智能语音数字体温计设计

体温是观测人体性能是不是正常的重要指标之一，也是人体生命活动的大体特点。诸如SARS、甲型H1N1病毒等流感疾病均是以体温作为要紧的检测目标。为了尽快发觉病情、及时医治，人们对体温计的性能要求愈来愈高。可是目前，在大多数医院和家庭普遍利用的仍然是水银温度计。它通过读取刻度值判定温度的高低，当光线较暗或视力较弱者利历时，不方便读数；同时，为了使水银充分受热，需要等待较长时刻，给利用者带来不便。本设计提出了一种智能语音数字体温计，该体温计可在数秒内完成测温,并将测量结果进行显示和语音播报；此外，设定预警温度，当测量结果高出预警温度时，系统当即报警，还能够将每次的测量结杲上传至PC机，实现数据的保留功能，方便研究和观测。本设计硬件部份以凌阳SPCE061A单片机为操纵核心，通过扩展外围电路，要紧包括温度测量电路、语音电路、报警电路、LCD显示电路、USB通信电路等。软件部份采纳C语言进行编程，它的语法限制不太严格、程序设计自由度大，许诺直接访问物理地址，能够直接对硬件进行操作，生成代码质量高，程序执行效率高，适用范围大，可移植性奸。本设计给医院、机场、车站、学校和家庭用户都带来了极大的方便，它操作简单、快速平安靠得住，携带也十分方便，具有专门好的性价比。关键词：红外测温；数字体温计；SPCE061A;单片机；液晶显示AbstractObservingthehumanbodytemperatureisanimportantfunctionwhetheritisnormalforoneoftheindicators,butalsothebodyofthebasiccharacteristicsoflife.SuchasSARS,AH1N1influenzavirusdiseasearcbasedontemperaturedetectedasthemaintargetInordertofindthediseaseassoonaspossible,andtreatmenttimely,itistheperformancerequirementsofthethermometerrising.However,inmosthospitalsandthefamilyisstillwidelyusedmercurythermometer.Itreadcalibrationvaluetodeterminehighandlowtemperature,lowlightorwhentheuseofweakeyesight,theinconvenienceofreading;Atthesametime,themercuryinordertofullyheat,needtowaitforalongerperiodoftime,causinginconveniencetousers.Thedesignofanintelligentvoicedigitalthermometer,thethermometermaybeafewsecondstocompletethemeasurement,andmeasurementresultsshowbroadcast,andvoice;Inaddition,thesetwarningtemperature,themeasurementresultswhenthetemperaturehigherthantheearly-warningsystemtoimmediatelyalarm,butalsoeachofthemeasurementresultswillbeuploadedtothePC,thesaveddatafunctiontofacilitatetheresearchandobservation.Partofthedesignofhardwareforthecontrolofsingle-chipSunplusSPCE061Acore,throughtheexpansionofperipheralcircuits,includingtcmpcraiurcmeasurementcircuits,voicecircuits,alarmcircuits,LCDdisplaycircuit,USBandothercommunicationcircuits.SoftwareusingCprogramminglanguage,anditslessstringentrestrictionsonsyntax,programdesignfreedom,andallowdirectaccesstophysicaladdress,youcanoperatedirectlyonthehardwaretogeneratethecodeofhighquality,efficientprocedures,scopeofapplication,andgoodportability.Thedesignforhospitals,airports,railwaystations,schoolsandhomeusershasbroughtgreatconvenience,itissimple,fast,safcandreliable,alsoveryconvenienttocarryandhasaverygoodvalueformoney.Keywords:InfraredTcmpcralurcMeasurement;Digitalthermometer;SPCE061A;Singic-chip;LiquidcrystaldisplayTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章绪论1\o"CurrentDocument"1.1课题的研究意义1\o"CurrentDocument"L2体温计进展的历史和现状1\o"CurrentDocument"1.3本论文的要紧任务和内容3\o"CurrentDocument"第2章系统的硬件电路设计4\o"CurrentDocument"要紧芯片的选择4\o"CurrentDocument"单片机的选择4\o"CurrentDocument"温度传感器的j光择4\o"CurrentDocument"显示电路的选择5\o"CurrentDocument"整体设计方案5单片机SPCEO61A7SPCE061A单片机简介7\o"CurrentDocument"芯片的引脚排列和说明7SPCE061A功能描述9\o"CurrentDocument"最小系统原理图10\o"CurrentDocument"传感器电路设计11\o"CurrentDocument"红外测温原理简介11TSEA01-4A的测温原理简介12LCM12832ZK显示电路设计13LCM12832ZK性能特点13\o"CurrentDocument"模块引脚概念和用户命令14253接口方式17\o"CurrentDocument"字符显示及模块利用说明17255LCD与单片机SPCE061A接口电路18USB通信电路设计19PDIUSBD12芯片的功能和特点19PDIUSBP12芯片的结构20USB通信硬件电路21\o"CurrentDocument"其他部份电路22语音电路22按键电路23时钟电路23电源电路25\o"CurrentDocument"第3章系统的软件设计26概述26\o"CurrentDocument"主程序流程图27\o"CurrentDocument"语音处置于程序27\o"CurrentDocument"显示部份子程序29\o"CurrentDocument"第4章结论32参考文献33致谢34附录I1附录U17附录HI1第1章绪论人体体温计实现数字化是人们长期以来尽力的目标。以往尽管提出各类不同的数字测量方式，但都因为实现的复杂和体积的笨重而难以实际利用。最近几年来，随着数字温度测量方式研究的日臻成熟和集成电路技术的快速进展，许多过去利用分立元件或小规模集成电路难以实现的方式，此刻通过大规模集成电路并结合一些特殊的方式，在单片集成电路上得以实现。从而使体温计从条件苛刻、操作繁琐的模拟体温计向轻便灵巧、利用方便的数字体温计过渡成为可能。课题的研究意义社会已进入信息化时期，如何把电子信息技术应用到人们的生产和生活中去,成为目前的研究热点。随着生活水平的提高，人们对医疗保健的要求愈来愈高，而医院病房治理工作繁重，医护人员欠缺、高危病房的监护工作强度大，传染病房的隔离工作等问题日趋突出。因此，提高医护人员的工作效率，减轻他们的劳动强度，有效的减少医护人员与病人的交义感染，成为目前急待解决的一项重要课题。在医护人员对病人的医治和监护治理工作中，需要对病人的体温做按时的测量，以便能够及时了解病人的躯体状况，对病人的病情做出相应的判定，为主治医生制定医治方案提供必然的参考。传统的水银体温计尽管价钱廉价可是有许多短处:其一，水银体温计遇热或放置不妥，容易破裂造成人体接触中毒、污染环境;其二,水银体温计是依照水银随温度起落的热胀冷缩的性质，通过读取刻度值来判定温度高低。有时由于光线较暗或其他因素的阻碍，使观看者难以准确判定温度值;其三,采纳水银体温计测温时,往往要等待较长时刻(5min-10niin),以期能够让其充分受热。这些都给测量者带来了不便。体温计进展的历史和现状温度是存在于客观世界的一个大体物理量，它与人类的生活和生存有着紧密的联系。初期人类对温度的熟悉只能处于自身感知器官去定性地感知它的存在。直到十七世纪，随着物理学的兴起人类熟悉温度的尽力才有了冲破性的进展，1592年，意大利学者伽利略研制成世界上第一支气温温度计。那是一支有刻度的直形细管，封锁的一端呈球形，未封锁的一端插在水里，可从管内水柱的高低测出气温。因为它只能用于测定大气温度转变，故亦称“寒暑表1654年，伽利略的学生伏迪南用酒精代替水柱，而且把另一端也封锁起来，这确实是现代温度计的雏形。1657年，意大利阿克得米亚乂用水银代替了酒精，如此就与现代的温度计相差无几了。现代温度计的摄氏刻度，是1742年依照瑞典科学家摄尔塞斯改定的冰的熔点为零度，水的沸点为一百度作为计算单位的，这即是现代所称的摄氏温度计。人体体温计的显现是伴随着温度计的发明而诞生的，已经有两白连年的历史。1714年，德国物理学家华伦海特，初期研制的体温表是把盛着酒精的玻璃管放在冰雪和盐的混合物里，看玻璃管内酒精降到哪里，刻上一条线，然后把表含入口中，看酒精升到哪里，乂刻上一条线。把这两条线作为固定点，再把两条线之间分成0〜96°。这确实是初期的体温计。后来，华海伦特把冰点定为32°,沸点为212°,发明了华氏温标。1742年乂发明了。〜100。的摄氏温标，从此实现了体温计的刻度标准化。1865年，英国的阿尔伯特发明了一种很有特色的体温计，特点是贮存水银的细管里有一狭道，当体温计接触人体后，水银专门快升到人体实际体温处，掏出后水银柱不下降，而是在狭道处断开，使狭道以上部份始终维持体温度数。这种温度计受到了临床的欢迎和普及应用。但随着人们要求的不断提高，其反映速度慢、操作不方便、易损坏等不足的地方也日渐显现。玻璃体温计一旦破碎，产生的汞珠应及时搜集处置。因为汞挥发到空气中，会产生毒性专门大的汞蒸气。它可通过呼吸道和皮肤直接接触侵入人体，可能引发全身多系统的汞中毒。与易碎的玻璃体温计相较，电子体温计在这方面就显得更有优势，它是把体温用电子数字的形式显示出来。1984年芬兰的一名医疗器械师发明了一种电子体温计。电子温度测量方式是随着电子技术的兴起而快速进展的一门学科。它利用材料随温度转变的参数转换成电信号对温度进行测量。初期的电子温度测量均采纳模拟技术的方式，对传感器的非线性补偿采纳分立式电路进行各类方式的补偿，线路复杂、体积庞大、靠得住性低，应用受到专门大的制约，后来运算机的显现及相关技术的进展使测量的精度和温度操纵能力有了专门大的提高，但价钱昂贵。微电子技术的进展使这一希望慢慢变成了现实。十年前，单片体温计集成电路开始问世，但那时由于MOS电路技术尚未成熟，电路多采纳模拟工艺制造信号，处置方式也以模拟信号处置方式为主，各方面的性能不尽如人意，加上价钱高，进展受到专门大制约。此刻数字集成电路技术和相应的数字信号处置理论相对成熟，开发制造本钱大幅下降，为新一代电子体温计的开发制造了良好的先决条件，以数字技术为要紧技术的新一代电子体温计乂一次成为关注和研究的对象。本论文的要紧任务和内容本设计的要紧任务是：.考虑当前应用的实际情形，设计一款智能化的数字体温计，合理的测温方式，能够知足日常工作的需要，高精度，低本钱，人性化，利用方便。.以单片机为操纵核心，实现10秒内测温，并能对实时温度值进行显示和播报；设定预警温度，当温度超过预警温度值时，系统当即报警，并可将检测结果上传PC机，实现数据的自动保留。本论文的要紧内容是：第一章，第一回忆了体温计及温度传感器的进展历史和现状。第二章，对系统的硬件电路设计进行详细的介绍，包括要紧器件的大体知识、设计的整体方案和各部份电路硬件连接方式。第三章，系统的软件设计，包括整体流程图、要紧部份的设计思想和源程序。第2章系统的硬件电路设计2.1要紧芯片的选择单片机的选择随着现代电子技术的进展，电子设备愈来愈显示出其向高集成化和小型化的进展趋势。集成度的高低，从某种意义上来讲，已经成为衡量电子设备好坏的关键性指标之一。而关于体温计这种人们日常利用的仪器,在这一点上就具有更高的要求。因此，本设计方案采纳了台湾凌阳公司推出一款具有语音处置功能的16位高速单片机SPCE061A。它具有如下特点：1）整合了多个经常使用的功能模块，进行系统开发时不用外加过量的硬件就可方便的完成一个系统的设计。2）耗电少，能够知足很多手提设备、掌上设备低能耗的需求。3）可方便的用来实现声音的录制、播放，Midi音乐合成和语音识别，相较别的单片机比较有特色。4）可方便的完成一系列乘加运算，实现一些数据处置比较容易，别的单片机一样不具有那个功能。5）芯片里具有在线仿真调试电路，使调试和程序下载加倍方便。2.1.2温度传感器的选择传感器作为温度搜集的重要部份直接阻碍体温计的精度和灵敏度，因此在选择芯片的时候要多种方案对照选择最正确。方案一：热敏电阻。其优势是：灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10〜100倍以上，能检测出10-6℃的温度转变；工作温度范围宽，常温器件适用于-55C〜315C,高温器件适用温度高于315℃,低温器件适用于-273℃〜55C；体积小，能够测量其他温度计无法测量的间隙、腔体及生物体内血管的温度；利用方便，电阻值可在〜100kQ间任意选择；易加工成复杂的形状，可大量量生产;稳固性好、过载能力强。可是，用于测量体温是不适合的，因为它的测量精度通常只有1℃,增强以后也只能达到C,不符合本设计的要求。方案二：DS18B20o它的特点是：独特的单线接口方式，DS18B20在与微处置器连接时仅需要一条口线即可实现微处置器与DS18B20的双向通信；测温范围-55c〜+125C,固有测温分辨率°C；在利用中不需要任何外围元件；测量结果以9~12位数字量方式串行传送。可是它的缺点是：接触型，分辨率越高温度数据转换时刻越长。为了达到快速测量和幸免交叉感染的要求，DS18B20显然不符合要求。方案三：红外温度传感器TSEA01-4Ao其特点为：测温范围：20〜60C；分辨率：℃；测温精度：W±℃；输出信号:〜；工作电压：5〜18V。传感器TSEA01-4A在30〜50℃间其线性度最好。而用于体温测量时的温度范围是34〜44℃之间，因此它能够知足红外体温计的性能要求。区别于前两种传感器的特点在于非接触型，测量速度快，等待时刻短，无利用次数限制。经上述比较最终确信选择红外温度传感器TSEA01TA。2.1.3显示电路的选择作为一种便携式手持设备，能耗是一个关键的技术指标。显示电路部份应在良好清楚度的基础上选择功耗低、利用寿命长的芯片。方案一：选用LED显示器，LED的特点在于价钱廉价，但它的清楚度和利用寿命不高，只能显示一些数字和字母，不能进行复杂显示。方案二：选用LCD显示器，LCD显示器具有体积小，重量轻，功耗低，寿命长，清楚度高等特点。经上述比较，本设计选用LCD显示，并选用字符集图形点阵液晶显示器LCM12832ZK,它要紧由行驱动器/列驱动器及128X32全点阵液晶显示器组成，可完成图形显示，也能够显示8X2个（16X16点阵）汉字,与外部CPU接口采纳并行或串行方式操纵，电源操作范围宽。2.2整体设计方案本设计要紧设计一数字体温计，测温范围为34〜44C,测量精度为±0.1℃。以单片机为操纵核心，在软件的操纵下，与其它硬件电路相结合实现每秒一次的温度搜集，实时显示并播报温度值，同时设定预警温度，温度超过预警温度值时.，系统当即报警，并可将检测结果上传PC机，实现数据的自动保留。本系统要紧由六部份组成：单片机操纵电路，信号搜集电路，语音播报电路,LED报警电路，LCD显示电路和USB通信电路。温度信号由单片机外接的红外温度传感器搜集，通过单片机自身的10位A/D转换器完成转换。为了精准起见，在AD搜集进程中应采纳多次搜集取平均值的方式。最后，将此平均值送温度处置子程序进行处置,待计算出十进制温度值后，以语音播报和LCD方式显示结果，语音播放的是测量的温度和是不是属于正常温度范围，LCD显示的是温度值包括显示温度数据和汉字。键盘电路用于开关的操纵和时刻的调整和数据的存储显示。同时，凌阳SPCE061A语音电।o报警电单片机e幺/行揭密捏京,俎东方肃治分*一USB接形体框佟1如下图。温度I—传当测看赋:高于预设结5极管在Zh温度数据还图系统总体框图其中各部份芯片：1）传感器：TSEA01-4A型红外温度传感器。它是由温差热电堆和热敏电阻和运算放大器组成的，在30〜50℃间线性度最好，而用于体温测量时的温度范围是34〜44℃之间，因此它能够知足体温计的性能要求。TSEA01-4A的分辨率为°C,测温精度W土℃；输出信号为〜；工作电压为5〜18V。2）单片机：凌阳SPCEO61A单片机。它是具有语音处置功能的16位高速单片机。其特点是：有多路A/D转换功能、有足够大的存储器，且具有掉电爱惜功能、具有USB接口、功耗低、抗干扰性好。它的标准工作电压为，它内部集成有2K字SRAM,32K字FLASH程序存储器，两个十六位按时/计数器，32位可变成I/O端口，8通道模数转换输入，双通道DAC方式的音频输出，看门狗电路等。3）语音电路：SPCE061A提供两个10位D/A输出通道DAC—、DAC2,其中每一个DAC通道的输出能力为3mA,用于输出语音信号。考虑功耗问题，采纳单通道DAC1输出，经三极管C8050放大后再由外接喇叭播放语音。4）LCD显示:LCD采纳液晶显示模块LCM12832ZK。它是一种内置示92个16X16点汉字库和128个16义8点ASCII字符集图形点阵液晶显示器。它要紧由行驱动器/列驱动器及128X32全点阵液晶显示器组成，可显示8X2个汉字，与外部CPU接口采纳并行或串行方式操纵。

2.3单片机SPCE061A2.3.1SPCE061A单片机简介SPCE061A是继Mnspw系列产品SPCE500A等以后凌阳科技推出的乂一款16位结构的微操纵器。与SPCE500A不同的是，在存储器资源方面考虑到用户的较少资源的需求和便于程序调试等功能，SPCE061A里只内嵌32K字的闪存（FLASH）o较高的处置速度使酎nSPN能够超级容易地、快速地处置复杂的数字信号。因此，与SPCE500A相较，以OnSpM为核心的SPCE061A微操纵器是适用于数字语音识别应用领域产品的一种最经济的选择。SPCE061A性能参数如下：16位酎nSPN微处置器；工作电压（CPU）VDD为~,（I/O）VDDHCPU时钟：~；内置2K字SRAM；内置32KFLASH；可编程音频处置；晶体振荡器；系统处于备用状态下（时钟处于停止状态），耗电仅为2〃A/；2个16位可编程按时/计数器；2个10位DAC输出通道；32位通用可编程输入/输出端口；利用凌阳音频编码SACM_S240方式，能容纳210秒的语音数据；32768Hz实不时钟；7通道10位电压ADC和单通道声音模数转换器；内置在线仿真电路ICE接口；具有保密能力。2.3.2芯片的引脚排列和说明SPCE061A单片机有两种封装片，一种为84个引脚，PLCC84封装形式，图为PLCC84封装排列图和实物图；另一种为80个引脚，LQFP80封装。在PLCC84封装中，有15个空余脚，用户利历时这15个空余脚悬浮。OSC32Oy2OSC32I-4XTESTVDOXICEXIC6CLKXICESDAV$$PV1NDAC10AC2VR6F2V8SAGCOPIMICOUTMfCNPFUSENCNCNCNCNCNCNCIJH1110812IOB1310814IOB15XOSC32Oy2OSC32I-4XTESTVDOXICEXIC6CLKXICESDAV$$PV1NDAC10AC2VR6F2V8SAGCOPIMICOUTMfCNPFUSENCNCNCNCNCNCNCIJH1110812IOB1310814IOB15XSLEEPV53XROMTI0A15IOA14tCAC+4pkrrr©SPCE061AR6017J40231Wdog-dis图SPCE061APLCC84封装排列图和实物图引脚说明：管脚名称管脚编号类型描述I0A[15:8]60^53输入输出I0A[15:8]：双向10端口I0A[7:0]48~41输入输出I0A[7:0]：通过编程，可设置成唤醒管脚I0A[6：0]：与ADCLine_In输入共用IOB[15:11]64^68输入输出I0B[15：ll]：双向10端口。I0B10~0除用作I0B1076输入输出普通的10端口，还可作为：I0B977输入输出I0B10：通川异步串行数据发送管脚T工IOBS78输入输出I0B9：TimerB脉宽调制输出管脚BPWMOI0B779输入输出I0B8：Timer撮宽调制输出管脚APWMOI0B680输入输出I0B7：通用异步串行数据接收管脚RxI0B581输入输出I0B6：双向10端口I0B11输入输出I0B5：外部中断源EXT2的反馈管脚I0B32输入输出I0B1：外部中断源EXT1的反馈管脚I0B23输入输出I0B3：外部中断源EXT2I0B14输入输出I0B2：外部中断源EXT1IOBO5I0B1：串行接口的数据传送管脚I0B0：串行接口的时钟信号DAC121输出DAC1音频输出DAC222输出OSC32O13输入32768Hz晶振输出管脚OSC32I12输出32768Hz晶振输入管脚VCOIN8输入PLL的RC滤波器连接管脚AGC25输入AGC的控制管脚MICN28输入麦克风负向输入管脚MICP33输入麦克风正向输入管脚VREFZ23输出电压源产生5mA的驱动电流，可用作外部ADCLinjln通道的最高参考输入电压，不可作为电压源使用

MICOUT27输出麦克风1阶放大器输出管脚，管脚外接电阻决定AGC增益倍数OPI26输入麦克风2阶放大器输入管脚VEXTREF35输入ADCLinjln通道的最高参考输入电压管脚VMIC37输出麦克风电源VCM31输出AD参考电压（由内部ADC产生）VDD7,15输入逻辑电源的正向电压vss9.19,38输入逻辑电源和10口的参考地VDDIO51,52,75输入10端口的正向电压管脚VSSIO49,50,62输入10端口的参考地AVDD36输入模拟电路（A/D、D/A和2V稳乐源）正向电压AVSS24输入模拟电路（A/D、D/A和2V稳压源）参考地RESET6输入低电平有效的星位管脚XSLEEP63输出睡眠模式（高电平激活）XICE16输入激活ICE（高电平激活）XICECLK17输入ICE串行接口时钟管脚XICESDA18输入输出ICE串行接口数据管脚XTEST14输入测试模式时接高电平，正常模式时接地GND或悬浮PFUSE,PVIN29,20输入测试闪烁存储器，正常模式时悬浮3.3SPCE061A功能描述CPUSPCE061A配备了凌阳科技开发的最新的16位微处置器rnSP%它内含有8个寄放器：4个通用寄放器R1~R4,1个程序计数器PC,1个堆栈指针SP,1个基址指针BP和1个段寄放器SRo通用寄放器R3和R4结合形成一个32位寄放器MR,MR可被用作乘法运算和内积运算的目标寄放器。另外，SPCE061A有3个FIQ中断和14个IRQ中断，而且带有一个由指令BREAK操纵的软中断。不仅能够进行加、减等大体算术运算和逻辑运算，还能够完成用于数字信号处置的乘法运算和内积运算。.存储器RAMSPCE061A拥有2K字的SRAM（包括堆栈区），其地址范围从$000000到$0007FFo2）闪存（Flash）ROM全数32K字闪存都可在ICE工作方式下被编程写入或被擦除。对闪存设置保密设定后，其内容将不能再通过ICE被读写，也就能够够使程序不被其他人读取。.输入/输出端口输入输出端口是系统与其它设备进行数据互换的接口。SPCE061A具有两个可编程输入输出端口：A口和B口。A口既是具有可编程唤醒功能的一般I/O口，乂可与ADC的多路LINE.IN输入共用(IOA[6~0]与LINE_IN[1~7]共用；B口除具有一般I/O口的功能外，在特定的管脚上还能够完成一些特殊的功能。.中断SPCE061A具有两种中断方式:快速中断请求FIQ(FastInterruptRequest)中断和中断请求IRQ(InterruptRequest)中断。中断操纵器可处置3种FIQ中断和14种IRQ中断，和一个由指令BREAK操纵的软中断。相较之下，FIQ中断的优先级较高而IRQ中断的优先级较低。也确实是说，FIQ中断能够中断IRQ中断效劳子程序的执行，而CPU执行相应的FIQ中断效劳子程序的进程不能被任何中断源的中断请求中断。.按时/计数器SPCE061A提供了两个16位的按时器/计数器：TimerA和TimerBoTimerA为通用计数器；TimerB为多功能计数器。TimerA的时钟源由时钟源A和时钟源B进行“与”操作而形成：TimerB的时钟源仅为时钟源A。按时器发生溢出后会产生一个溢出信号(TAOUT/TBOUT)。一方面，它会作为按时器中断信号传输给CPU中断系统；另一方面，它乂会作为4位计数器计数的时钟源信号，输出一个具有4位可调的脉宽调制占空比输出信号APWMO或BPWMO(别离从IOB8和IOB9输出)，用来操纵马达或其它一些设备的速度。另外，按时器溢出信号还能够用于触发ADC输入的自动转换进程和DAC输出的数据锁存。.串行设备接口串行输入输出端口SIO提供了一个1位的串行接口，用于与其它设备进行数据通信。在SPCE061A内通过IOBO和IOB1这2个端话柄现与设备进行串行数据互换功能。3.4最小系统原理图最小系统接线如下图，在OSCO、OSC1端接上晶振及谐振电容，在锁相环压控振荡器的阻容输入VCP端接上相应的电容电阻后即可工作。其它不用的电源端和地端接上uF的去藕电容提高抗干扰能力。

皿1rI।#:qxm»i4|\XT15Tm»Lr4：…“Asinu?皿1rI।#:qxm»i4|\XT15Tm»Lr4：…“Asinu?Q8O»<»oaxnsrWD»cxXXJX1.30C22OAVIKrv«iuntxa%wiivssAGC小什；:VXHA_'C15 pop，ctwH<OI7MCN，i□NTPCNTNTNTrviv><xiiICM21(X111CM410tt45CMJ1,VXSXM(»<TlawnIQU4iauiIC32IQUIIQMOIOMWm"：■mA图单片机最小系统原理图2.4传感器电路设计2.4,1红外测温原理简介红外体温计测温原理是基于黑体辐射定律。黑体是一种理想化的辐射体，它在任何温度下都能全数的吸收投射到其表面的任何波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的吸收率为1，同时它也向外界辐射能量。应该指出，自然界中并非•存在真正的黑体,可是为了弄清和取得红外辐射散布规律,普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律,黑体的单色辐射出度是描述在某一波长辐射源单位面积上发出的辐射通量。温度为T的黑体单色辐射出度为cU一、

其中：G是xl（）76w・m2,C,是xlO-2m・K。由此能够计算出在温度位T的黑体在全数波长范围内的辐射出度为Mo=rM（/l,T）d/l=kT4其中：K是波尔兹曼常数。*只要温度很小的转变,辐射出度就能够迅速地发生转变。因此,通过对物体辐射能的测量就能够求出物体的温度。由于人体皮肤不是理想的黑体，只有在大于5um波长范围才能够近似看成是黑体，因此在红外温度传感器上要装有大于5Mm波长才能够通过的滤波器。当环境温度一按时,红外温度传感器能将人体的辐射能转换成电信号,通过放大和温度补偿后其输出的电压与被测人体的温度成线性关系。2.4.2TSEAO1-4A的测温原理简介红外温度传感器TSEA01-4A是红外体温计的关键部件,它是由温差热电堆和热敏电阻和运算放大器组成的，如下图。o4:Vout。1:Vntco4:Vout。1:Vntc3二CND图红外温度传感器在温差热电堆的热端贴有热量吸收器，它用来吸收被测物体辐射的红外线并转化为热能,然后通过热电堆将其转化为电信号。此电信号是反映热电堆冷热两头的温度差，也确实是被测物体与热电堆冷端（即环境温度）的温度差,而不是反映被测物体的真实温度。因此,还需要测出热电堆冷端的温度（即环境温度补偿），而通过红别传感器中负温度系数的热敏电阻的阻值转变即可得知环境温度。由图可知,TSEA01-4A是采纳模拟电路处置方式进行环境温度补偿，即通过调整2个运算放大器的放大倍数，可使得输出信号Vout只与被测物体的温度成线性关系，去除由环境温度而产生的输出分量，由此可确信被测物体的温度。TSEA01-4A的性能参数如下:测温范围:20〜60c;分辨率:℃;测温精度：W土°C;输出信号:〜；工作电压:5〜18V。输出电压Vout与被测物体温度的关系见表。被测物体温度(℃)2030405060Vbut(V)表输出电压Vout与被测物体温度表由上述参数可知,传感器TSEA01-4A在30〜50c间其线性度最好。而用于体温测量时的温度范围是34〜44c之间，因此它能够知足红外体温计的性能要求。通过测量输出电压Vout值,就可由公式T=30+(20/X间接地算出相应的温度值。5LCM12832ZK显示电路设计液晶显示模块(LCDModule,简称LCM)是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一路的组件，由于其具有显示内容丰硕、体积小、重量轻、寿命长、利用方便、平安省电、无辐射等优势，因此普遍应用于移动通信、仪器仪表、电子设备、家用电器等各个领域。文设计利用了一种具有申/并多种接口方式，且内部含有GB2312一级、二级简体中文字库的图形点阵液晶模块LCM12832ZK,该模块是由北京青云创新科技进展推出的。1LCM12832ZK性能特点LCM12832ZK是具有串/并行接口、内部含有中文字库的图形点阵液晶显示模块，其内置的操纵/驱动器采纳台湾矽创电子公司生产的ST7920E2],因此具有较强的操纵显示功能。LCM12832ZK的液晶显示屏为128X32点阵,可显示2行,每行8个汉字。该模块具有2MB的中文字型ROM(CGROM),共提供8192个16X16点阵中文字型；同时，为了便于英文和其它经常使用字符的显示，具有16KB半宽字型ROY(HCGROM),提供128个16X8点阵的字母符号字型；另外，画图显示画面还提供一个64X256点阵的画图区域(GDRAM)及240点的IC0NRAM,能够和文书画面混合显示,且内含CGRAM可提供4组软件可编程的16X16点阵造字功能。LCM12832ZK模块采纳LED背光,工作电压/电流别离为3V/或5V/2mA,具有〜的宽工作电压范围,还具有睡眠、正常及低功耗工作模式,可知足系统各类工作电压及便携式仪器低功耗的要求。为了适应多种微处置器和单片机接口的需要，模块提供了4位/8位并行、2线/3线串行多种接口方式。另外,模块还提供了画面清

除、光标显示/隐藏、显示打开/关闭、显示字符闪烁、光标移位、显示移位、反白显示、睡眠模式等操作指令。该模块可实现汉字、ASCII码、点阵图形的同屏显示，普遍用于各类仪器仪表、家用电器及通信产品中。5.2模块引脚概念和用户命令为了更好地论述LCM12832ZK的接口方式及操纵方式,先介绍该模块的引脚概念及用户命令。1.模块引脚概念LCM12832ZK模块的引脚概念如下所列。引脚名称方向说明1V0XLCD亮度调整，外接电阻端2VRXLCD亮度调整，外接电阻端3GNDX地4VCCX3V/5VL□NCX未用6RS(CS)I选择寄放器（并行）0：指令寄放器1：数据寄放器片选（串行）0：禁止1：许诺7R/W(SID)I读写操纵脚（并）0：写入1：读输入串行数据（串）8E(SCLK)I读写数据启始脚（并行）输入串行脉冲（串行）9~16D0"D7I/O数据线0~717PSBI操纵界面0：串行1：并行8/4位18/RSTI复位信号，低有效19LKX背光源负极20LAX背光源正极2.用户命令说明LCM12832ZK的指令集包括大体指令集（RE=0）和扩充指令集（RE=1）两大类,用户能够通过这些命令使模块执行相应的显示或操纵功能。下面简要介绍部份经常使用的操作命令：设定DDRAM（DisplayDataRAM）地址：RSRWDB7DB6DB5001AC6AC5DB4DB3DB2DB1DBOAC4AC3AC2AC1ACO

设定DDRAM地址到地址计数器(AC)。第一行AC范围为:80H、87H;第二行AC范围为901rz97H设定CGRAM(CharacterGeneratorRAM)地址：设定CGRAM地址到地址计数器(AC)oRSRWDB7DB6DB50001AC5DB4DB3DB2DB1DBOAC4AC3AC2AC1ACO3)进入点设定(EnterModeSet)在数据的读取与写入时，指定光标的移动方向及显示的位移。I/D：位址计数器递增递减选择。当I/D=l,光标右移，DDRAM的位址计数器+1;当I/D=0,光标左移，DDRAM的位址计数器-1；S：显示画面整体位移SI/DDESCRIPTIONHH画面整体左移HL画面整体右移4)显示状态开/关RSRWDB7DB6DB500000DB4DB3DB2DB1DBO01DCB操纵整体显示、光标、显示、光标位置反白的0N/0FF。D=1,整体显示ON;D=0,整体显示OFFC=l,光标显示0N;00,光标显示OFFB=l,光标位置显示反白ON;B=O,光标位置显示反白OFF5)清除显示RSRWDB7DB6DB500000DB4DB3DB2DB1DBO00001将DDRAM添满“20H”(spacecode),并设定DDRAM的地址计数器(AC)至『'00H”。6)功能设定

RSRWDB7DB6DB500001DB4DB3DB2DB1DB0DLXREXXDL=1,为8-bitMPU操纵界面;DL=O,为4-BITMPU操纵界面;RE=1,为扩充指令集;RE=O,为大体指令集。7)光标或显示移位操纵RSRWDB7DB6DB500000DB4DB3DB2DB1DB01S/CR/LXX设定光标的移动与显示的移位操纵,该指令并非改变DDRAM的内容。S/CR/LDESCRIPTIONACValueLL光标向左移动AC=AC-1LH光标向右移动AOAC+lHL显示向左移动，且光标跟着移动AC=ACHH显示向右移动，且光标跟着移动AC=AC8)读取忙碌标志(BF)和位址计数器RSRWDB7DB6DB501BFAC6AC5DB4DB3DB2DB1DBOAC4AC3AC2AC1ACO读取忙碌标志(BF)能够确认内部动作是不是完成同时能够读出位址计数器(AC)的值。9)写入资料到RAMRSRWDB7DB6DB510D7D6D5DB4DB3DB2DB1DBOD4D3D2DIDO写入资料到内部RAM,写入后会使AC改变。10)读取RAM的值RSRWDB7DB6DB511D7D6D5DB4DB3DB2DB1DBOD4D3D2D1DO从内部RAM读取数据,读取后会使AC改变。5.3接口方式LCM12832ZK具有串/并行多种接口方式，易与各类型号单片机、微处置器连接。.并行接口数据传输当LCM12832ZK的PSB脚接高电平常(或模块反面S/P的短路电阻在“P”侧)，模块将进入并行传输模式。在并行传输模式下，可由指令位(DLFLAG)来选择8位或4位接口方式，主操纵系统将配合或S”“、RW”“、E"、DO〜D7来完成指令/数据的传送。在4位传输模式中，每一个8位的指令或数据都将被分为两组:较高4位(D7〜D4)的数据会被放在第一组的D7、D4部份,而较低4位(D3〜DO)的数据那么会被放在第二组的D7~D4部份,在4位传输模式中,D3~D0界面未利用。.串行接口数据传输当PSB脚接低电平常(或模块反面S/P的短路电阻在“S”侧)，模块将进入申行接口模式。在串行模式下将利用2条线作串行数据的传输,主控系统将配合传输同步时钟线(SCLK)和接收串行数据线(SID)来完成串行传输的动作。当片选CS为高电位时，同步时钟线(SCLK)输入的讯号才会被接收，不然数据传输将被终止，而且将待传输的串行数据计数重设为第一名。LCM12832ZK还许诺同时接入多个液晶显示模块以完成多路信息显示功能。现在,要利用片选端CS组成3线串行接口方式。通常情形下，当系统仅利用一个液晶显示模块时,模块片选脚CS可固定接高电平。5.4字符显示及模块利用说明.字符显示LCM12832ZK依照每一个中文字符16X16点阵将显示屏分为2行8歹ij,共16个区，每一个区可显示1个中文字符或2个16X8点阵全高ASCII码字符。LCM12832ZK内部提供128X2字节的字符显示RAM缓冲区(DDRAM)。字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。依照写入内容的不同，可别离在液晶屏上显示CGROM(中文字库)、HCGROM(ASCII码字库)及CGRAM(自概念字型)的内

容。三种不同字符/字型的编码选择范围为:0000〜0006H显示自概念字型,02H〜7FH显示半宽ASCII码字符,A1A0H〜F7FFH显示8192种GB2312中文字库字型。.模块利用说明利用LCM12832ZK显示模块时，应注意以下几点：1）引脚RST和PSB可悬空,不接时，为并行接口方式；引脚VR和V0之间必需接可变电阻。〜10k。），该可变电阻一端接VR,调整端接V0,另一端悬空。2）模块在接收指令前，单片机必需先确认模块内部处于非忙状态，即读取BF标志时BF为“0”，方可同意新的指令。若是在送出一个指令前不检查BF标志，那么在前一个指令和该指令中间必需延迟一段较长的时亥丸即等待前一个指令确信执行完成。3）RE为大体指令集与扩充指令集的选择操纵位。当变更RE后，以后的指令集将维持在最后的状态,除非再次变更RE位,不然利用相同指令集时,无需每次均重设RE位。4）串行传输时，若是有多个数据或指令要传送，必需要等到一个指令完成执行完毕后再传送下一个指令或数据，不然会造成指令或数据的丢失。这是因为液晶模块内部没有发送/接收缓冲区。5）假设要在某一个位置显示中文字符,应先设定显示字符的位置，即先设定显示地址,再写入中文字符编码。2.5.5LCD与单片机SPCE061A接口电路SPCE061A通过IOBO-IOB10端口与LCD连接，其中I0B0〜IOB7与LCM12832ZK的数据端D0〜D7连接,IOB八、I0B九、I0B10别离与选择寄放器端RS（O:指令寄放器，1:数据寄放器）、读写操纵端RW（O:写入,1:读出）、读写数据启始端E连接。用户显示界面：红外语音体温计的用户界面是在测温时液晶屏幕上显示第一行“：您的体温是：”；第二行显示:体温及做出逻辑判定。在未测温的常态下，液晶屏幕上显示第一行“：年月日”；第二行显示“：时分礼拜”。如下图：您的体温是:您的体温是:℃于常2009年06月07日

15时30分星期R图用户界面显示硬件电路图如下图:2.6USB通信电路设计2.6.1PDIUSBD12芯片的功能和特点的突出特点使它成为USB接口开发设计者的首选，它专门适用于便携式USB设备、产品的改型设计、和需要高速传输数据的数据搜集系统。PDIuSBD12是PhiliPs公司推出的一种价钱廉价、功能完善的USB接口芯片;它支持多路复用、非多路复用和DMA并行传输。PDIUSBD12接口芯片遵从协议，适合于不同用途的传输类型。PDIUSBD12需要外接微操纵器(MCU)来进行协议处置和数据互换，它对MCU没有特殊要求，而且接口方便灵活，因此设计师能够选用自己熟悉的MCU对芯片进行操纵，也可利用Philips公司的固件(Firmware)结构来缩短开发时刻、降低风险、减小投资。PDIUSBD12是一个性能优化的USB器件，通经常使用于基于微操纵器的系统,并通太高速通用并行接口与微操纵器进行通信，而且支持本地DMA传输。该器件采纳模块化的方式实现一个USB接口，许诺在众多可用的微操纵器当选择最适合的作为系统微操纵器，许诺利用现存的体系结构使固件投资减到最小。这种灵活性减少了开发时刻、风险和本钱。该器件使开发本钱低且高效的USB外围设备的一种有效途径。PDIUSDB12完全符合标准，也能适应大多数设备类标准的设计，如成像类、大容量存储类、通信类、打印类和人工输入设备等。因此，PDIUSBD12超级适合做很多外围设备，如打印机、扫描仪、外部大容量存储器(Zip驱动器)和数码相机等。此刻很多用SCSI实现的很多设备若是用USB来实现能够直接降低本钱。PDIUSBD12还集成了SoftConlleet、GoodLink、可编程时钟输出、低频晶振和终端电阻等特性。所有这些特性都能在系统实现时节省本钱，同时在外围设备上很容易实现更高级的USB功能。

PDIUSBD12特性如下：符合通用串行总线（USB）版标准；高性能USB接口器件，集成了SIE、FIFO存储器、收发器和电压调整器;符合大多数器件的分类规格；可与任何外部微操纵器/微处置器实现高速并行接口；完全自治的直接内存存储操作；主端点的双缓冲配置增加了数据吞吐量并轻松实现实时数据传输；具有良好EMI特性的总线供电能力可通过软件操纵与USB的连接；采纳GoodLink技术的连接指示器，在通信时使LED闪烁；可编程的时钟频率输出；符合ACPIOnNOW和USB电源治理的要求；内置上电复位和低电压复位电路；具有高错误答复率的全扫描设计确保了高品质双电源操作士或扩展的5V电源范围为〜6.2PDIUSBD12芯片的结构PDIUSBD12芯片封装如下图DATA<7>ALECS_NSUSPENDCLKOU7VOUT33O-VDDXTAL2XTAL1GL_NRESET.NEOr.NDMACK.NDMRECDATA<7>ALECS_NSUSPENDCLKOU7VOUT33O-VDDXTAL2XTAL1GL_NRESET.NEOr.NDMACK.NDMREC16|"KN囤RD_NINTNDATA<0>1DATA<1=>|2DATAy2,巨DATA<3>而GND0ATA<4>I60ATA<5>匠DATA<6>加7J—AO图PDIUSBD12封装引脚说明:管脚符号描述1~4,6~9DATA<0>"DATA<7>双向数据位0~7L□GND地10ALE地址锁存许诺。在多路复用地址/数据总线时，ALE下降沿用于锁存地址信息：独立地址/数据总线时，ALE接地11CS_N片选低有效12SUSPEND器件处于挂起状态13CLKOUT可编程时钟输出14INT.N中断低有效15RD_N读选通低有效16WR_N写选通低有效17MREQDMA请求18DMACK_NDMA应答低有效19EOT.NDMA传输终止低有效EOT_N仅当DMACK_N和RD_N或WR_N一路激活时才有效20RESET.N复位（低有效），片内上电复位电路该管脚接高21GL_NGoodLinkLED指示器低有效22XTAL1晶振连接端16MHz23XTAL2晶振连接端26MHz接XTAL1XTAL2应当悬空24vcc电源电压~要使器件工作在对VCC和脚都提供25D-USBD-数据线26D+USBD+数据线27调整输出要使器件工作在对VCC和脚都提供28AO地址位A0=l选择命令指令A0=0选择数据该位在多路地址/数据总线配置时可忽略应将其接高电平6.3USB通信硬件电路工作流程为：PC端应用软件，发送IDO（为了使主机和设备方能同步，该系统概念了三个握手ID：IDO,ID1,ID2。）给PDIUSBD12,PDIUSBD12接收数据,产生中断通知SPCEO61A单片机读取数据。SPCEO61A若是读取的数据为ID0,那么发送ID0给PDIUSBD12；PC机端应用软件发送完数据后，读取外设发送的数据，若是读到的数据为ID0,那么弹出一个提示框，提示USB外设连接成功。尔后PC机

DOSIWENJD1CIXOITD2DXWIQDJDXUCK.ND4EOT-ND5UXK.NDSD12X7A1.1DTD12X7AJ2vroiRESETD-3NMED*VOUT33WJLND12AORD_NGM)BHIK2K'出KS“H73il3]23B3u他U5|0101010>0|0!0!0心黑IOB黑端的应用软件和USB外设之间的通信都是通过ID来进行的。单片机SPCE061ABHIK2K'出KS“H73il3]23B3u他U5|0101010>0|0!0!0心黑IOB黑系统电路原理图如图2所示。其中PDIUS-BD12用作实现PC机与SPCE061A单片机进行通信的高速通用并行接口。USB协议层的相关通信协议通过PDIUSBD12来实现，它由硬件实现不需要固件参与。SPCE061A单片机的要紧作用（1）Windows系统配置与列举图USB通信电路硬件图USB外设时SPCE061A发送、接收相关的USB设备信息。（2）Windows系统配置、列举USB外设成功后，依照接收到的ID,进行相应的操作，起操纵作用。SPCE061A内嵌32K字节的FLASH的存储空间、14个中断源，具有较高速度和较大存储空间与USB通信。SPCE061A单片机与PDIUS-BD12之间通信采纳中断方式,数据互换要紧依托SPCE061A单片机发给PDIUSBD12的命令和数据来实现。PDIUSBD12通过下述方式识别命令和数据：在ALE信号下降沿到来时锁定地址，，若是是奇地址，那么接收的是命令；若是是偶地址，那么发送或接收的是数据。PDIUSBD12的中断寄放器只要不为0,它的中断输出引脚（INT_N）就维持低电平，因此系统初始化时可将SPCEO61A单片机的外部中断（下降沿触发）引脚I0B2设置为带上拉电阻输入。当PDIUSBD12的中断寄放器由零变成非零时，马上触发SPCEO61A的外部中断，SPCEO61A单片机在中断处置时，读取PDIUSBD12芯片的状态寄放器以清除中断寄放器中对应位，使得中断引脚变成高电平。如此使得SPCE061A在退出中断后，可随时响应外部中断。2.7其他部份电路2.7,1语音电路语音电路：SPCEO61A提供两个10位D/A输出通道DAC—、DAC2,其中每一个DAC通道的输出能力为3mA,用于输出语音信号。考虑功耗问题，采纳单通道DAC1输出，经语音集成放大器放大后再由外接喇叭播放语音。电路如下图。图USB通信电路硬件图图USB通信电路硬件图语音播放采纳凌阳科技公司提供的音频编码算法,先在PC机上录好提示语音文件（WAV文件），并经凌阳公司提供的紧缩工具紧缩处置成二进制文件加载到用户程序,编译链接后存储到单片机FLASH中，播放时再解紧缩送D/A还原出语音。2.7.2按键电路设有6个按键，即测温键5—、报时键/移位键S二、查询键/力口1键S3、校时键S4o当校时键S4按下后，进入校时状态时按键S二、S3别离为移位和加1功能。按键别离接SPCE061A的I0A2-I0A5端。另外还有复位键S5和电源开关键S6o2.7.3时钟电路时钟电路部份选用了时钟芯片DS1302oDS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实不时钟电路，它能够对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为〜。采纳三线接口与CPU进行同步通信，并可采纳突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31X8的用于临时性寄存数据的RAM寄放器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302的引脚排列和实物如图。VCC2匚X1匚X2VCC2匚X1匚X2匚GND匚2 7 □3 6 Z]4 5 -VcciSCLKI/ORSTDS1302」0606A4.119AA图USB通信电路硬件图其中Vccl为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情形下，也能维持时钟的持续运行。DS1302由Vccl或Vcc2二者中的较大者供电。当Vcc2大于Vccl十时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vccl时,DS1302由Vccl供电。XI和X2是振荡源，外接晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：第一，RST接通操纵逻辑，许诺地址/命令序列送入移位寄放器；第二，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手腕。当RST为高电平常，所有的数据传送被初始化，许诺对DS1302进行操作。若是在传送进程中RST置为低电平，那么会终止这次数据传送，I/O引脚变成高阻态。上电运行时，在Vcc2之前，RST必需维持低电平。只有在SCLK为低电平常，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端（双向），后面有详细说明。SCLK为时钟输入端。DS1302存在时钟精度不高，易受环境阻碍，显现时钟混乱等缺点。DS1302能够用于数据记录，专门是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与显现该数据的时刻同时记录。这种记录对长时刻的持续测控系统结果的分析及对异样数据显现的缘故的查找具有重要意义。传统的数据记录方式是隔时采样或按时采样，没有具体的时刻记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其显现的时刻；假设采纳单片机计时，一方面需要采纳计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，一样花费单片机的资源，而且，某些测控系统可能不许诺。可是，若是在系统中采历时钟芯片DS1302,那么能专门好地解决那个问题。时钟电路如下图：图时钟电路

2.7.4电源电路SPCEO61A电压要求为，而I/O端口的电压能够选择也能够选择5V。因此，在板子上具有两种工作电压：5V和。对应的引脚中15、36和7必需为，关于I/O端口的电压51、52、75能够为也能够是5V,这两种电平的选择通过跳线来选择。61板的供电电源系统采纳用户多种选择方式：.5V供电用户能够用3节电池来供电，5V直流电压直接通过SPY0029（相当于一样稳压器）稳压到，为整个系统提供了5V和两种电平的电压。另外也能够直接外接5V的直流稳压源供电，5V电压再通过SPY0029稳压到。.供电用户能够提供直流电压为系统进行供电，现在整个系统只有电压，I/O端口电压现在只有一种选择。考虑到传感器、LCD和单片机均需要5V供电，因此选择第一种供电方式。其硬件电路连接如下图：图电源电路第3章系统的软件设计概述程序设计是指设计、编制、调试程序的方式和进程。它是目标明确的智力活动。由于程序是软件的本体，软件的质量要紧通进程序的质量来表现，在软件研究中，程序设计的工作超级重要，内容涉及到有关的大体概念、工具、方式和方式学等。程序设计通常分为问题建摸，算法设计，编写代码和编译调试四个时期。程序设计的大体概念有程序、数据、子程序、子例程、协同例程、模块和顺序性、并发性、并行性、和散布性等。程序是程序设计中最为大体的概念，子程序和协同例程都是为了便于进行程序设计而成立的程序设计大体单位，顺序性、并发性、并行性和散布性反映程序的内在特性。程序设计语言是用于编写运算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规那么。依照规那么由记号组成的记号串的整体确实是语言。在程序设计语言中，这些记号串确实是程序。程序设计语言包括三个方面，即语法、语义和语用。语法表示程序的结构或形式，亦即表示组成程序的各个记号之间的组合规那么，但不涉及这些记号的特定含义，也不涉及利用者。语义表示程序的含义，亦即表示依照各类方式所表示的各个记号的特定含义，但也不涉及利用着，语用表示程序与利用的关系。c语言是一种运算机程序设计。它既有高级语言的特点，乂具有语言的特点。它能够作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也能够作为应用程序设计语言，编写不依托运算机硬件的应用程序。因此，它的应用范围普遍。要紧有以下特点：c语言是结构式语言。结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，可使程序层次清楚，便于利用、保护和调试。C语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的挪用，并具有多种循环、条件语句操纵程序流向，从而使程序完全结构化。C语言功能齐全，具有各类各样的数据类型，并引入了指针概念，可使程序效率更高。C语言还有一个突出的优势确实是适合于多种操作系统，如DOS、UNIX,也适用于多种机型。

3.2主程序流程图系统程序采纳模块化程序结构，程序模块包括初始化、键盘扫描、LCD显示、温度搜集、逻辑判定、温度播报、万年历时刻计算、万年历播报、语音播放模块等。主程序流程见图所示。系统初始化包括系统时钟、10口、万年历初始值、中断（打开按键唤醒和2Hz中断），然后挪用显示程序、扫描按键,有按键进行相应处置,无按键进入眠眠。万年历计算在2Hz中断效劳程序中进行。图主程序流程图3.3语音处置子程序语音播放采纳凌阳科技公司提供的音频编码算法,先在pc机上录好提示语音文件（WAV文件），并经凌阳公司提供的紧缩工具紧缩处置成二进制文件加载到用

户程序，编译链接后存储到单片机FLASH中，播放时再解紧缩送D/A还原出语音。用于单片机SPCE061A,凌阳音频紧缩算法依照不同的紧缩比分为以下几种：SACM-A2000：紧缩比为8:1,8:,8:SACM-S480：紧缩比为80:3,80:SACM-S240：紧缩比为80:按音质排序：A2000>S480>S240这三种紧缩算法的区别在于紧缩率不同、音质也不同。SACM_A2000紧缩率相对较小，音质较好，相应的资源占用较多。SACM.S240的紧缩率最大，音质相对较差。SACM_S480紧缩算法紧缩率较大，存储容量大,音质介于A2000和S240之间，k程序挪用,适用于语音播放，如“文曲星”词库。每种产计划右前敕的血函粉1软件编写超级方便。本设计选用SACM_S480|SACMk程序挪用,咱们明二单片机来皿恒风输入所生成的WAV文件，其占用的存储空间专门大，关于变上信士量的信息显然是不可f万结而I」 ..一 SACM.S480压缩播放木”和，亥摩才仔A/D、编码、品H的方式，0T◎线VintSACMS480咱们明二单片机来皿恒风输入所生成的WAV文件，其占用的存储空间专门大，关于变上信士量的信息显然是不可f万结而I」 ..一 SACM.S480压缩播放木”和，亥摩才仔A/D、编码、品H的方式，0T◎线VintSACMS480IEXT.INCLC.INCLUEvR1,R4Y图语音播放流程vH-SCtUD端日7出好新抿的标PISHK关于每一个模功能及其：SACM£'.PUBLIC是出了解决立的模块，导其S程序接口API,因此只需了#&寻一个模疑所要实证的Y 加栅■用该喳理总续笫位处•砥左API函数如下1听刀，获取语音数据并解码

等待中断播放系统柱，圮外协议层诂求LED高次处TO图通信子程序流程图[sp];主流程的核心部份是协议层的请求处置，主流程关系到PC机列举USB外设成功与否。因此在调试单片机程序的时候，要注意Win-dow对USB设备的列举顺序。若是列举成功，主机将找到新的设备，提示安装驱动程序；不然找到未知设备，USB外设不可用。PDIUSBD12命令接口D12CIoC为了进一步简化PDIUSBD12的编程，固件概念了一套紧缩了所有访问PDIUSBD12功能的命令接口。函数如下：设置USB地址使能：voidD12_SetAddressEnab1e(unsignedchar,unsignedint)；设置端点使能:voidD12_SetEndpointEnable(unsignedint)；设置模式：voidD12_SetMode(unsignedint,unsignedint);设置DMA：voidD12_SetDNIA(unsignedchar)；读取中断寄放器：unsignedshortD12_ReadInterruptRegister(void)；选择端点：unsignedcharD12_SelectEndpoint(unsignedint)；读最后状态：unsignedcharD12_ReadLastTransactionStatus(unsignedint)；设置端点状态：voidD12_SetEndpointStatus(unsignedint,unsignedint)；发送恢复命令：voidD12_SendResume(void)；读取端点数据：unsignedcharD12_ReadEndpoint(unsignedint,unsignedint,unsignedint)；写端点数据：unsignedcharD12_WriteEndpoint(unsignedintendp,unsignedint»unsignedint)；端点应答处置：voidD12_AcknowledgeEndpoint(unsignedint)o4显示部份子程序音频信号经信号处置电路送入A/D转换，转换出的数字信号送入单片机后，经SPCE061A单片机处置后的数据送入LCD显示器中经行显示，当显示屏不忙时，会显示所要的数据。显示子程序流程图如下图。测试显示屏幕是否忙？工清屏送显示地址送显示数据图显示子程序流程图显示程序：viodLCD_init(void)(LCD_en_command(DATA_MODE);LCD_en_command(OPEN_SCREEN);LCD_en_command(DISPLAY_AD_DRESS);CLEARSCREEN;)voidLCD_set_xy(unsignedcharx,unsignedchary)(Unsignedcharaddress;if(y==LINEl)address=LINE1_HEAD+x;elseaddress=LINE2_HEAD+x;LCD_en_command(address);)voidLCD_write_char(unsignedx,unsignedchary,unsignedchardat)(LCD_set_xy(x,y);LCD_en_dat(dat);)viodLCD_write_string(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedcharts)(LCD_set_xy(x,y);While(*s)(LCDIO=*s;LCD_en_dat(*s);s++;))第4章结论体温计是人们日常生活中重要的利用工具之一，是医学领域的最大体的测量器件。随着人们生活水平的提高，对体温计的需求方面，不但希望准确度的进一步提高，更要求能适应便携式的应用环境。由于近代科技水平的高速进展，专门是电子集成工艺的日趋成熟，使得新型智能体温计的实现成为可能。参考文献致谢附录I中英文资料IntroductionThissectiondescribesthe10-bitanalog-to-digitalconverter(ADC).Forfurtherinformationregardinganalog-to-digitalconvertersonMotorolamicrocontrollers,pleaseconsulttheHC08ADCReferenceManual,ADCRM/AD.FeaturesFeaturesoftheADCmoduleinclude:8channelswithmultiplexedinputLinearsuccessiveapproximation1O-bitresolution,8-bitaccuracySingleorcontinuousconversionConversioncompleteflagorconversioncompleteinterruptSelectableADCclockLeftorrightjustifiedresultLeftjustifiedsigndatamodeHighimpedancebufferedADCinputFunctionalDescriptionEightADCchannelsareavailableforsamplingexternalsourcesatpinsPTB7:PTB0.Toachievethebestpossibleaccuracy,thesepinsareimplementedasinput-onlypinswhentheanalog-to-digital(A/D)featureisenabled.AnanalogmultiplexerallowsthesingleADCtoselectoneofthe8ADCchannelsasADCvoltageIN(ADCVIN).ADCVINisconvertedbythesuccessiveapproximationalgorithm.Whentheconversioniscompleted,theADCplacestheresultintheADCdataregister(ADRHandADRL)andsetsaflagorgeneratesaninterrupt.ADCPortI/OPinsPTB7:PTBOaregeneral-purposeI/OpinsthataresharedwiththeADCchannels.ThechannelselectbitsdefinewhichADCchannel/portpinwillbeusedastheinputsignal.TheADCoverridestheportlogicwhenthatportisse