多功能電子醫(yī)藥盒設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　2 多功能電子醫(yī)藥盒設(shè)計(jì)概述3</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)目的3</b></p><p>　　2.2設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)總體功能3</p>

2、<p>　　3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)總體功能圖4</p><p><b>　　3.2功能描述4</b></p><p>　　3.2.1按鍵功能描述4</p><p>　　3.2.2定時(shí)的開(kāi)啟4</p><p>　　3.2.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案5

3、</p><p>　　3.2.4 遙控器硬件設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　3.3產(chǎn)品使用注意事項(xiàng)8</p><p>　　4 主要系統(tǒng)芯片及功能介紹9</p><p>　　4.1凌陽(yáng)單片機(jī)的選擇9</p><p>　　4.2主要性能特點(diǎn)分析9</p><p>　　4.3系統(tǒng)主控制芯片及

4、部件介紹10</p><p>　　4.3.1無(wú)線語(yǔ)音遙控器主控制器SPCE061A介紹10</p><p>　　4.3.2直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N的介紹12</p><p>　　4.3.3無(wú)線語(yǔ)音遙控器中SPCE061A的功能13</p><p>　　5 軟件設(shè)計(jì)部分及方案17</p><p>　　5.1凌

5、陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)指令系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)環(huán)境17</p><p>　　5.2 ATMEGA16L單片機(jī)指令系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)環(huán)境18</p><p><b>　　結(jié) 論19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p>　　附錄1：電路圖21</p>

6、<p>　　附錄2： 程序22</p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化時(shí)代的來(lái)臨，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)將觸角伸入社會(huì)各行各業(yè)，滲入了城市的血液中，并且在一定程度上取代了人類繁瑣的機(jī)械的勞動(dòng)。世界也正

7、面臨一場(chǎng)大規(guī)模的新的工業(yè)革命，又稱為信息革命。數(shù)字化、智能化，已經(jīng)成為這場(chǎng)革命的主旋律。讓計(jì)算機(jī)像人類一樣動(dòng)作一樣思考，并擁有人的記憶和人的邏輯，使人類從繁瑣的鍵盤操作和按鍵輸入中解脫出來(lái)是電腦智能化面對(duì)的重要課題。</p><p>　　在現(xiàn)代傳感器技術(shù)、音頻視頻壓縮解碼技術(shù)的跨越式發(fā)展，使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了高度的集成化，功能也逐漸出現(xiàn)全能化、專門化以及智能化的分化發(fā)展方向。計(jì)算機(jī)的微處理器的功能也不僅僅局限于計(jì)算和處

8、理數(shù)據(jù)，同時(shí)也將存儲(chǔ)和硬件解碼等外圍電路也集成到其中。也正是因?yàn)槿绱?，運(yùn)用單獨(dú)的處理器就可以實(shí)現(xiàn)智能化人機(jī)對(duì)話接口，讓計(jì)算機(jī)像人類一樣思考，通過(guò)人類的動(dòng)作和語(yǔ)言向計(jì)算機(jī)輸入指令，使計(jì)算機(jī)的操作方式發(fā)生根本性的變革，真正拉近人與計(jì)算機(jī)間的距離。</p><p>　　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的性能已經(jīng)相當(dāng)強(qiáng)大，運(yùn)算能力已經(jīng)不可限量，而且還在飛速發(fā)展。在日常生活的諸多領(lǐng)域，電腦已經(jīng)取代人類，從事大量繁瑣的、重復(fù)性的勞動(dòng)。但是在這些領(lǐng)

9、域中，大型的計(jì)算機(jī)不能充分發(fā)揮自身性能，而且在成本方面也毫無(wú)經(jīng)濟(jì)性可言。所以，針對(duì)不同領(lǐng)域不同功能的專門性計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，其運(yùn)算處理能力并不一定非常強(qiáng)大，而是對(duì)于特別的應(yīng)用場(chǎng)合在其中整合特殊的功能，使其在特定的場(chǎng)合發(fā)揮最大的作用。嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，嵌人式計(jì)算機(jī)作為計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著信息技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)應(yīng)用需求的增多，嵌人式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍和需求越來(lái)越廣，性能不斷改進(jìn)，新的架構(gòu)不斷出現(xiàn)，各種單片機(jī)和數(shù)字信

10、號(hào)處理器相繼面世。嵌人式操作系統(tǒng)與PC操作系統(tǒng)相比，嵌人式操作系統(tǒng)不要求全能，但必須能夠依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格，高效率地發(fā)揮硬件的運(yùn)算能力，使產(chǎn)品達(dá)到效率價(jià)格比的優(yōu)化。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是在運(yùn)用成品嵌入式計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)用人類的語(yǔ)言無(wú)線遙控單片機(jī)的運(yùn)作。為了更明確的顯示聲音對(duì)單片機(jī)的遙控作用，使單片機(jī)控制遠(yuǎn)處可開(kāi)啟的藥盒，體現(xiàn)聲控單片機(jī)的運(yùn)行情況。</p><p>　　對(duì)于多功能

11、電子醫(yī)藥盒的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于語(yǔ)音識(shí)別，語(yǔ)音處理技術(shù)是一門新興的技術(shù)，它不僅包括語(yǔ)音的錄制和播放，還涉及語(yǔ)音的壓縮編碼和解碼，語(yǔ)音的識(shí)別等各種處理技術(shù)。以往做這方面的設(shè)計(jì)，一般有兩個(gè)途徑：一種方案是單片機(jī)擴(kuò)展設(shè)計(jì)，另一種就是借助于專門的語(yǔ)音處理芯片。普通的單片機(jī)往往不能實(shí)現(xiàn)這么復(fù)雜的過(guò)程和算法，即使勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)也要加很多的外圍器件。專門的語(yǔ)音處理芯片也比較多，像ISD系列、PM50系列等，但是專門的語(yǔ)音處理芯片功能比較單一，想在語(yǔ)音之外的其他方

12、面應(yīng)用基本是不可能的。而無(wú)線通信技術(shù)現(xiàn)在多采用無(wú)線數(shù)字通信模塊，其通信協(xié)議可以自己設(shè)定，通信頻率可以在一定范圍內(nèi)可以改變，使傳輸數(shù)據(jù)的可靠性、安全性都大大提高。 </p><p>　　基于上述要求本次設(shè)計(jì)擬采用三種設(shè)計(jì)方案。在芯片方面，ATMEGA16L微處理器和凌陽(yáng)SPCE061A微處理器以及二者的組合應(yīng)用是三種備選方案。兩種微控制器都具有豐富的片上系統(tǒng)資源，可以通過(guò)外加輔助電路的方式實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音辨識(shí)功能，從而滿足

13、對(duì)控制指令的語(yǔ)音采集、壓縮、存儲(chǔ)、解壓和辨識(shí)等一系列功能的要求。在指令系統(tǒng)方面，兩者都支持C語(yǔ)言，省去了繁瑣重復(fù)的堆棧操作，方便了程序員的編寫，和讀取。</p><p>　　在確定設(shè)計(jì)使用單片機(jī)后，還應(yīng)對(duì)單片機(jī)加裝部分外圍電路才能使用，其中包括：電源電路、音頻電路、I/O電路等。使其保證單片機(jī)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)。此外還有部分必須的功能電路，如：復(fù)位按鍵，狀態(tài)指示燈等等。</p><p>　　在

14、藥盒倉(cāng)體方面，采用三個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力來(lái)自驅(qū)動(dòng)后輪的直流電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器采用意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的L298N直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，整個(gè)藥盒由電源供電。</p><p>　　語(yǔ)音指令的識(shí)別過(guò)程是利用單片機(jī)的特定人語(yǔ)音識(shí)別功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先對(duì)電子藥盒進(jìn)行訓(xùn)練，將語(yǔ)音命令轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在單片機(jī)FLASH存儲(chǔ)器中。在需要控制藥倉(cāng)開(kāi)啟的時(shí)候，單片機(jī)通過(guò)采集聲音信號(hào)，并量化處理為數(shù)字信號(hào)后，與存儲(chǔ)器中預(yù)先存儲(chǔ)的控制命令進(jìn)行辨識(shí)，結(jié)果以

15、字節(jié)數(shù)據(jù)方式從無(wú)線模組發(fā)出，藥盒接收到控制指令后，控制驅(qū)動(dòng)芯片和舵機(jī)，使電子藥盒完成響應(yīng)動(dòng)作。這些操作都是由預(yù)先編寫并燒錄在單片機(jī)中的C語(yǔ)言程序控制的。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)中，兩個(gè)難點(diǎn)在于單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)和控制程序的編寫。如果能很好的解決這兩個(gè)方面的問(wèn)題，電子藥盒的工作應(yīng)該會(huì)比較順利。</p><p>　　2 多功能電子醫(yī)藥盒設(shè)計(jì)概述</p><p>

16、;<b>　　2.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，針對(duì)生活節(jié)奏的加快和社會(huì)老齡化的趨勢(shì)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，設(shè)計(jì)出了多功能語(yǔ)音電子醫(yī)藥盒。</p><p>　　使用多功能電子醫(yī)藥盒提高了人們的生活效率：針對(duì)年輕人，可以在忙碌的工作時(shí)提醒吃藥的時(shí)間；針對(duì)老年人，可以提醒按時(shí)吃藥、安全吃藥。</p><p>　　2.2

17、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)總體功能</p><p>　　采用凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音技術(shù)，傳動(dòng)技術(shù)，記憶與存儲(chǔ)技術(shù)。</p><p><b>　　性能指標(biāo)：</b></p><p>　　1．語(yǔ)音提示后，倉(cāng)蓋開(kāi)啟和閉合的時(shí)間：1～2s；</p><p>　　2．藥倉(cāng)數(shù)量：4倉(cāng)設(shè)計(jì)；</p><p>　　3．能根據(jù)人的提示進(jìn)行

18、藥物的選擇；</p><p>　　4．人性化設(shè)計(jì)與友好的人機(jī)界面；</p><p>　　5．24小時(shí)內(nèi)任意設(shè)定藥物服用提醒；</p><p>　　6．語(yǔ)音互動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，具有小型機(jī)器人的識(shí)別能力；</p><p>　　7．四倉(cāng)設(shè)計(jì)，分為底倉(cāng)、固定倉(cāng)與常動(dòng)倉(cāng)，介紹如下：</p><p>　　底倉(cāng)：為藥物備用倉(cāng)；&

19、lt;/p><p>　　固定倉(cāng)：針對(duì)家庭中常常需要服用藥物的人所設(shè)計(jì)，服藥時(shí)間、數(shù)量等可進(jìn)行自行設(shè)定。</p><p>　　常動(dòng)倉(cāng)（分兩層）：針對(duì)生活中的易發(fā)性疾病所設(shè)計(jì)，服藥時(shí)間、數(shù)量等可進(jìn)行自行設(shè)定，具備語(yǔ)音識(shí)別功能，可根據(jù)語(yǔ)音提示，自動(dòng)進(jìn)行藥物的選擇。</p><p>　　8．具有時(shí)間的記憶功能。</p><p>　　3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案&

20、lt;/p><p>　　3.1設(shè)計(jì)總體功能圖</p><p><b>　　3.2功能描述</b></p><p>　　3.2.1按鍵功能描述</p><p>　　時(shí)間調(diào)整鍵：可對(duì)現(xiàn)在時(shí)間及設(shè)定時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)5路定時(shí)提醒：對(duì)于時(shí)間調(diào)整，可進(jìn)行年月日小時(shí)分的設(shè)定。</p><p>　　設(shè)定藥物鍵：通

21、過(guò)此鍵可進(jìn)行服藥位置、時(shí)間及數(shù)量（最大為4）的設(shè)定，對(duì)于服藥位置，可進(jìn)行層數(shù)（最大為3）與格數(shù)（最大為6）的設(shè)定。</p><p>　　采用默認(rèn)鍵：通過(guò)此鍵無(wú)需設(shè)定，即可享用標(biāo)準(zhǔn)方案：位置：一層2格；時(shí)間：早上8時(shí)，數(shù)粒：2粒。</p><p>　　3.2.2定時(shí)的開(kāi)啟</p><p>　　當(dāng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)達(dá)到預(yù)定時(shí)間，液晶自動(dòng)顯示藥品位置、種類及服用量，語(yǔ)音播報(bào)液晶屏上

22、顯示的信息。同時(shí)，單片機(jī)控制直流電機(jī)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)開(kāi)啟藥盒。3.2.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案</p><p>　　根據(jù)需要，系統(tǒng)硬件擬使用兩塊PCB板設(shè)計(jì)。其中一塊為語(yǔ)音遙控器，用于搭載凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)、電源電路、音頻電路、I/O電路等外圍電路。另一塊為車體控制板，用于搭載接口電路，電源電路及電機(jī)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　調(diào)整“現(xiàn)在時(shí)間”及定時(shí)：1）接通電源時(shí)為默認(rèn)狀態(tài)；2）當(dāng)前時(shí)間

23、顯示：12：00；3）定時(shí)顯示：08：00；4）數(shù)量顯示：2粒；5）當(dāng)前位置顯示：第一層。</p><p>　　3.2.4 遙控器硬件設(shè)計(jì)方案</p><p>　　在無(wú)線語(yǔ)音遙控智能電子醫(yī)藥盒的設(shè)計(jì)中，凌陽(yáng)SPCEO61A單片機(jī)作為遙控器的主控制器，需要增加一系列的外圍電路的支持才能實(shí)現(xiàn)音頻輸入輸出和識(shí)別，以及語(yǔ)音命令的輸出等功能。需要增加的外圍電路有：電源電路、MIC輸入電路、音頻輸出電

24、路、無(wú)線傳輸電路、復(fù)位電路、I/O接口電路。 </p><p><b>　　1.電源電路</b></p><p>　　凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)內(nèi)核電源電壓要求為3.3V，其他邏輯器件要求5V供電，設(shè)計(jì)中采用DC9V供電，直流電壓先通過(guò)LM7805得到5V直流電源為邏輯電路供電，然后通過(guò)SPY0029穩(wěn)壓到3.3V，為整個(gè)單片機(jī)內(nèi)核供電。另外，在LM7805的前端入一

25、個(gè)二極管，目的在于防止電源接反而對(duì)整個(gè)電路造成損壞。電路如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖</b></p><p><b>　　3-1 電源電路</b></p><p><b>　　2.音頻電路</b></p><p><b>　　1)MIC輸入電路&l

26、t;/b></p><p>　　在使用SPCE061A的語(yǔ)音訓(xùn)練和聲音控制的時(shí)候，需要使用MIC輸入電路將語(yǔ)音信號(hào)接收，并傳送至SPCE061A進(jìn)行處理。為提高輸入的聲音質(zhì)量，MIC輸入電路還應(yīng)具備一定的濾波降噪功能。電路中的∏性濾波器就能很好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。同時(shí)使入電路可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益（AGC）控制。原理如圖3-2其中X1是語(yǔ)音的MIC輸入端。</p><p>　　圖3-2 MIC

27、輸入電路</p><p><b>　　2)DAC輸出電路</b></p><p>　　在語(yǔ)音訓(xùn)練的過(guò)程中，凌陽(yáng)SPCE061A需要輸出信號(hào)提示音，以讓訓(xùn)練者了解其工作狀態(tài)，方便進(jìn)行語(yǔ)音訓(xùn)練。另外還要播報(bào)藥盒的工作狀態(tài)。SPCE061A自帶雙通道DAC音頻輸出， DAC1、DAC2轉(zhuǎn)換輸出的模擬量電流信號(hào)分別通過(guò)DAC1和DAC2管腳輸出， DAC輸出為電流型輸出，所以

28、DAC輸出經(jīng)過(guò)SPY0030音頻放大，以驅(qū)動(dòng)喇叭放音。這為單片機(jī)的音頻設(shè)計(jì)提供了極大方便。原理圖如圖4.3。在P9上接一個(gè)2pin的插針外接喇叭，即可實(shí)現(xiàn)提示語(yǔ)音輸出功能。DAC電路中，SPY0030是凌陽(yáng)的一款音頻放大芯片，相當(dāng)于LM386，但是它比LM386音質(zhì)好，可以工作在2.4-6.0V范圍內(nèi)，最大輸出功率可達(dá)700mW。</p><p>　　圖3-3 DAC輸出電路</p><p&g

29、t;<b>　　3.I/O接口電路</b></p><p>　　接口電路凌陽(yáng)SPCE061A的兩路16位I/O接口引出，因?yàn)橐话氵壿嬰娐范际?位并行總線，所以SPCE061A的I/O接口分為4組，每組8個(gè)端口加兩個(gè)電源線，電源電壓可由雙刀雙擲選擇為3.3V或5V。另外，串口和IOB7及IOB10復(fù)用，在此設(shè)計(jì)中用該資源將語(yǔ)音命令傳輸給串口nRF2401模組進(jìn)行無(wú)線發(fā)射。原理圖如圖3-4。&l

30、t;/p><p>　　圖3-4 I/O接口電路</p><p><b>　　4.復(fù)位電路</b></p><p>　　在一些情況下，需要對(duì)SPCE061A進(jìn)行硬件復(fù)位，有阻容電路完成上電復(fù)位功能，通電就自動(dòng)復(fù)位，另外，還可以按鍵外部復(fù)位，原理圖如圖4.5。

31、 </p><p>　　圖 3-5 復(fù)位電路</p><p>　　3.3產(chǎn)品使用注意事項(xiàng)</p><p>　　1.在使用本產(chǎn)品時(shí)禁止藥物混放，同時(shí)，若在已放過(guò)藥物的小格重新裝藥時(shí)，及時(shí)清洗小格，保證小格干凈清潔，防止藥物污染。</p><p>　　2.本產(chǎn)品應(yīng)放在小孩接觸范圍

32、之外。</p><p>　　3.本產(chǎn)品應(yīng)在遮光，通風(fēng)，干燥處保存。</p><p>　　4 主要系統(tǒng)芯片及功能介紹</p><p>　　4.1凌陽(yáng)單片機(jī)的選擇</p><p>　　MCS－51單片機(jī)+語(yǔ)音芯片的不足：</p><p>　　1．集成性較低：MCS－51單片機(jī)與語(yǔ)音芯片之間的連線與外圍器件較多；</p

33、><p>　　2．可編程性差，較難理解：在看懂時(shí)序圖的前提下才能理解其工作原理；</p><p><b>　　3．語(yǔ)音效果一般；</b></p><p>　　4．性價(jià)比較低，不易于接受和推廣。</p><p><b>　　凌陽(yáng)單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　1.集成性

34、好，語(yǔ)音信號(hào)的實(shí)時(shí)采集：采用模塊式集成結(jié)構(gòu)，片內(nèi)集成了2KB RAM、32KB Flash、ADC、DAC、并行I/O等，特別適合語(yǔ)音信號(hào)處理；</p><p>　　2.可編程性好：2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，14個(gè)中斷源，可以通過(guò)定時(shí)器、外部時(shí)鐘輸入、鍵喚醒等；</p><p>　　3.語(yǔ)音效果好：7通道10位ADC，內(nèi)置麥克風(fēng)放大和自動(dòng)增益控制功能；</p><

35、p>　　4.性價(jià)比高，易于接受和推廣。 </p><p>　　4.2主要性能特點(diǎn)分析</p><p><b>　　電子醫(yī)藥盒的不足：</b></p><p>　　1．人的提示進(jìn)行藥物的選擇；</p><p>　　2．按鍵設(shè)定，設(shè)置定時(shí)操作麻煩；</p><p>　　3．總體性能比較單一。&l

36、t;/p><p>　　多功能電子醫(yī)藥盒的特點(diǎn)：</p><p>　　1．能根據(jù)人的提示進(jìn)行藥物的選擇；</p><p>　　2．人性化設(shè)計(jì)與友好的人機(jī)界面；</p><p>　　3．24小時(shí)內(nèi)任意設(shè)定藥物服用提醒；</p><p>　　4．語(yǔ)音互動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，具有小型機(jī)器人的識(shí)別能力；</p><

37、;p>　　5．四倉(cāng)設(shè)計(jì)，分為底倉(cāng)、固定倉(cāng)與常動(dòng)倉(cāng)，介紹如下：</p><p>　　a)底倉(cāng):為藥物備用倉(cāng)；</p><p>　　b)固定:倉(cāng)針對(duì)家庭中常常需要服用藥物的人所設(shè)計(jì)，服藥時(shí)間、數(shù)量等可進(jìn)行自行設(shè)定。</p><p>　　c)常動(dòng)倉(cāng)（分兩層）：針對(duì)生活中的易發(fā)性疾病所設(shè)計(jì)，服藥時(shí)間、數(shù)量等可進(jìn)行自行設(shè)定，具備語(yǔ)音識(shí)別功能，可根據(jù)語(yǔ)音提示，自動(dòng)進(jìn)行藥物

38、的選擇。</p><p>　　具有時(shí)間的記憶功能：</p><p>　　用戶在吃藥的第一天或前幾天大多會(huì)記得按時(shí)吃藥，用戶在吃藥同時(shí)按動(dòng)一下智能藥盒上設(shè)定好的按鍵，智能藥盒就自動(dòng)記住這個(gè)時(shí)間，以后每天同樣的時(shí)間就會(huì)響鈴、閃光和語(yǔ)音提示說(shuō)話（hello，remember me）提醒用戶吃藥，每天如此。</p><p>　　4.3系統(tǒng)主控制芯片及部件介紹</p&g

39、t;<p>　　4.3.1無(wú)線語(yǔ)音遙控器主控制器SPCE061A介紹</p><p>　　經(jīng)過(guò)上述討論，實(shí)現(xiàn)聲音智能控制功能最理想的控制芯片為臺(tái)灣凌陽(yáng)科技推出的SOPC（System On Programmable Chip）級(jí)16位MCU-DSP混合處理器SPCE061A作為處理語(yǔ)音指令的控制芯片，其兼有微處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，存儲(chǔ)器的三重功能，具有豐富的片上系統(tǒng)資源。凌陽(yáng)SPCE061A具有μ

40、’nSP?的指令系統(tǒng)提供具有較高運(yùn)算速度的16位*16位的乘法運(yùn)算指令和內(nèi)積運(yùn)算指令，增添了DSP功能，使得μ’nSPTM系列運(yùn)用在復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理方面既很便利，又比專用的DSP芯片廉價(jià)。凌陽(yáng)內(nèi)嵌32K字的Flash和2K字的SRAM，ROM和RAM統(tǒng)一編址，屬于馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)，這樣的設(shè)計(jì)在制作中方便了對(duì)語(yǔ)音指令的壓縮和存儲(chǔ)。實(shí)物如圖4-1。</p><p>　　圖4-1 凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)

41、 圖4-2 ATMEGA16L管腳圖 </p><p>　　SPCE061A的主要性能：</p><p>　　1．16位μ’nSP?核心高檔微控制器；</p><p>　　2．工作電壓

42、：VVD為2.6V-3.6V（CPU）,VDDH為VDD-5.5V（I/O）；</p><p>　　3．CPU時(shí)鐘：0.32MHz-49.152MHz；</p><p>　　4．內(nèi)置2K字SRAM；</p><p>　　5．內(nèi)置32K字FLASH；</p><p>　　6．可編程音頻控制器；</p><p><b

43、>　　7．晶體振蕩器；</b></p><p>　　8.系統(tǒng)處于設(shè)備狀態(tài)。耗電小雨2mA 3.6V；</p><p>　　9.2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值）；</p><p>　　10.2個(gè)10位DAC；</p><p>　　11.32位通用可編程輸入/輸出端口；</p><p&

44、gt;　　12.14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器A/B，時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸；</p><p>　　13.具備觸鍵喚醒功能；</p><p>　　14.使用凌陽(yáng)音頻編碼SACM_S240方式（2.4Kbps），能容納210s的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；</p><p>　　15.鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；</p><p>　　16.32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘

45、；</p><p>　　17.7通道10位電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ADC）和單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器；</p><p>　　18.聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制（AGC）功能；</p><p>　　19.具備串口設(shè)備接口；</p><p>　　20.具有低電壓復(fù)位（LVR）功能和低電壓監(jiān)測(cè)（LVD）功能；</p>&l

46、t;p>　　21.內(nèi)置在線仿真電路ICE（In-Circuit Emulator）；</p><p>　　22.具有保密能力；</p><p>　　23.具有Watch Dog功能。</p><p>　　主控制器ATMEGA16L的介紹</p><p>　　AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元(

47、ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。管腳圖如圖3.2。</p><p>　　ATmega16L有如下特點(diǎn):</p><p>　　1.16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫的能力，即RWW)；</p><p>　　2.512 字節(jié)E

48、EPROM，1K 字節(jié)SRAM；</p><p>　　3.32 個(gè)通用I/O 口線；</p><p>　　4.32 個(gè)通用工作寄存器； </p><p>　　5.用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程；</p><p>　　6.三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器(T/C)；</p>&

49、lt;p>　　7.片內(nèi)/外中斷，片內(nèi)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的RC 振蕩器；</p><p>　　8.可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口；</p><p>　　9.8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP 封裝) 的ADC；</p><p>　　10.具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器；</p><p>　　11.一個(gè)SPI

50、串行端口；</p><p>　　12.四通道PWM，兩路8位，兩路16位；</p><p>　　13.六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式：空閑模式、ADC 噪聲抑制模式;</p><p>　　14.省電模式、掉電模式、Standby 模式以及擴(kuò)展的Standby 模式</p><p>　　15.速度等級(jí)：0 - 8 MHz；</p>

51、;<p>　　16.工作電壓：2.7 - 5.5V。</p><p>　　4.3.2直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N的介紹</p><p>　　L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片的主要特點(diǎn)是:工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V;輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A；內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)

52、機(jī)、繼電器、線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作；有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。其管腳圖和實(shí)物圖分別如圖4-1、圖4-2所示，管腳功能如表4-3所示。 </p><p>　　圖4-1 L298N管腳圖

53、 圖4-2 L298N實(shí)物圖</p><p>　　表4-2 L298N引腳功能表</p><p>　　4.3.3無(wú)線語(yǔ)音遙控器中SPCE061A的功能</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵地問(wèn)題之一在于人聲的A/D轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)與識(shí)別，SPCE061A提供了語(yǔ)音輸入壓縮以及辨識(shí)的先進(jìn)技術(shù)。</p><p>　　1

54、. 語(yǔ)音指令的輸入。凌陽(yáng) SPCE061A利用麥克風(fēng)的指令輸入系統(tǒng)，SPCE061A內(nèi)置由D／A轉(zhuǎn)換器 DACO和逐次逼近寄存器SAR組成的逐次逼近式8通道10位A／D轉(zhuǎn)換器，以及采樣／保持電路。其中7個(gè)通道用于將模擬量信號(hào)（電壓信號(hào)）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，可以直接通過(guò)引線(IOA 0-IOA 6）輸人(Line_Inl-Line_ln7)另外一個(gè)通道只用于語(yǔ)音輸人，即通過(guò)內(nèi)置自動(dòng)增益控制放大器的麥克風(fēng)通道（MIC-In）輸人，是語(yǔ)音采集

55、專用通道，也可設(shè)置為普通A/D輸入。</p><p>　　2．語(yǔ)音指令的訓(xùn)練。語(yǔ)音遙控器作為機(jī)器，一定是不能先天理解人類的語(yǔ)言的，所以，必須教會(huì)它人類語(yǔ)言的含義。即語(yǔ)音訓(xùn)練，內(nèi)容是將人類的語(yǔ)言事先已訓(xùn)練的方式經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)在凌陽(yáng)SPCE061A的FLASH中，并指定每一條語(yǔ)音所要指向的操作，以便在日后的使用中將采集來(lái)的語(yǔ)音與存儲(chǔ)的語(yǔ)音相比對(duì)，以確定單片機(jī)需要進(jìn)行的操作。</p><p>

56、　　凌陽(yáng)SPCE061A對(duì)于不同的辨識(shí)能力提供以下兩種語(yǔ)音訓(xùn)練方式：</p><p>　　1）特定發(fā)音人識(shí)別SD（Speaker Dependent），是指語(yǔ)音樣板由單個(gè)人訓(xùn)練，可用于語(yǔ)音提示，而DVR用來(lái)錄音和放音；</p><p>　　2）非特定發(fā)音人識(shí)別SI（Speaker Independert）。是指語(yǔ)音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人訓(xùn)練，可以識(shí)別一群人的命令；</

57、p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，需要向小車訓(xùn)練：向前、向后、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止等幾項(xiàng)語(yǔ)音指令，以供控制小車時(shí)的辨識(shí)使用。</p><p>　　值得注意的是，使用非特定發(fā)音人識(shí)別需要利用大量的DVR存儲(chǔ)不同人訓(xùn)練的語(yǔ)音，但是凌陽(yáng)SPCE061A并不能提供大量的內(nèi)存空間供存儲(chǔ)使用，由于設(shè)計(jì)條件有限，無(wú)法擴(kuò)展必要的存儲(chǔ)芯片完成存儲(chǔ)語(yǔ)音的功能，故選擇使用特定發(fā)音人識(shí)別。其訓(xùn)練具體流程參看后文內(nèi)容。<

58、/p><p>　　3．對(duì)訓(xùn)練的語(yǔ)音指令的存儲(chǔ)。將經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)，SPCEO61A單片機(jī)的16位DSP有很強(qiáng)的信息處理能力，最高時(shí)鐘頻率達(dá)49.152 MHz，具備運(yùn)算速度高等優(yōu)勢(shì)。這些為語(yǔ)音的錄放、合成及辨識(shí)提供了條件。凌陽(yáng)壓縮算法中DVR可用于錄、放音。語(yǔ)音的編碼、存儲(chǔ)、解碼處理是通過(guò)操作麥克風(fēng)輸人所生成的WAVE文件完成的，但在這個(gè)環(huán)節(jié)上會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題為其占用的存儲(chǔ)空間很大，對(duì)SPCEO61A單片

59、機(jī)的32K FLASH來(lái)說(shuō)想要存儲(chǔ)大量的信息顯然是不可能的。而SPCE061A提出了解決方法：SACMV25．LIB。該庫(kù)將A/D、編碼、解碼、存儲(chǔ)及D／A做成相應(yīng)的模塊，對(duì)于每個(gè)模塊都有其應(yīng)用程序接口API，所以只須了解每個(gè)模塊所要實(shí)現(xiàn)的功能及其參數(shù)的內(nèi)容，然后調(diào)用該API函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前，從MIN_IN輸入的模擬信號(hào)要經(jīng)過(guò)緩沖器和放大器，AGC功能將通過(guò)MIC——IN通道輸入的模擬信號(hào)放大值控制在一定范圍內(nèi)

60、，然后放大信號(hào)經(jīng)采樣-保持模塊送入比較器參與A/D轉(zhuǎn)換值得確定。</p><p>　　4. SPCE061A的語(yǔ)音辨識(shí)。語(yǔ)音辨識(shí)是一種以語(yǔ)音模型為指令基礎(chǔ)的控制方式，語(yǔ)音模型的質(zhì)量直接影響辨識(shí)操作的速度和準(zhǔn)確率。具體步驟是經(jīng)過(guò)兩次語(yǔ)音采集，即訓(xùn)練和發(fā)布指令。系統(tǒng)經(jīng)復(fù)雜的函數(shù)操作將發(fā)布指令與預(yù)先訓(xùn)練的一音模型進(jìn)行比對(duì)，如與語(yǔ)音模型相匹配，則輸出控制信號(hào)。具體原理如圖4-3。</p><p>

61、　　圖 4-3 語(yǔ)音辨識(shí)原理簡(jiǎn)圖</p><p>　　凌陽(yáng)16位微處理器的SPCE061A核心實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)連接采用有線方案，通過(guò)并口將預(yù)先設(shè)計(jì)的小車控制程序燒寫到SPCE061A單片機(jī)，以識(shí)別各種語(yǔ)音指令．系統(tǒng)的處理過(guò)程為：當(dāng)向控制器發(fā)出語(yǔ)音命令時(shí)，聲波通過(guò)MIC輸入，將相應(yīng)的信號(hào)傳遞到SPCE061A處理芯片，在芯片中通過(guò)相關(guān)的程序與預(yù)先訓(xùn)練好的語(yǔ)音模型進(jìn)行比較、識(shí)別及處理，根據(jù)識(shí)別的結(jié)果進(jìn)行判斷、轉(zhuǎn)換，然后發(fā)

62、出相應(yīng)的控制指令到無(wú)線模組，無(wú)線發(fā)送語(yǔ)音指令。</p><p>　　圖 4-4 語(yǔ)音辨識(shí)流程</p><p>　　使用特定人語(yǔ)音辨識(shí)的語(yǔ)音樣板由單個(gè)人訓(xùn)練和識(shí)別處理組成，如圖3.8。</p><p>　　值得注意的是，凌陽(yáng)SPCEO61A在接收到控制語(yǔ)音指令后，并不是直接用其進(jìn)行辨識(shí)。</p><p>　　為了提辨識(shí)的正確率，語(yǔ)音信號(hào)要經(jīng)過(guò)語(yǔ)

63、音識(shí)別電路，將語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波器降噪、加重等處理后進(jìn)行預(yù)測(cè)、量化等一系列操作進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以數(shù)字形式進(jìn)行過(guò)零次數(shù)能量相關(guān)函數(shù)等方法進(jìn)行匹配運(yùn)算，輸出辨識(shí)結(jié)果。</p><p>　　5．語(yǔ)音指令的發(fā)送和回應(yīng)。在對(duì)遙控器發(fā)出語(yǔ)音指令后凌陽(yáng)SPCEO61A將人發(fā)出的。</p><p>　　指令與訓(xùn)練時(shí)的音頻進(jìn)行辨識(shí)后確定指令，由串口無(wú)線模組nRF2401發(fā)射。車上控制器接收到相應(yīng)指令后，設(shè)置動(dòng)作

64、標(biāo)志位，返回回應(yīng)數(shù)據(jù)，同時(shí)控制L298N和舵機(jī)，使藥盒做出開(kāi)倉(cāng)閉倉(cāng)的動(dòng)作。SPCE061A接收到響應(yīng)數(shù)據(jù)后，可知電子藥盒已經(jīng)響應(yīng)了語(yǔ)音指令，便語(yǔ)音播報(bào)當(dāng)前電子藥盒的響應(yīng)。</p><p>　　5 軟件設(shè)計(jì)部分及方案</p><p>　　5.1凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)指令系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)環(huán)境</p><p>　　凌陽(yáng)SPCEO61A單片機(jī)采用μ’nSP?內(nèi)核指令系統(tǒng)的程序

65、設(shè)計(jì)支持匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言編寫。在編程中也可以使用匯編偽指令，這樣能使句子所表達(dá)的意思的結(jié)構(gòu)更加清晰，能夠增強(qiáng)可讀性，使匯編器的編譯效率提高。μ’nSP?內(nèi)核對(duì)支持ANSI-C中使用的基本數(shù)據(jù)類型，并且可以在C程序中調(diào)用匯編函數(shù)提高代碼效率，并使其具有較好的實(shí)時(shí)性。聲控小車的各種動(dòng)作，以及指令以及工作方式都要通過(guò)C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言編寫，并進(jìn)行摸擬，調(diào)試等操作。為減少繁瑣的堆棧操作和提高程序可讀性，在本次設(shè)計(jì)中采用C語(yǔ)言編寫辨識(shí)程序。<

66、/p><p>　　在編程工作結(jié)束后，將會(huì)對(duì)聲控小車進(jìn)行程序的輸入。使用凌陽(yáng)科技提供的一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境μ’nSP? IDE，它能完成程序的編輯、編譯、鏈接、調(diào)試和仿真等功能。使用它的的軟件仿真功能可以在不連接仿真板的情況下通過(guò)模擬硬件的部分功能來(lái)調(diào)試程序。并使用在線調(diào)試器PROBE對(duì)SPCEO61A程序進(jìn)行寫入，它既是一個(gè)程序燒寫器人又是一個(gè)實(shí)時(shí)在線調(diào)試器。它利用了SPCE06lA片內(nèi)置的在線仿真電路ICE(In－Ci

67、rcuit Emulator）接口和凌陽(yáng)公司的在線串行編程技術(shù)。PROBE工作于凌陽(yáng)IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件包下，其5芯的仿真頭直接連接到目標(biāo)電路板上SPCEO61A相應(yīng)引腳，直接對(duì)目標(biāo)電路板上的SPCEO61A調(diào)試，運(yùn)行編寫好的程序。PROBE的另一頭是標(biāo)準(zhǔn)25針打印機(jī)接口，直接連接到計(jì)算機(jī)打印口與微機(jī)通信，在計(jì)算機(jī)IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件包下，實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試。</p><p>　　圖5-6 計(jì)算機(jī)，PROBE和用戶

68、目標(biāo)板三者之間的連接示意圖</p><p>　　5.2 ATMEGA16L單片機(jī)指令系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)環(huán)境</p><p>　　為了獲得最高的性能以及并行性， AVR 采用了Harvard 結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和程序總線。程序存儲(chǔ)器里的指令通過(guò)一級(jí)流水線運(yùn)行。CPU 在執(zhí)行一條指令的同時(shí)讀取下一條指令( 在本文稱為預(yù)取)。這個(gè)概念實(shí)現(xiàn)了指令的單時(shí)鐘周期運(yùn)行。程序存儲(chǔ)器是可以在線編程的FLASH。A

69、VRStudio是Atmel公司推出的AVR單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。能運(yùn)行于Windows9x/ME/NT/2000/XP等操作系統(tǒng)平臺(tái)下。它提供了源文件的編輯器，用于軟件仿真的芯片仿真器和在線硬件仿真(ICE)的接口。源程序的編輯可采用匯編語(yǔ)言，其匯編級(jí)編譯器（AVR Assembler）是免費(fèi)提供的。AVRStudio也可采用C語(yǔ)言編程，支持第三方C編譯器。AVRStudio還集成有軟件調(diào)試（AVR Studio）和實(shí)時(shí)在線仿真器（JT

70、AG ICE）以及AVRProg下載等功能。目前，ARTMEL公司所發(fā)布的最新版本為AVR Studio4.14，可以在ATMEL公司的官方網(wǎng)站htttp://www.atmel.com下載。</p><p>　　圖5-7 AVRStudio開(kāi)發(fā)</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本次對(duì)于多功能電子醫(yī)藥盒的設(shè)

71、計(jì)采用凌陽(yáng)SPCE061A十六位單片機(jī)和AVR系列ATMEGA16L高檔8位單片機(jī)配合實(shí)現(xiàn)。SPCE061A采用μ’nSP?內(nèi)核微處理器，其內(nèi)部集成語(yǔ)音采集、識(shí)別及播放功能，并且集成了2K字的RAM、32K字的Flash，同時(shí)ATMEGA16L內(nèi)集成的1K字節(jié)的SRAM和16K字節(jié)的FLASH使得整個(gè)系統(tǒng)不需要外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器和RAM。由于采用了高性能的MCU，省掉了大量的外圍器件，使得硬件結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，提高了系統(tǒng)的可靠性。遙控器部分選用

72、凌陽(yáng)SPCE061A，完全取決于其高集成度和較全面的功能，不需要增加復(fù)雜的外圍電路就可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音辨識(shí)和一系列職能動(dòng)作。它的軟件編程采用C和匯編混合編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，集兩種語(yǔ)言之優(yōu)點(diǎn)于一體，它們的完美結(jié)合極大限度地簡(jiǎn)化了編程過(guò)程，豐富了編程思想，給開(kāi)發(fā)者帶來(lái)了莫大的方便。采用別的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)所有功能一般要兩個(gè)單片機(jī)，硬件電路也更加復(fù)雜。若要實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)功能和語(yǔ)音辨識(shí)，不是多用幾個(gè)別的類型的單片機(jī)就可實(shí)現(xiàn)的，而凌陽(yáng)單片機(jī)提供了很好的語(yǔ)音播放和錄制機(jī)

73、制以及簡(jiǎn)單的API接口編程。使用SPCE061A開(kāi)發(fā)產(chǎn)品不僅給開(kāi)發(fā)者耳目一新的感覺(jué)更給用戶以</p><p>　　對(duì)于無(wú)線語(yǔ)音遙控智能來(lái)講，本次設(shè)計(jì)的作品并無(wú)太大實(shí)用價(jià)值，但有很大實(shí)際意義，其中聲音控制機(jī)器操作的思路是今后簡(jiǎn)化人機(jī)接口的方向。此類構(gòu)想可移植到諸如小家電、汽車等于生活息息相關(guān)的電子產(chǎn)品上。在人類與計(jì)算機(jī)的關(guān)系日益密切的今天，更為便捷、更為人性化、更為智能化的人機(jī)對(duì)話方式無(wú)疑是今后科技發(fā)展的新趨勢(shì)。&

74、lt;/p><p>　　在結(jié)束了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)后，本人對(duì)于單片機(jī)的了解和使用能力達(dá)到了一個(gè)更高的層次，使知識(shí)得到了充分的運(yùn)用，同時(shí)也補(bǔ)充了部分沒(méi)有接觸過(guò)的思想。本人從中受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]劉海承等. MCU-DSP型單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.</p&

75、gt;<p>　　[2]羅亞非．凌陽(yáng) 16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[3]鄭學(xué)堅(jiān),周斌．微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用(第三版)北京：清華大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[4]歐陽(yáng)斌林,等．單片機(jī)原理與應(yīng)用．中國(guó)水利水電出版社，2001.</p><p>　　[5]李晶皎．嵌人式語(yǔ)音技術(shù)及凌陽(yáng)16位

76、單片機(jī)應(yīng)用．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003:97～102.</p><p>　　[6]潘松，黃繼業(yè)．EDA技術(shù)實(shí)用教程．第二版．北京：科學(xué)出版社，2005: 234～237.</p><p>　　[7]凌陽(yáng)科技大學(xué)計(jì)劃.凌陽(yáng)單片機(jī)在大學(xué)生電子競(jìng)賽中的應(yīng)用，第一版，北京航空航天大學(xué)出版社，2005: 175～179.</p><p>　　[8]劉海成，秦進(jìn)平.

77、MCU-DSP型單片機(jī)原理與應(yīng)用基于凌陽(yáng)16位單片機(jī)，第一版，北京航空航天大學(xué)出版社，2006:215～216.</p><p>　　[9]張齊，杜群貴.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)——基于C語(yǔ)言編程，第二版，電子工業(yè)出版社，2004:191～193.</p><p>　　[10]侯媛彬.凌陽(yáng)單片機(jī)原理及其畢業(yè)設(shè)計(jì)精選，第一版，科學(xué)出版社，2006:33～41.</p><p

78、>　　[11]吳雙力，崔劍，王伯嶺.AVR-GCC與AVR單片機(jī)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，第一版，北京航空航天大學(xué)出版社，2004:163～169.</p><p>　　[12]徐煜明，韓雁.單片機(jī)原理及接口技術(shù)，第一版，電子工業(yè)出版社，2005:57～58. </p><p>　　[13]楊西明，朱騏.單片機(jī)編程與應(yīng)用入門，第一版，機(jī)械工業(yè)出版社，2004:341～344.</p>

79、<p>　　[14]嚴(yán)天峰.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試，第一版，北京航空航天大學(xué)出版社，2005:215～223.</p><p>　　[15]Michael A. Miller.Data and Network Communications，第一版，科學(xué)出版社，2002:145～148.</p><p><b>　　附錄1：電路圖</b></p&

80、gt;<p><b>　　附錄2： 程序</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uin

81、t unsigned int</p><p>　　//********* 延時(shí)程序 *********</p><p>　　void delayms(unsigned int n) //延時(shí)10×n毫秒程序</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsign

82、ed int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<n;i++)</p><p>　　for(j=0;j<2000;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay(unsigned int m) //延時(shí)程序</p&g

83、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<m;i++)</p><p>　　for(j=0;j<10;j++);</p><p><b>　　}</b></p><

84、p>　　void Delay(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint del;</b></p><p><b>　　del=800;</b></p><p>　　while(del--);</p><p

85、><b>　　}</b></p><p>　　void delay1ms(unsigned int count) //1MS延時(shí)子程序 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned char i,j,k; </p><p>　　for(k=count;k&g

86、t;0;k--) </p><p>　　for(i=32;i>0;i--) </p><p>　　for(j=248;j>0;j--); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　/******************語(yǔ)音模塊********************/</p>

87、<p>　　sbit s1=P1^3;</p><p>　　sbit s2=P1^4;</p><p>　　sbit reshi=P1^5;</p><p>　　void speak2(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay1ms(50);

88、</p><p><b>　　s2=1;</b></p><p>　　delay1ms(50);</p><p><b>　　s2=0;</b></p><p>　　delay1ms(2);</p><p><b>　　s2=1;</b></p&g

89、t;<p><b>　　//s2=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**************LCD液晶***************/ </p><p>　　#define LCD_CS_SET P1|=0x04 //CS = P1.2</p>

90、<p>　　#define LCD_CS_CLR P1&=0xfb</p><p>　　#define LCD_SCK_SET P1|=0x02 //SCK = P1.1</p><p>　　#define LCD_SCK_CLR P1&=0xfd</p><p>　　#define LCD_SDA_SET P1|= 0x01

91、 //SDA = P1.0</p><p>　　#define LCD_SDA_CLR P1&= 0xfe</p><p>　　#define LCD_SDA_IN (P1 & 0x01)</p><p>　　sbit key1=P3^0;//定義按鍵位置</p><p>　　sbit key2=P3^1;</p>

92、;<p>　　sbit key3=P3^2;</p><p>　　sbit key4=P3^3;</p><p>　　sbit SCK=P3^6;</p><p>　　sbit SDA=P3^4;</p><p>　　sbit RST = P3^5; // DS1302復(fù)位</p><p>　

93、　/***************電機(jī)******/</p><p>　　unsigned char code F_Rotation[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//正轉(zhuǎn)表格</p><p>　　unsigned char code B_Rotation[4]={0x08,0x04,0x02,0x01};//反轉(zhuǎn)表格</p><p>　　voi

94、d Delaymotor(unsigned int i)//延時(shí)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(--i);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void oneblock(char w)</p><p><

95、;b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,j;</p><p>　　for(j=0;j<120;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<4;i++) //4相</p><p>

96、<b>　　{</b></p><p><b>　　if(w)</b></p><p>　　P2=B_Rotation[i]; //輸出對(duì)應(yīng)的相 可以自行換成反轉(zhuǎn)表格</p><p><b>　　else</b></p><p>　　P2=F_Rotation[i];<

97、/p><p>　　Delaymotor(1000); //改變這個(gè)參數(shù)可以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigne

98、d char l_tmpdate[7]={0,0,12,14,11,3,9};//秒分時(shí)日月周年08-05-15 12:00:00</p><p>　　unsigned char l_tmpdisplay[8];</p><p>　　code unsigned char write_rtc_address[7]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c}; /

99、/秒分時(shí)日月周年 最低位讀寫位</p><p>　　code unsigned char read_rtc_address[7]={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8b,0x8d}; </p><p>　　unsigned char weizhi[6]={0,0,0};</p><p>　　unsigned char shuliang[3]=

100、{0,0,0};</p><p>　　unsigned char shijian[7]={0,1,12,14,11,3,9};</p><p>　　char a=0,f=0;</p><p>　　/****************************************************************************/</p&g

101、t;<p>　　void Write_Ds1302_Byte(unsigned char temp) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　for (i=0;i<8;i++) //循環(huán)8次 寫入數(shù)據(jù)</p><p&g

102、t;<b>　　{ </b></p><p><b>　　SCK=0;</b></p><p>　　SDA=temp&0x01; //每次傳輸?shù)妥止?jié) </p><p>　　temp>>=1; //右移一位</p><p><b>　　SCK=1;<

103、/b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Write_Ds1302( unsigned char address,unsigned char dat ) </p><p><b>　　{</b&

104、gt;</p><p><b>　　RST=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　SCK=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>

105、<b>　　RST=1;</b></p><p>　　_nop_(); //啟動(dòng)</p><p>　　Write_Ds1302_Byte(address);//發(fā)送地址</p><p>　　Write_Ds1302_Byte(dat);//發(fā)送數(shù)據(jù)</p><p>　　RST=0; //恢復(fù)</p

106、><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************************/</p><p>　　unsigned char Read_Ds1302 ( unsigned char address )</p&g

107、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,temp=0x00;</p><p><b>　　RST=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　SCK=0;

108、</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　RST=1;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　　Write_Ds1302_Byte(address);</p>

109、<p>　　for (i=0;i<8;i++) //循環(huán)8次 讀取數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(SDA)</b></p><p>　　temp|=0x80;//每次傳輸?shù)妥止?jié)</p><p><b>　　SCK

110、=0;</b></p><p>　　temp>>=1;//右移一位</p><p><b>　　SCK=1;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　RST=0;</b></p><p>

111、;　　_nop_();//以下為DS1302復(fù)位的穩(wěn)定時(shí)間</p><p><b>　　RST=0;</b></p><p><b>　　SCK=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　SCK=1;</

112、b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　SDA=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　SDA=1;</b></p><p&g

113、t;<b>　　_nop_();</b></p><p>　　return (temp);//返回</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************************/&

114、lt;/p><p>　　void Read_RTC(void)//讀取 日歷</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,*p;</p><p>　　p=read_rtc_address; //地址傳遞</p><p>　　for(i=0;i<

115、;7;i++)//分7次讀取 秒分時(shí)日月周年</p><p><b>　　{</b></p><p>　　l_tmpdate[i]=Read_Ds1302(*p);</p><p><b>　　p++;</b></p><p><b>　　}</b></p>

116、<p><b>　　}</b></p><p>　　/***********************************************************************/</p><p>　　void Set_RTC(void)//設(shè)定 日歷</p><p><b>　　{</b>

117、</p><p>　　unsigned char i,*p,tmp;</p><p>　　for(i=0;i<7;i++){ //BCD處理</p><p>　　tmp=l_tmpdate[i]/10;</p><p>　　l_tmpdate[i]=l_tmpdate[i]%10;</p><p&

118、gt;　　l_tmpdate[i]=l_tmpdate[i]+tmp*16;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Write_Ds1302(0x8E,0X00);</p><p>　　p=write_rtc_address;//傳地址</p><p>　　for(i=0;i<7;i++)

119、//7次寫入 秒分時(shí)日月周年</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Write_Ds1302(*p,l_tmpdate[i]);</p><p><b>　　p++; </b></p><p><b>　　}</b></p><p

120、>　　Write_Ds1302(0x8E,0x80);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//********* 發(fā)送字節(jié) *********</p><p>　　void send_byte( uchar s_data )</p><p><b>　　{</b>&

121、lt;/p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　LCD_SCK_CLR;</p><p>　　for( i=0; i<8; i++ )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if( s_data & 0x80 )