25C04串行接口EEPROM采用简单的SPI兼容串行总线结构,用时钟(SCK)、数据输入(SI)、数据输出(SO)三总线进行数据传输,片选信号()控制器件的选通。对于片内不带SPI串行总线接口的AT系列单片机,也可通过普通的I/O口用软件编程的方式模拟实现与25C04间的接口。
2.6.2密码存储电路原理设计
AT系列单片机没有专门的SPI串行通信接口,所以要用软件编程的方法模拟SPI通信协议才能实现AT系列单片机与25C04存储芯片的SPI通信。
EEPROM串行接口芯片25C04在设计中与单片机连接的电路图如图8所示。
图8 单片机外接EEPROM芯片电路原理图
2.7 语音提示电路设计
ISD4000系列语音芯片的录音和放音电路设计方法已比较成熟,我在这里直接借鉴而不做太大变动即可满足系统对语音处理的要求。
考虑到本次设计的产品时要面向千家万户的,所以在设计中充分考虑产品的实用性,故不向ISD4004语音芯片中录入一成不变的提示声音。在设计语音提示放音电路的同时加入了录音电路,方便具体用户现场录入各自所需的操作控制提示语音。
ISD4004在系统中应用的电路设计原理图如图9所示。
图9 语音提示电路原理图
由于ISD4004语音芯片必须使用SPI接口与外部的语音控制器(ATS51)通信,而设计所使用的AT系列单片机没有专门的SPI接口硬件模块,所以在编程的时候,同样需要采用软件模拟SPI协议时序的方法来控制ISD4004语音芯片。
2.8 输出控制电路设计
家电遥控系统通过对继电器的闭合实现对受控电器的控制。因此,在单片机与受控电器之间必须设置一个驱动接口电路。本系统采用ULN2003A芯片,来关闭与开启继电器开关。ULN2003A采用七路达林顿驱动器阵列,是专门用来驱动继电器的芯片,每一路为集电极开路的反相器(相当于OC门),每个内部反相器的输出端还接有续流二极管,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。
继电器是本系统的执行机构,选用HKE@HRM2H-S-DC12V-C继电器。该继电器主要用于交流50Hz/60Hz,最高电压至380V,交流电压220V的控制电路中及额定电流至30A的电力线路中,接通和分断电路,这种继电器体积小,负载能力强,在功率因数为0.4的情况下能输出8A电流,可以满足大多数家用电器的控制启动和关闭工作。
输出电路设计原理图如图10所示。
图10 输出控制电路
图10中继电器的控制命令由单片机的P1.0—P1.7输出,控制命令先经74LS04反向后输入到ULN2003,由ULN2003来直接驱动继电器。图中与继电器线圈并联的二极管用于继电器线圈掉电瞬间续流作用。若要开启某一个家用电器,只要将相应位口写1,反向后即可在相应继电器线圈上建立电流通路,若要关闭某一个家用电器,则要向相应位口写0.
3 软件设计
3.1 系统主程序设计
当用户被叫时,程控交换机即将向被叫用户发送振铃信令。振铃信号经振铃检测电路变换成单脉冲,这个脉冲输入到单片机的定时计数器T0引脚。单片机对这个脉冲进行计数,达到事先设定的数值之后即认为家中无人,随后发送摘机命令,控制模拟摘挂机的继电器线圈上电,常开触点闭合接入150Ω电阻达到模拟摘机效果。此时通话双方之间建立了正常的通话线路。单片机控制语音芯片播放提示语音,用户在语音提示下继续操作。软件会对用户进行身份确认,若用户连续3次输入错误密码将直接挂机。身份确认后用户可按照提示输入控制命令,单片机将会对控制命令进行识别分析,然后通过控制相应家电的继电器上电与掉电完成对家用电器的控制。
系统主程序是系统正常工作的基础。系统的主程序是紧紧围绕系统工作流程设计的,其流程图如图11所示。
图11 系统主程序流程图
3.2 密码服务程序设计
3.2.1单片机模拟SPI串行接口控制编程
对于不含SPI串行接口的单片机ATS51来说,要用其实现SPI串行协议对EEPROM芯片25C04进行读写操作,必须使用软件编程的方法模拟实现SPI串行通信协议。设计中使用P3.0、P3.1和P3.5来分别模拟SPI串行接口的MISO、MOSI和SCLK。对于在SCK的上升沿输入(接收)数据和在SCK下降沿输出(发送)数据的器件,一般应将将其串行时钟输出口P3.5的初始状态设置为1,而在允许接口后在配置P3.5为0。这样单片机在输出1位SCK时钟的同时,将使接口芯片串行左移,从而输出一位数据至单片机的P3.0;此后再置P3.5为1,使单片机从P3.1口输出1位数据至串行接口芯片。至此,模拟1位数据输入输出结束,此后再置P3.5为0,模拟下一位数据输入输出……,依此循环8次,即完成1次通过SPI总线传输8位数据的操作。对于在SCK下降沿输入数据和上升沿输出数据的器件,则应先置P3.5为0,即在接口芯片允许时,先置P3.5为1,以便外围接口芯片输出1位数据,之后再置P3.5为0,使外围接口芯片接收1位数据,从而完成1位数据的传送。
3.2.2密码拾取子程序设计
以下程序可以实现从单片机的P3.0(模拟MISO引脚)读取8位数据,放进R0。
PCODE:SETB P3.5; /*串行时钟输出口的初始状态设置为1*/
CLR P2.4
MOV R1,#08H; /*设置传输数据位数*/
PCODE1:CLR P3.5; /*允许接口后在配置串行时钟输出口为0*/
NOP; /*短暂延时*/
NOP
MOV C,P3.0; /*读MISO引脚数据*/
RLC A
SETB P3.5
DJNZ R1,PCODE1; /*循环读取数据*/
MOV R0,A
RET
3.2.3密码修改程序设计
密码修改程序用于用户在线修改或者使用键盘现场修改用户操作密码。软件设计中将用户通过在线状态输入的密码或者通过现场使用键盘输入的密码存入寄存器R5中,将通过以上两种方法设置的新密码放入R6中,将第二次输入的新密码放入R7中。密码修改的程序流程图如图12所示。
图12 密码修改程序流程图
3.3 键盘与显示程序设计
硬件设计中键盘和LED显示电路是由8155扩展芯片组建的,这样在软件编写时可以将他们嵌到在一起。具体做法就是在等待按键释放或者有键按下后去抖动的时候调用LED显示程序,在送完LED显示数据后执行扫描键盘程序。
3.3.1键盘扫描程序设计
1.键盘作用 硬件设计中已经加入了键盘电路,键盘在控制系统中主要发挥以下作用:第一,对用户密码进行现场修改;第二,对用户家用电器进行现场控制;第三,控制语音录放芯片ISD4004录制用户特殊的提示语音。以上功能的实现方法是通过软件编程来识别各个键号,然后跳转至所需的软件地址执行程序。
2.扫描键盘子程序设计 程序设计中扫描键盘的程序流程图如图13所示。
图13 键盘扫描程序流程图
3.3.2 LED动态显示程序设计
系统设计中采用LED显示用户密码,为方便硬件电路设计,采用动态扫描显示方式。所谓动态显示方式,就是在多位LED显示时,将所有位的段选线并连在一起,由一个8位I/O口控制。而共阴极公共端分别有相应的位选线I/O口控制,实现各位LED的分时选通。由于LED显示时闪烁的频率比较高,所以人看起来就跟多个LED同时发光一样。
8位LED动态显示程序扫描流程图如图14所示。
图14 LED动态显示程序扫描流程图
3.4 语音提示控制软件设计
3.4.1使用SPI串行接口控制ISD4004基础
ISD4004语音芯片是SPI串行接口控制芯片,要求微处理器遵循SPI串行接口协议,对于不含SPI串行接口电路的AT系列单片机,要使用软件编程的方式模拟实现SPI串行通信协议,才能实现其对ISD4004语音芯片的控制。SPI串行接口协议如下:数据传输协议设定微控制器SPI的移位寄存器是由串行时钟SCLK的下降沿驱动。
(1)所有串行数据传送都是由引脚的下降沿开始;
(2)所有串行通信期间,引脚都保持低电平,在两条指令之间保持高电平;
(3)数据在时钟上升沿移入,在时钟下降沿移出;
(4)录音和放音初始化操作都是通过把引脚置为低电平,串行输入操作码和地址实现的;
(5)输入操作码和地址的格式如下:<8位控制码>加<16位地址码>;
(6)每个由EOM报文结束或OVF溢出产生的结束信号都将产生中断,包括信息检索快进周期。当下一个初始化SPI周期时,中断状态将被清除;
(7)当中断数据被移位移出MISO引脚时,控制和地址数据就同时被移进MOSI引脚;
(8)任何一个操作都是从RUN位被置为1开始的,由RUN被清0结束;
(9)所有的指令都是从的上升沿开始的。
SPI端口及其相关控制位的示意图如图15所示。
图15 SPI端口及其相关控制位
SPI控制寄存器用于控制器件功能,这些控制包括放音、录音、信息快速检索,上电和掉电、启动和停止操作以及忽略地址指针等。
3.4.2语音提示程序流程图
系统在进入正常通话状态之后会不断向语音芯片发出放音命令,播放相应的提示语音用于提示用户进行操作。语音信息可通过MC34014芯片的采集后传输到交换机。语音播放程序流程图如图16所示。单片机送上电命令后延时20ms后ISD4004芯片即可进入工作状态,这时单片机发送语音存放的地址和播放命令。
图16 语音提示程序流程图
总 结
本这次毕业设计既是对大学所学知识的总结和运用,更是一次创造性的实践活动。通过此次实践学到了不少东西,归纳起来,主要有以下五点:
1、大学不仅要学好专业理论基础知识,更要学以致用。由于我在平时的实验活动中有意识的锻炼和提高动手能力,已经掌握了一定的实践能力,沟通能力也不错。但是经过这次设计,接触了更多平时没有接触到的软件、元器件及相关的调试经验,发现自己仍然有很多的不足之处。我还体会到了所学专业理论知识的重要性,所谓的博观而约取,厚积而薄发正是这个道理,知识掌握得越多,设计得就更全面、更顺利、更得心应手。
2、了解了进行一项科技设计所必不可少的阶段。毕业设计能够从理论设计和工程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面培养学生的全面素质。经过这次系统的设计,熟悉了一项课题进行研究、设计和实验的详细过程及和导师寻求必要帮助的沟通能力。
3、学会了如何搜集、归纳、分析所需资料和利用工具书。平时课堂上所学习的知识大多比较教条化,作为面向科技实践的大学生,由于专业特点自己更要积极查阅当前的最新科技资料。一个人不可能什么都学过,什么都懂,因此,当在设计过程中需要用到一些不曾接触过的材料时,就要有针对性、有目的的地查找资料,然后加以吸收利用,去粗取精,以提高自己的应用能力,而且还能增长自己的学识,汲取到最新的专业知识。
4、实践能力得到了提高和在实践过程中积累了一些经验。设计过程是一个很复杂、很繁琐的过程,这就需要在整个过程中目标明确,有计划性的开展设计工作,特别是要有针对性的建立一个时间进度表,来充分合理的利用有限的时间,以使设计达到预订的效果;此外对软硬件的再次运用,更加深了对仪器仪表、开发环境的认识,积累了良好的实践经验。
5、毕业设计既对以前学过的理论知识起到了回顾作用,并对其加以进一步的消化和巩固,同时也对毕业以后所从事的实际工作有开启作用。培养了严肃认真和实事求是的科学态度。
参考文献
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致 谢
大学生活即将结束之际,感谢母校泰山学院对我四年的培养,是她让我成长、学有所成。如果没有泰山学院的教育,我想我不会有今天的知识来完成这篇论文。
此外,诚挚的感谢导师刘磊老师在整个设计过程中给予的细心指导和热情帮助,在尊敬的老师的热心指导下,我不仅顺利完成了毕业设计,而且学会了许多在学校的书本上学习不到的新知识,开拓了我的知识面。