毕业设计（论文）基于单片机实现红外测温仪设计

1、攀枝花学院本科毕业设计（论文）基于单片机实现红外测温仪设计学生姓名： 学生学号： bdxgc02115 院（系）： 电信学院 年级专业： 03级电子信息工程 指导教师： 二七年六月摘 要红外测温技术在生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。它打破了传统的测温模式，并且具备回应速度快、测量精度高、测量范围广和可同时测量环境温度和目标温度的特点，测量距离可达30米左右。本设计利用spce061a单片机和tn9传感器实现了一个简单的红外测温仪。spce061a是台湾凌阳公司生产的十六位单片机，该单片机内置有2路da转换，8路ad转换及在线仿真等丰富

2、的功能，这为实现具备语音播报功能的红外测温计提供良好的方便条件。本系统主要包括spce061a单片机、tn9红外测温传感器、按键部分和音频输出电路等四部分。这样设计的结果使电路的结构合理，各种要求能基本保证，同时系统的稳定性得到提高。关键词 红外测温， spce061a， tn9 abstractthe infrared temperature measurement technology plays an important role in the production process, the product quality control and the monitor, the equ

3、ipment online breakdown diagnosis and the safe-keeping of security, as well as saved energy and so on. it broke the tradition measure pattern, and have many characteristics: quick response speed, high measuring accuracy, wide survey scope, and can simultaneously surveys the ambient temperature and t

4、he goal temperature, the survey distance amounts to 30 meters.this design adopts to the spce061a single-chip and the tn9 sensor which bring about a simple infrared thermo-detector. spce061a is a 16 monolithic single- chip which produced by ling yang science and technology company. in this single-chi

5、p sets two road da transformation, eight road ad transformation, and the online simulation and so on. this has provides a convenient condition for the infrared thermo -detector which has the r pronunciation broadcast function. the system includes: spce061a, tn9 infrared temperature sensor, keys and

6、audio output part and so on. this precisely designing causes the electric circuit structure to be reasonable, and completely guaranteeing each kind of requirement, at the same time obtaining the system stability .keywords infrared measures temperature， spce061a，tn9, voice-broadcast目 录摘要iabstractii1

7、绪 论11.1 本课题研究的背景和意义11.2 本课题研究的现状21.3 本课题发展趋势31.4 本课题研究的内容32 系统方案设计42.1 本系统性能指标42.2 方案选择42.2.1 方案提出42.2.2 方案论证52.2.3 方案选定63 系统硬件设计73.1 系统总体结构框图73.1.1 框图说明73.2 凌阳16位单片机(spce061a)73.2.1 spce061a芯片简介83.2.2 芯片的引脚排列和说明93.2.3 电源板电路模块分析113.2.4 复位电路123.3 键盘电路133.4 音频输出电路133.5 红外测温传感器143.5.1 tn9红外传感器简介143.5.2

8、 tn9模块的性能参数153.5.3 tn9模块与单片机连接图164 系统软件设计174.1 软件设计的架构174.2 系统主程序流程图174.3 读取数据子程序设计194.4 语音播报子程序设计204.4.1 凌阳音频压缩编码204.4.2 语音播报流程图215 系统组装与调试235.1 61板自检235.2 传感器与系统的连接235.3 程序下载24结论28参考文献29附录a:spce061a精简开发板原理图31附录b:主程序32致谢381 绪 论红外测温技术在生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外测温仪在技术上得

9、到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。本设计直接使用了spce061a精简开发板，利用spce061a的语音处理功能，以及其强大的数据处理能力，再配合温度传感器，很容易就可以实现红外测温的方法，非常好地体现了spce061a的优异性能。1.1 本课题研究的背景和意义1800年，英国物理学家f. w. 赫胥尔发现了红外线，从此开辟了人类应用红外技术的广阔道路。在第二次世界大战中，德国人用红外变像管作为光电转换器件，研制出了主动式夜视仪和红外通信设备，为红外技术的

10、发展奠定了基础。 二次世界大战后，首先由美国德克萨兰仪器公司经过近一年的探索，开发研制的第一代用于军事领域的红外成像装置，称之为红外寻视系统（flir），它是利用光学机械系统对被测目标的红外辐射扫描。由光子探测器接收两维红外辐射迹象，经光电转换及一系列仪器处理，形成视频图像信号。这种系统、原始的形式是一种非实时的自动温度分布记录仪，后来随着20世纪50年代锑化铟和锗掺汞光子探测器的发展，才开始出现高速扫描及实时显示目标热图像的系统5。 20世纪60年代早期，瑞典aga公司研制成功第二代红外成像装置，它是在红外寻视系统的基础上以增加了测温的功能，称之为红外热像仪。 起初由于保密的原因，在发达的国

11、家中也仅限于军用，投入应用的热成像装置可在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标，探测伪装的目标和高速运动的目标。由于有国家经费的支撑，投入的研制开发费用很大，仪器的成本也很高。之后考虑到在工业生产发展中的实用性，结合工业红外探测的特点，采取压缩仪器造价，降低生产成本并根据民用的要求，通过减小扫描速度来提高图像分辨率等措施逐渐发展到民用领域。 20世纪60年代中期，aga公司研制出第一套工业用的实时成像系统（thv），该系统由液氮致冷，110v电源电压供电，重约35公斤，因此使用中便携性很差，经过对仪器的几代改进，1986年研制的红外热像仪已无需液氮或高压气，而以热电方式致冷，可用电池供电；1988

12、年推出的全功能热像仪，将温度的测量、修改、分析、图像采集、存储合于一体，重量小于7公斤，仪器的功能、精度和可靠性都得到了显著的提高。 20世纪90年代中期，美国fsi公司首先研制成功由军用技术（fpa）转民用并商品化的新一代红外热像仪（ccd）属焦平面阵列式结构的一种凝成像装置，技术功能更加先进，现场测温时只需对准目标摄取图像，并将上述信息存储到机内的pc卡上，即完成全部操作，各种参数的设定可回到室内用软件进行修改和分析数据，最后直接得出检测报告，由于技术的改进和结构的改变，取代了复杂的机械扫描，仪器重量已小于两公斤，使用中如同手持摄像机一样，单手即可方便地操作9。 如今，红外热成像系统已经在

13、电力、消防、石化以及医疗等领域得到了广泛的应用。红外热像仪在世界经济的发展中正发挥着举足轻重的作用。 1.2本课题研究的现状2003年在我国局部地区流行的sars 前期症状是高烧38 以上（少数长期病患者除外），红外测温仪可为防止sars 的扩散和传播提供了快速、非接触测量手段，可广泛、有效地用于人群的体温排查。一时红外测温在我国迅速红火起来，这里设计一种采用spce061a和tn系列传感器实现红外测温的方法非接触红外测温仪采用红外技术可快速方便地测量物体的表面温度。不需要机械的接触被测物体而快速测得温度读数。只需瞄准，按动触发器，在lcd显示屏上读出温度数据。 红外测温仪重量轻、体积小、使用

14、方便，并能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体，而不会污染或损坏被测物体。红外测温仪每秒可测若干个读数,而接触测温仪每秒测量就需要若干分钟的时间9。红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线(红外辐射)，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，

15、从而判断设备发热情况。目前应用红外诊技术的测试设备比较多，如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像，使测试效果直观，灵敏度高，能检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效。1.3本课题发展趋势红外测温仪由光学系统，光电探测器，信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具。可节省大量开支，

16、用红外测温仪，可连续诊断电子连接问题和通过查找在dc电池上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电源（ups）的功能状态，同时还可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗；由于松的连接器和组合会产生热，红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障.或监视电子压缩机；日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。红外测温技术已发展到可对有热变化表面进行扫描测温，确定其温度分布图像，迅速检测出隐藏的温差， 这就是红外热像仪红外热像仪最先应用于军事上，美国ti公司19“年研制出世界上第一台红外扫描侦察系统。以后，红外热成像技术在西方国家陆续用于飞机、坦克、军舰和其他武器上，

17、作为侦察目标的热瞄系统，大大提高了搜索、命中目标的能力。瑞典aga公司生产的红外热像仪在民用技术上处于领先地位。但是，怎样使红外测温技术得到广泛应用，目前仍然是一个值得研究的应用课题。1.4本课题研究的内容“红外体表测温”的原理是通过红外线辐射迅速测出人体表面温度，具有非接触、快速测温、减少传染概率的优点，但是这种仪器测量的是额头温度，它受体表下血液循环及周围环境导热状况的影响极大，与最准确的腋下体温相比，温差可达1至3摄氏度。本次课题设计用凌阳spce061a系统和tn9传感器实现一个红外测温计。本系统包括：spce061a控制部分、tn9红外测温传感器部分、按键部分和音频输出等四部分。其中

18、凌阳单片机(spce061a)作为主控制芯片，又因为spce061a芯片具有语音播放的硬件条件，而在软件算法上凌阳科技公司提供了大量的语音函数库可供使用，这使得语音输出很容易实现。2 系统方案设计红外测温技术是“九五”国家科技成果重点推广项目-红外检测技术的一个重要分支，是一种在线监测式高科技检测技术，通过接收物体发出的红外线（红外辐射），从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。作为一门新技术和新方法，它的出现是红外技术发展的结果。红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红

19、外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构（焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等技术 。2.1 本系统性能指标 能准确的输出被测物体的温度数据。 语音

20、播放清晰，基本无失真。 抗干扰能力强。 单片机能正确的接受传感器送出的数据2.2 方案选择2.2.1 方案提出方案一：基于单片机实现红外测温仪设计该方案主要是利用单片机作为主控制芯片，用a/d与d/a转换器实现数据的输入和输出。该方案的原理如下。首先是通过传感器采集数据，再通过a/d转换将采集的模拟信号转换成数字信号。这样就可以送入单片机进行相应的处理。当数据处理完后，再送入d/a转换器，将数字信号转换成模拟信号。最后，将模拟信号放大通过音频电路进行输出。该方案的系统框图如图2.1所示。图2.1 方案一系统框图方案二：智能型红外传感器设计该方案主要实现红外测温仪的自动化和智能化，对系统的要求较

21、高。采用了温度补偿技术、图像配准技术、远程控制等高新技术。该方案的系统框图入图2.2所示13。图2.2 方案二系统框图2.2.2 方案论证方案一：基于单片机的红外测温仪原理简单，制造成本较底。其主要是用于可以对正在人、动物和正在运行的设备进行非接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，据此对各种设备外部及内部故障进行诊断，具有实时、直观和定量测温等优点。另外，该红外测温仪还可以作为为防止sars 的扩散和传播提供了快速、非接触测量手段，可广泛、有效地用于人群的体温排查。方案二：该方案主要是用于工业上的生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面，其中光学

22、系统起到收集红外辐射并将其聚焦到红外探头上的作用，由于红外信号相对来说比较微弱，光学系统所收集到的红外信号的大小直接影响着测温结果，因此要实现测温仪精确测温必须设计一个光路简单、红外辐射损失小的光学系统。而ccd结构可以将被测点及周围图像用监视器显示出来，通过调整其焦距把远距离的小目标点拉近，用可视的方法提高光学系统与测温点的对准度，从而提高测温精度，同时便于提高系统的智能化、自动化。在红外检测中，由于红外的辐射能受很多因素的影响，如被测物体的黑度系数、杂散光和背景光、辐射路径及大气的衰减等，都会影响测温精度，所以应当进行相应的温度补偿。在信号处理完后，信号处理的结果可以通过网络传输，进行远程

23、测温或集中处理，这样方便了实时监控及中央控制。2.2.3 方案选定 根据两种方案的综合考虑，智能型红外测温仪系统复杂，只要应用于工业控制中，而且利用了温度补偿技术、图像配准技术、远程控制等高新技术较多，因此在这里很难实现，故方案二不适合作为毕业设计的理想方案。方案一由于系统相对简单，元器件容易采购，且适用范围广，故在此选择方案一较为理想。3 系统硬件设计3.1 系统总体结构框图 系统结构框图如图3.1所示。图3.1 总体结构图3.1.1 框图说明本系统包括tn红外测温传感器接入、按键部分和电源、音频输出部分等四部分。 tn红外测温传感器接入部分：通过spce061a io口的控制，将所测得的温

24、度接收到spce061a中来处理。按键部分：按键开始测温，一直按下，听到声音表示测温完毕。 音频输出部分：主要是将spce061a两路音频输出端通过spy0030放大，经喇叭播放。电源部分：主要是用于对单片机的供电。 系统实现的功能：按住按键，听到声音，此时播报测得的环境温度和目标温度。3.2 凌阳16位单片机(spce061a)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。它内嵌32k字闪存（flash），2k字sram；内置十位adc、dac，有多达十四个的中断源等丰富的片内资源。 cpu最高可工作在49mhz的主频下，较高的处理速度使nsp能够非常容易地、快速地处理复

25、杂的数字信号；这使得spce061a具有灵活的语音处理功能。3.2.1 spce061a芯片简介本方案采用凌阳科技公司 16位高性能的微控制器 spce061a作为主控器，spce061a是台湾凌阳公司生产的性价比很高的一款十六位单片机，使用它可以非常方便的实现控制和语音播报的系统，该芯片拥有8路10位精度的ad，其中1路ad为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。2路10位精度的da，只需要外接2个功放（lm386）即可完成语音的播放。另外，凌阳十六位单片机具有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

26、阳汇编语言的互相调用，并且，提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就会很容易完成语音播报，这些都为软件开发提供了方便的条件5。spce061a单片机的内部结构如图3.2所示 图3.2 spce061a内部结构spce061a的主要性能是： 16位微处理器； 工作电压 ：(cpu) vdd为2.43.6v ；(i/o) vddh为2.45.5v cpu时钟：0.32mhz49.152mhz ； 内置 2k字sram； 内置 32k 字flash； 系统处于备用状态下 (时钟处于停止状态)，耗电仅为2a3.6v； 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(

27、数-模转换)输出通道； 32位通用可编程输入/输出端口； 14个中断源可来自定时器a / b，时基，2个外部时钟源输入，键唤醒； 具备触键唤醒的功能； 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； 具有低电压复位 (lvr)功能和低电压监测(lvd)功能； 内置在线仿真电路 ice（in-circuit emulator）接口； 具有保密能力； 具有 watchdog功能 3.2.2芯片的引脚排列和说明 spce061a有两种封装片，一种为84个引脚，plcc84封装形式；另一种为8

28、0个引脚，lqfp80封装。本设计中使用plcc84封装形式，它的排列如图3.3所示。在plcc84封装中，有15个空余脚，用户在使用时这15个空余脚悬浮15。对应的引脚功能表入表3.1所示。图3.3 spce061a plcc84封装排列图表3.1 引脚功能表引脚名称引脚编号类型描述ioa15:86053输入输出ioa15:8:双向io端口ioa7:04841输入输出ioa7:0：通过编程可设置成唤醒引脚ioa6:0：与adc line_in输入共用iob15:11iob10iob9iob8iob7iob6iob5iob4iob3iob2iob1iob06468767778798081123

29、45输入输出输入输出输入输出输入输出输入输出输入输出输入输出输入输出输入输出输入输出输入输出iob15:11：双向io端口。iob100除用作普通io端口外，还可作其他用途（如下所示）iob10：通用异步串行数据发送引脚txiob9：timerb脉宽调制输出引脚bpwmoiob8：timera脉宽调制输出引脚apwmoiob7：通用异步串行数据接收引脚rxiob6：双向io端口iob5：外部中断源ext2的反馈引脚iob4：外部中断源ext1的反馈引脚iob3：外部中断源ext2iob2：外部中断源ext1iob1：串行接口的数据传送引脚iob0：串行接口的时钟信号dac121输出dac1音频

30、输出dac222输出dac2音频输出osc31113输入32768hz晶体振荡器输入引脚osc32012输出32768hz晶体振荡器输出引脚agc25输入agc的控制引脚micn28输入麦克风负向输入引脚micp33输入麦克风正向输入引脚micout27输出麦克风1阶放大器输出引脚，引脚外接电阻决定agc增益倍数opi26输入麦克风2阶放大器输入引脚xice16输入激活ice（高电平激活）xiceclk17输入ice串行接口时钟信号引脚xicesda18输入输出ice串行接口数据信号引脚pfuse29输入程序保密设定脚。接+5vpvin20输入程序保密设定脚。接gndxresb6输入复位输入。

31、若这个引脚输入低电平时会使控制器被重置复位xsleep63输出睡眠状态指示，进入睡眠状态时输出高电平vref223输出2v电压输出；最大可达5ma的驱动电流；可作为外部adc通道的最高参考输入电压，不可作为电源使用vrtpad35输入ad转换外部参考电压输入脚。它决定ad转换输入电压上限值。若该点输入一个2.5v参考电压，则ad转换电压输入范为0v2.5v。外部ad最高参考电压3.3v dioa15 ciob8ggnda按键gnd tn9传感器与凌阳单片机的连接如图3.9所示。图3.9 tn9传感器与凌阳单片机的连接图4 系统软件设计软件程序是整个控制系统的核心部分，用汇编语言和c语言混合编写

32、。整个软件设计分为两大功能块：数据采集部分和数据输出部分。数据采集部分包括读写数据和按键控制程序。数据输出部分主要包括对数据的测试和语音播放两部分。因为凌阳单片机具有语音播放的硬件条件，而且还具有大量的语音播放的函数可供调用，这样使得的语音播报很容易实现。同时凌阳单片机本身具有a/d和d/a转换器，可以使得整个系统的设计更加合理。4.1软件设计的架构图4.1系统软件构架整个软件系统完成的功能在程序中分为如下文件实现： main.c文件：整个工程的主文件，负责调用相关函数完成相关功能。drive.c文件：数据读写程序。ikey.c文件：按键控制程序，负责数据的读写。voice.c文件：温度播放程

33、序，负责对测试结果的播报。4.2系统主程序流程图总体流程图如图4.2所示：图4.2 总体流程图tn红外测温传感器接入部分：通过spce061a io口的控制，将所测得的温度接收到spce061a中来处理。按键开始测温，读取来自传感器的温度数据。读取完数据后，通过计算，输出测试结果，再返回。如果按键未按下，则一直执行写数据，不进行数据的采集。数据采集的结果利用spce061a两路音频输出端通过spy0030放大，经喇叭进行播放。主程序见附录c。其中，spce061a读取红外传感器的测量结果，是采用串行接口spi进行读取，其中数据格式如下： 一帧数据包括5byte，每个byte代表含义如下： it

34、em “l”(4ch)：代表此帧为目标温度 “f”(66h)：代表此帧为环境温度msb：8 bit data msblsb：8 bit data lsb sum： item+msb+lsb=sumcr： 0dh，结束码spi接口与spce061a的时序图如图4.3所示：图 4.3 spi接口与spce061a的时序图4.3 读取数据子程序设计读取数据子程序的原理如下。首先是利用2khz的中断来判断是否有数据的输入。当有数据来时，如果2khz的中断未到，则不进行数据的接收；当2khz的时间到后，且此时又有数据传过来的时候，则进行数据的接受。在数据的接受中，我们是利用帧为单位来度量的。当一帧的数据

35、接收完后，还需要对数据进行校验。如果数据校验不正确，此时就需要返回重新进行数据的接收。如果数据校验正确，则可以进行数据得到最终的结果。读取数据的流程图如图4.4所示。图4.4 读取数据流程图4.4 语音播报子程序设计4.4.1 凌阳音频压缩编码语音压缩编码中的数据量的计算方法：数据量=（采样频率*量化位数）/8（字节数）*声道数目压缩编码的目的是通过对资料的压缩，达到高效率存储和转换的结果，即在保证一定声音质量的条件下，以最小的资料率来表达和传送声音信息。压缩编码是必要的实际应用中，未经压缩编码的音频资料量很大，进行传输或存储是不现实的。所以要通过对信号趋势的预测和冗余信息处理，进行资料的压缩

36、，这样就可以使我们用较少的资源建立更多的信息。通过对资料的压缩，达到高效率存储和转换资料的结果，即在保证一定声音质量的条件下，以最小的资料率来表达和传送声音信息。而常见的几种音频压缩编码：（1）波形编码：将时间域信号直接变换为数字代码，力图使重建语音波形保持原语音信号的波形形状。其特点是压缩比大，计算量大，音质不高，但廉价。（2）参数编码：参数编码又称为声源编码，是将信源信号在频率域或其他正交变换域提取特征参数，并将其变换成数字代码进行传输。其特点是压缩比大，计算量大，音质不高，但廉价。（3）混合编码：混合编码使用参数编码技术和波形编码技术，计算机的发展为语音编码技术的研究提供了强有力的工具，

37、大规模、超大规模集成电路的出现，则为语音编码的实现提供了基础。20世纪80年代以来，语音编码技术有了实质性的进展，产生了新一代的编码方法，这就是混合编码。它将波形编码和参数编码组合起来，克服了原有波形编码和参数编码的弱点，结合各自的长处，力图保持波形编码的高质量和参数编码的低速率。4.4.2 语音播报流程图本次毕业设计采用凌阳的sacm_s480音频格式正是这种混合编码方式，综合了参数和波形编码的优点，该压缩算法压缩比较为80：3，存储量大，音质介于a2000和s240之间，适用于语音播放。sacm_s480自动方式主程序流程如图4.5所示。图4.5 s480自动播放流程图其相关api函数如下

38、所示： int sacm_s480_initial(int init_index) /初始化 void sacm_ s480_serviceloop(void) /获取语音资料，填入译码队列void sacm_ s480_play(int speech_index, int channel, int ramp_set) /播放void sacm_ s480_stop(void) /停止播放 void sacm_s480_pause (void) /暂停播放 void sacm_s480_resume(void) /暂停后恢复 void sacm_s480_volume(volume_index

39、) /音量的控制 unsigned int sacm_s480_status(void) /获取模块的状态call f_fiq_service_ sacm_s480 /中断服务函数5 系统组装与调试5.1 61板自检 主要测试部分：(1) i/o口（a口作为输入，b口作为输出）；(2) 睡眠功能（进入睡眠状态指示灯点亮）；(3) a/d转换输入（b口的低7位作为模拟电压源输出，对应a口的7个通道采样转换）；(4) mic输入及语音输出（同时实现a/d和d/a转换功能）。 61板检测的具体步骤：(1) 连接电源，可以连接（3节），电池也可以直接接5v的稳压源；现象：当电源接通时，红色的发光二极管

40、会点亮。同时会有语音提示：“欢迎进入自检模式”，此时因为还没有连线，所以会听到：“i/o测试失败”的警告，所以就要进行下一步的操作；(2) 用排线分别将i/o a口的低8位和iob口的低8位相连，ioa口的高8位和iob口的高8位相连，然后按下rest复位键。现象：当按下复位键后，程序从第一调开始运行开始执行，语音提示；“欢迎进入自检模式”，当听到语音i/o测试成功后进行下一步操作；(3) 按k1键进行睡眠功能测试。现象：如果测试成功，会看到绿色的发光二极管亮灭一下，并语音提示“睡眠测试成功”，“否则提示睡眠测试失败”，然后进行下一步操作；(4) 按下k2键进行a/d转换的测试。现象：语音提示

41、：“a/d测试成功”，否则提示：“a/d测试失败”，进入最后一步操作；(5) 拔掉第一步测试时的排线，并按下k3键测试mic输入及d/a转换输出是否正常。现象：可以在mic上轻轻的拍几下，同时听是否有声音输出，如果有，则说明mic输入和d/a转换输出部分正常。以上操作只有当i/o测试成功时按键才会有效。5.2 传感器与系统的连接红外测温模块与spce061a的接口如下：v3.3vdioa15ciob8ggnda按键gnd5.3 程序下载将基于单片机的红外测温仪的工程文件（slamdunk.spj）下载到61板上，并运行程序。 步骤一：利用凌阳推广中心的unsp ice开发环境打开slamdun

42、k.spj文件，打开文件slamdunk.spj画面如图5.1所示。打开文件后的画面如图5.2所示。图5.1 找到slamdunk.spj文件图5.2打开slamdunk.spj文件后程序显示画面步骤二：选择单片机和下载线类型，分别为spce061a和ez_probe如图5.3所示。图5.3 选择单片机及下载类型步骤三：选择所有的程序进行编译，如图5.4所示，点击rebuild all，将进行编译。图5.4 程序编译步骤四：程序编译无误后，使用ide将工程文件（slamdunk.spj）下载到61板上，如图5.5所示。图5.5 程序下载过程步骤五：进行整个硬件的连接。 用5v电源对61板供电，

43、用3.3v接传感器的v端，利用凌阳单片机的ioa15、iob8对tn9传感器进行控制。当按住按键，听到声音时，播报测得的环境温度和目标温度。图5.6 硬件连接图画这样一个基于单片机的红外测温仪就完成了。 在整个设计中用的两大模块如图5.7和5.8所示。图5.7 凌阳单片机图5.8 tn9红外传感器结论通过上面的设计可以看到，本设计很好的运用了凌阳单片机来控制红外传感器的温度测试。在需要语音播放的时候，我们利用了凌阳单片机本身具备的语音播放的硬件条件，而且利用其存在的大量可以调用的语音函数。使得系统的设计更加智能化。凌阳公司的spce061a的结构特点及其相关的开发平台，为我们开发带语音特色的产

44、品方案带来了很大的方便，本系统仅是spce061a的一个基本应用，体现了spce061a多种资源对产品开发的极大支持，同时体现了其语音特色。 在程序中我们发现spce061a的时基是非常方便的资源，使得完成时间计数与设置的功能大大简化。另外，大部分程序代码使用c语言编写，大大加快了开发进程与后期的可维护性提升。通过这次毕业设计，使我学习到了很多的知识，但同时也发现了自己的很多不足。程序的开发过程是个相当繁琐的过程，必须进行大量的试验，测试代码的可靠性和有效性。保证硬件系统按照我们预定的方式工作。虽然可能实现某个功能所需的代码数量并不大，所用思想也不是很复杂，但是关键在于我们必须做基于整个系统的

45、全面的思考，认真地分析硬件的原理和工作过程。不断地修正代码，直到达到准确高效的测试目标为止。参考文献1 罗亚非 凌阳16位单片机应用基础m.北京：北京航空航天大学出版社 2 李晶皎 嵌入式语音技术及凌阳16位单片机应用m.北京航天航空大学出版社3 谭家玉、郑大宇等 单片机原理及接口技术m.哈尔滨工业大学出版社4 赵子婴、赵辉、王洪君、王晓东 单片机及原理应用m. 山东大学出版社5 凌阳大学计划网站 6 单片机c环境下位操作的实现方法j.刘海成 单片机与嵌入式系统应用 2006.4：9-147 单片机系统的低功耗设计策略j.陈萌萌、邵贝贝 单片机与嵌入式系统 2006.3：1-58 单片机引脚中

46、断程序的设计技巧j.殷建彬 单片机与嵌入式系统应用2005.7：15-219 提高单片机系统可靠性的设计方法j.单片机与嵌入式系统应用 韩党群、黄进2005.6：8-1510 单片机系统中ps/2键盘驱动程序设计j.郑炜、须文波、胡晋 单片机与嵌入式系统应用2005.4：25-2911 谭浩强c程序设计（第二版）m北京：清华大学出版社，1999.12 沈美明，温冬蝉ibm-pc汇编语言程序设计m北京：清华大学出版社，2001.13 阎石数字电子技术基础（第四版）m北京：高等教育出版社，198814 王泽保，赵博数字电路典型实例范例剖析m北京：人民邮电出版社，2004.15 吕思忠，施齐云数字电

47、路实验与课程设计m哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2004：56-123.16 王增福，魏永明新编线性直流稳压电源m北京：电子工业出版社，200417 陶国正.单片机与接口应用技术m.苏州：苏州大学出版社，2004：137-146，190-202.18 袁启昌.单片机原理及应用教程m.北京：科学出版社，2005. 19 边春远，王志强.单片机应用开发m.北京：人民邮电出版社，2005：302.20 罗亚非凌阳16位单片机应用基础m北京：北京航天航空大学出版社，2005：285-291，363-37021 汪道辉.单片机系统设计与实践m.北京：电子工业出版社，2006.22 沙占友.单片机外围电路设计m.北京：电子工业出版社，2003.23 基于51的单片机软件设计