基于单片机的语音报数电子秤设计实现分析

1、-. z基于单片机的语音报数电子秤设计与实现信息学院电子科学与技术林蔚和9学 院：专 业：姓 名：指导教师：黄相杰学 号：职 称：实验师中国二一五年五月-. z诚信承诺书诚信承诺书本人重承诺：本人重承诺：本人承诺呈交的毕业设计?基于单片机的语音报数电子秤设计与实现?是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名：日期：年月日基于单片机的语音报数电子秤设计与实现基于单片机的语音报数电子秤设计与实现摘摘 要要电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生

2、活严密结合息息相关，电子称不但计量准确、快速方便，更重要的自动称重、数字显示，对人们生活的影响越来越大，广受欢迎。本系统的设计是基于单片机 STC12C5A60S2 为核心的控制单元实现数据的处理，采用压力传感器对数据进展采集，电子秤专用 24 位 AD 转换芯片 H*711 对传感器采集到的模拟量进展 AD 转换，转换后的数据送到单片机进展处理显示，数据显示由 LCD1602 液晶实现，并使用语音芯片 ISD4004 实现语音播报功能。关键字：关键字：STC12C5A60S2H*711STC12C5A60S2H*711 LCD1602LCD1602 ISD4004ISD4004Voicere

3、ported that the numberof electronic scalesBasedDesignand RealizationABSTRACTABSTRACTElectronic scaleisthedetection and conversiontechnology, putertechnology, informationprocessing, digitaltechnology,newtechnology binesthe integration of modernweighing instruments. It isclosely integratedwithour dail

4、y -. zlivesare closely related, electronics is not onlyaccurate,fastand convenient, automatic weighingmoreimportantly, the figures show the impacton peoples livesmore and morepopular. The system is designedto deal withthe core ofmicrocontroller-basedcontrolunitSTC89C52RCdata, using a pressuresensorf

5、or datacollection, electronicscalesspecial24ADconverter chipH*711amountof thesensor to theanalogAD conversion, the converted datato themicrocontroller for processingdisplaydatais implemented byLCD1602LCDdisplay, andusevoice chipISD4004voicebroadcast feature.KeyKey words:words:STC12C5A60S2STC12C5A60S

6、2H*711H*711 LCD1602LCD1602 ISD4004ISD4004目目 录录1 1 绪论绪论 1 11.1 电子秤的开展史 11.2 电子秤的现状 11.3 论文构成 22 2 总体设计总体设计 3 32.1 设计框图 32.2 设计要求 32.3 电子秤原理 32.3.1 电子秤的根本构造 32.4 电子秤的工作原理 42.5 方案论证 42.5.1 控制局部的方案选择 42.5.2 显示模块的选择方案和论证 52.5.3 压力传感器的选择方案和论证 53 3 硬件设计硬件设计 6 63.1 各单元模块功能分析及模块电路设计 63.1.1 单片机控制模块 63.1.2 称重传

7、感器电路设计 83.1.3 AD 芯片电路模块 93.1.4 显示模块 103.1.5 语音芯片模块 134 4 软件设计软件设计 14144.1 系统的总体软件流程 144.2 语音电路 ISD4004 的软件编程 164.3 液晶模块 LCD1602 的软件编程 164.4 KEIL 软件使用 175 5 调试与测试调试与测试 21215.1 硬件的调试 21-. z5.2 软件调试 225.3 问题与解决过程 235.4 数据检测 235.5 设计总结 24参考文献参考文献 2525致致 2626附录一附录一 2727附录二附录二 2828-. z1 1 绪论绪论1.11.1 电子秤的开

8、展史电子秤的开展史秤在我们日常生活中非常普遍，小到菜市场大到工厂都随处可见，它是我们生活和生产中重要的工具，有了它我们才能准备的知道物体的重量。 早在20世纪80年代，美国、德国等工业兴旺国家，就开场了数字式称重传感器和数字称重系统的预先研究和初期开发工作，经过十余年的努力，推出了多种数字式智能称重传感器及其称重系统，在电子称重领域备受瞩目,有力的推动了电子衡器数字化和数字称重系统的开展。我国数字式智能称重传感器的研究开发始于20世纪90年代中后期，在短短几年时间里，研制出安装在模拟式称重传感器部的小型数字化单元，完成了模拟信号与数字信号之间的转换，变模拟式称重传感器为数字化称重传感器，并应用

9、于大型电子汽车衡和电子配料秤等小型称重系统中。1.21.2 电子秤的现状电子秤的现状随着科学技术和经济的开展，出售商品品种的增加，需要称量物品的设备也需要更新换代，人们对称重装置的要求也越来越高，同时商品种类的繁多和对效劳更高的要求也促使电子秤的功能进一步扩展，而成为集度量、结算于一体的商业销售终端。传统的机械秤由于容易坏，秤重精度低，已经濒临淘汰了。近年来，随着电子技术的开展，电子秤也变得越来越多。电子秤体积小、重量轻、使用简单、精度高而且稳定性也好，可以在各种环境中使用。电子秤实现了重量显示数字化，还可以和计算机相连，实现生产过程自动化，提高了我们的工作效率。语音报数电子秤是针对自动称重、

10、计算价格进展研究和设计的。系统以单片机作为控制核心，结合语音电路的设计，突出语音报数的特点。作为仪器的处理器，单片机由运算器，控制器和存储器等构成。它是近年来开展成熟和应用广泛的一种芯片，许许多多简单的控制都可以用到它，它不但使用简单，而且本钱也低，市面上的单片机型号更是繁多，可以让设计人员根据自己的需求去选择。单片机和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概-. z括的讲：一块芯片就成了一台计算机。由于单片机的需求大，现在已经有 8 位、16 位、32 位的单片机，其中作为 8 位单片机的 51 单片机最为成功，因为其简单可靠而性能不错获得了很大的好评。近年来传感器技术突飞猛进，为我们的生活带

11、来了生活的便捷。传感器技术也应用在各个行业，例如汽车上的雷达报警，以及手机的重力传感器。在设计电子秤的同时，我们也会使用到各种传感器。1.31.3 论文构成论文构成论文将从硬件和软件两个方面去设计一款基于单片机的语音报数电子秤。硬件方面从单片机到传感器逐一讨论，选取最优的方案。软件将采用 C 语言编写，介绍每个功能的流程图。最后将介绍调试的过程和结果。2 2 总体设计总体设计2.12.1 设计框图设计框图本设计的设计框图如图 2.1 所示图 2.1 设计框图2.22.2 设计要求设计要求1.熟练掌握单片机的用法与最小系统的搭建；2.完成语言报数电子秤的硬件与软件设计；3.要最大量程为 5KG，

12、分辨率为小数点后两位；4.要求液晶屏显示重量并语音提示；5.在制作的单片机系统上实现所设计的功能，并完成演示；6.其他可扩展功能。压力传感器信号放大信号转换单片机语音播报LCD 显示-. z2.32.3 电子秤原理电子秤原理2.3.12.3.1 电子秤的根本构造电子秤的根本构造电子秤均由以下三局部组成：1承重、传力复位系统该系统承载器、秤桥构造和吊挂连接部件以及限位减振机构。2 称重传感器它是电子秤的核心，作用是把质量或重量转换成电量的转换元件。称重传感器要有较高的灵敏度；对被称物体的状态的影响要小；能在较差的工作条件下工作；有较好的频响特性；稳定可靠。3 测量显示和数据输出的载荷测量装置载荷

13、测量装置包括放入器、模数转换、电流源或电压源、调节器、补尝元件、保护线路等。2.2.4 4 电子秤的工作原理电子秤的工作原理 当商品放到秤盘上时，称重传感器产生和商品重量成线性关系的电信号，该电信号经放大电路放大后，送入 A/D 转换芯片进展模数转换，然后把得到的数据传输给处理器单片机，最后单片机产生一组满足显示要求的数据，送至显示电路显示出实际重量。另一方面，商品单价通过键盘扫描电路送入单片机，经过数据处理，送至显示电路显示出商品单价。物重与单价经过运算产生总价，也在显示电路上同时显示出来。语音电路将根据单片机传输过来的数据，将实现录好的音组合起来通过喇叭播放声音，到达语音报数的功能。2.5

14、2.5 方案论证方案论证2.5.12.5.1 控制局部的方案选择控制局部的方案选择方案一：采用传统的 8 位单片机，例如 STC12C5A60S2 作为控制核心。该单片机是目前最流行以及开发平台最低的一种嵌入式控制芯片，目前已经广泛运用于市场上，高校的教学也有讲这方面的知识。 -. z方案二：采用 FTC10F04 单片机，还带有非易失性 Flash 程序存储器。它是一种高性能、低功耗的 8 位 CMOS 微处理芯片，市场应用最多。方案一本钱比较低，适合做设计，方案二运算速度高，性能好，所以两种方案都有可取之处。但是方案一做设计容易上手，方案比较通用，而且货源充足，有利于生产。综合比较选用方案

15、一2.5.22.5.2 显示模块的选择方案和论证显示模块的选择方案和论证方案一：LED 数码管动态扫描。相对于液晶显示比较经济实惠，但液晶显示比数码管显示美观，LED 数码管在操作上比较繁琐。方案二：点阵显示。用点阵显示美观，但是分辨率不高，而且需要的功率比较大，单个 LED 出现问题后会对整个点阵的显示产生影响。方案三：LCD1602 液晶是一种具有 8 位并行接口方式的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为 16*2。LCD1602 液晶技术成熟，应用非常广泛，相关资料丰富，非常的方便使用。经过综合比较最终选择方案三，即选择 LCD1602 液晶显示屏。2.5.32.5.3 压力传感器的选择

16、方案和论证压力传感器的选择方案和论证方案一：压电传感器构造简单，工作可靠，但是价格昂贵。方案二： 电阻应变式应用和测量围广，构造小，而且技术成熟，价格比较廉价，可以满足比较根本的需求。综上所述，选择方案二电阻应变式压力传感器。-. z3 3 硬件设计硬件设计3.13.1各单元模块功能分析及模块电路设计各单元模块功能分析及模块电路设计3.1.13.1.1 单片机控制模块单片机控制模块本系统以 STC12C5A60S2 单片机为控制核心。STC12C5A60S2 系列 1T 单片机特点如下：1. 增强型 8051 CPU,1T,单时钟 / 机器周期2 . 工作电压:有 5.5V - 3 . 3 V

17、 和 3.6V - 2 . 2 V 两种电压的单片机可以选择，可以最大的适应你所需要的设计需求3. 工作频率围:0 - 35MHz4. 用户应用程序空间选择多5. 片上集成 1280 字节 RAM6. 通用 I/O 口(36/40/44 个) 7. 不用下载器和仿真器，可通过串口直接下载用户程序8. 有 EEPROM 功能9. 看门狗10. 部集成 MA*810 专用复位电路11. 外部掉电检测电路12. 时钟源:外部高精度晶体或者部 R/C 振荡器13. 共 4 个 16 位定时器引脚信号介绍：P0.0P0.7 ：P0 口 8 位双向口线 P1.0P1.7 ：P1 口 8 位双向口线 P2.

18、0P2.7 ：P2 口 8 位双向口线 P3.0P3.7 ：P3 口 8 位双向口线 P1 口的第二功能如表 3.1：表 3.1 P1 口第二功能表引脚号第二功能P1.0T2定时器计数器 T2 的外部记数输入 ，时钟输出P1.1T2E*(定时器)P1.5MOSI(在系统编程用)-. zP1.6MISO(在系统编程用)P1.7MCK(在系统编程用)P3 口的第二功能如表 3.2: 表 3.2 P3 口第二功能表引脚号第二功能P3.0R*D串行输入P3.1T*D串行输出P3.2INT0外部中断 0P3.3INT0 外部中断 0P3.4T0定时器 0 外部输入P3.5T1定时器 1 外部输入P3.6

19、WR外部数据存储器写选通P3.7RD外部数据存储器写选通引脚号第二功能P3.0R*D串行输入P3.1T*D串行输出P3.2INT0外部中断 0P3.3INT0 外部中断 0P3.4T0定时器 0 外部输入P3.5T1定时器 1 外部输入P3.6WR外部数据存储器写选通P3.7RD外部数据存储器写选通单片机电路如图 3.1 所示图 3.1 单片机电路称重传感器电路设计称重传感器电路设计称重传感器其实也就是压力传感器，它的工作原理是基于*些材料受力后在其相应的特定外表产生电荷的压电效应，把物体的重量信号转换为电信号。称重传感器的使用：1、平行梁式称重传感器使用时要按悬臂梁方式安装。2、传感器的变形

20、量是很微小的，在安装、使用过程中要特别注意不要超载。-. z3、如果在外力撤除后不能恢复圆形状，发生塑性变形，则传感器就损坏了。4、红线为电源正极输入，黑线为电源负极输入，白线为信号输出 1，蓝或者绿线为信号输出 2。5、为保证精度，一般不要随意调整线长。图 3.2 称重传感器3.1.33.1.3ADAD 芯片电路模块芯片电路模块H*711 是一款 24 位 A/D 转换器芯片，它是专门高精度电子秤设计的。该芯片集成了包括稳压电源、片时钟振荡器，所以它具有更高的集成度，而且它具有响应速度快、抗干扰性强等优点，使用这款芯片降低了电子秤的整机本钱，提高了整机的性能和可靠性。 芯片管脚图如图 3.3

21、 所示。图 3.3 H*711 管脚定义H*711 电路如图 3.4 所示。图 3.4 H*711 电路图3.1.43.1.4显示模块显示模块1602 在单片机系统中很常见，优点就不再表达，它的特点如下：显示质量高，数字式接口，体积小、重量轻，功耗低，而且它可以构建简单的人机交互界面，技术成熟，而且在网上的资料很多，所以容易使用和开发。1602LCD 主要技术参数：显示容量:162 个字符工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)各引脚接口说明如下表所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明-. z1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4R

22、S数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极第 1 脚：接地第 2 脚：接 5V。第 3 脚：VL 为液晶显示器比照度调整端第 4 脚：RS 为存放器选择第 5 脚：R/W 为读写信号线第 6 脚：E 端为使能端第 714 脚：D0D7 数据线。第 15 脚：背光源的正极。第 16 脚：背光源的负极。1602LCD 的指令说明及时序如下表所示：序号 指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3输入模式00000001I/DS4显示开/关

23、控制0000001DCB-. z5字符移位000001S/C R/L*6置功能00001DLNF*7置字符发生存贮器的地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器的地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数据到 CGRAM 或DDRAM10要写的数据容11从 CGRAM 或 DDRAM 读数11读出的数据容与 HD44780 相兼容的芯片时序表如下：读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7

24、=数据，E=高脉冲输出无该模块在本次设计中的电路如图 3.5 所示：图 3.5LCD1602 电路图 图 3.6ISD4004 引脚排列图3.1.53.1.5语音芯片模块语音芯片模块本设计语音电路采用 ISD4004 集成芯片。它是美国 ISD 公司制造的一种新款语音芯片。ISD4004 采用 SPI 通信，它的工作电压为 3V，适用于移动及其它便携式电子产品中。ISD4004 的引脚排列如图 3.6 所示，各引脚功能如下：1、电源VCCA，VCCD：模拟和数字电路使用不同的电源总线。2、地线VSSA，VSSD：模拟和数字电路使用不同的地线。 3、同相模拟输入ANA IN+：录音信号的同相输入

25、端。4、反相模拟输入ANA IN-：录音信号的反相输入端。-. z5、音频输出AUD OUT：提供音频输出。 6、片选SS：此端为低，即向该 ISD4004 芯片发送指令。 7、串行输入MOSI：此端为串行输入端。 8、串行输出MISO：ISD 的串行输出端。 9、串行时钟SCLK：ISD 的时钟输入端。 10、中断INT：本端为漏极开路输出。中断状态在下一个 SPI 周期开场时去除。中断状态也可用 RINT 指令读取。OVF 标志用来指示 ISD 的录、放操作已到达存储器的末尾。 11、行地址时钟RAC：漏极开路输出。图 3.7 为 ISD4004 与单片机接口电路图图 3.7 ISD400

26、4 与单片机接口4 4 软件设计软件设计在单片机设计中，可以使用 C 语言和汇编语言。由于 C 语言通俗易懂，移植性好，所以本次设计使用 C 语言来设计程序。4.1系统的总体软件流程系统的总体软件流程系统的软件局部采用 C 语言编程，总体软件框图如图 4.1 所示。系统上电开场工作后，首先进展一些变量定义、程序初始化等操作，之后程序将配置单片机部的 A/D 转换器，并调用 A/D 转换子程序，启动转换。A/D 转换启动后，程序将等待 A/D 转换完毕，A/D 转换完毕后，程序将读入 A/D 转换结果。然后系统将扫描键盘，判断确认称重键是否按下，假设此按键不按下，系统将一直循环启动 A/D 转换

27、，等待 A/D 转换完毕并读取转换结果。不断更新称重数据，直到使用者按下称重确认键为止。称重确认键按下后系统将处理 A/D 转换数据，将数据转换成重量值，并与商品原单价相乘，得出商品的总重。这样做的好处是如果使用者称的是同一种商品，则无需更改商品的单价，直接给出商品的总价。计算完毕后，软件将称得的重量值，商品的单价以及计算的总价送到LCD1602，将以上三个数值显示出来。之后程序将对 P3.7 口的电平上下状态，根据 P3.7 口的电平上下状态不同分为两种情况执行。当 P3.7 口为高电平时，表示系统进入的是称重工作模式。此时，按下报数按键，表示确认此次称重，这时系统将启动 ISD4004，并

28、根据商品的总价，读出各位数据对应地址存储的语音。组合成商品总价的语音，通过扬声器向外播放。如果所称的是不同商品或者商品的单价与原来设定单价不同，则需要修改商品的单价。此时，系统将调用按键扫描程序，对原单价进展修改，并重新计算总价。之后，系统将判断商品的总价或者商品的称重有没有变化，假设这-. z些数值发生变化，将再次读出商品总价数值。本次称重过程完毕后，软件返回重新启动 A/D 转换，重复上述过程。开场下一称重计算过程。当 P3.7 口为低电平时，表示系统进入语音工作模式。系统等待语音录入键按下，当语音录入键按下时，ISD4004 将上电、启动。通过按键键值的不同，系统将录入各段语音，包括 0

29、、1、29，元、角等。录音完成按键按下后，ISD4004 将掉电、停顿工作。随后程序将根据音量增减按键的调整修改 ISD4004录音、放音音量的强度。-. z开场变量定义，程序初始化A/D 转换完毕启动 AD 转换调用按键扫描程序按键确认称重读取 A/D 转换结果计算重量P3.7 是低电平P3.7 是高电平再次读出总价使用原单价计算价格报数键按下读出总价格显示重量、单价和总价是否修改单价调用按键扫描程序，修改单价总价有变化ISD4004 启动，录入各段录音录音键按下录音完成键按下试听各段录音，ISD4004 停顿增减录放音音量音量调整键按下YNYNYNYNYNYNYNYN4.1 系统主程序流程

30、4.2 语音电路语音电路 ISD4004ISD4004 的软件编程的软件编程-. z前面我们已经设计了 ISD4004 的硬件电路，这里介绍 ISD4004 的软件编程。ISD4004 工作于 SPI 串行接口。SPI 端口控制位如图 4.2 所示。图 4.2SPI 端口控制位在本设计中，要实现语音的录制/播放控制流程图如图 4.3图 4.3 语音局部软件流程4.3 液晶模块液晶模块 LCD1602LCD1602 的软件编程的软件编程1602LCD 显示模块的各个程序模块比较常用，其流程图如图 4.4 所示：测试 LCD 忙碌状态写入指令数据到 LCDLCD 初始化设定写入字符显示数据到 LC

31、D图 4.4 LCD1602 流程图4.44.4 KEILKEIL 软件使用软件使用本设计的软件设计是在 Keil3 中完成的，下面就来介绍一下他的使用步骤。翻开 Keil 软件，在菜单栏中选择“Project“New Project，选择目标路径，在“文件名栏中输入工程名后，如图 4.5 所示。图 4.5“CreateNewProject对话窗口点击“保存(S)按钮，弹出“Select Device for Target。在此对话窗口的“Database栏中，在其子类中选择“AT89C51，确定 CPU 类型，如图 4.6向 ISD4004 写入上电准备指令延时设置录音/播放起始地址向 IS

32、D4004 写入录音/播放指令返回-. z所示。图 4.6 选择 CPU在 Keil Vision3 的菜单栏中选择“File一“New命令，新建文档，在“文件名(N)一栏中，为此文本命名，注意要填写扩展名“.c，如图 4.7所示。图 4.7 保存文件程序编写完后，再次保存。在 Keil 中“Project Workspace子窗口中，单击“Targetl前的“+号，展开此目录。在“Source Group1文件夹上单击鼠标右键，在右键菜单中选择“Add File to GroupGroupSourcel， “Project Workspace子窗口如图 4.8 所示。图 4.8“Projec

33、t Workspace子窗口-. z在“Project Workspace窗口中的“Target 1 文件夹上单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择“Option for Target选项，这时会弹出“Options for Target对话窗口，在本设计中，根据实际需要，需要将时钟频率变为12.0MHz 并生成 HE*文件。在此对话窗口中选择“Output选项卡，选中“Create HE* File选项，如图 4.9 所示。图 4.9“Options for Target对话窗口在 Keil 的菜单栏中选择“Project一“Build Target命令，编译源文件。如果编凋成功，则在 Kei

34、l 的“Output Window子窗口中会显示如图 4.10所示的信息；如果编译不成功，双击“Output Window窗口中的错误信息，则会在编辑窗口中指示错误的语句。图 4.10 编译源文件-. z5 5 调试与测试调试与测试经过初步的分析和设计完成后，系统的软件和硬件调试是分不开的。在后面的调试中，我们会发现，许多的硬件故障时在调试软件的时候才慢慢的发现的，如果我们先排除掉系统中一些较为明确的硬件故障，然后再对其进展然间测试，这样就可以调高测试的效率，减少测试的时间，使测试的可靠性更加好。在我们进展系统调试的时候，我们要先对各个模块进展调试，防止系统调试的时候，因为模块故障而无法继续调

35、试下去。学会排除，是设计成功的一大因素。5.15.1 硬件的调试硬件的调试 本次设计的调试不问分为下面几个局部：1逻辑错误调试 成品模块的逻辑错误是由于在设计过程中，模块的排布安装等问题造成的，这类错误包含：连接错线、短路、开路，信号不同几种，其中这个短路时最常见的错误。2器件调试元器件在使用的过程中也可能会失效，其中原因可能是本身元器件坏掉了或者是由于组装元器件的时候元器件失效了。例如*些电容、二极管的极限错误等等。3可靠性调试对于这样的一种系统，引起系统不可靠的因素会有很多，很多时候，接触不良，部干扰，外部干扰，电源过大，器件的负载太大等等，另外，走线和布局不合理有时候也导致出现在各种问题

36、。4电源故障 如果这系统中出现电源故障，则可能是通电后，造成了器件的损坏。电源的故障包括下面几个方面，有时候因为电压值不符合设定的要求，有时候是电源的插座和引线借口不对，电源的功率缺乏，负载能力很差。在本次调试系统的时候，我们要用运用万用表和反正模拟器，根据硬件电路图我已经设计好的装配图检查好各个线路的正确性，并确定好各个元器件的-. z型号，参数，规格是否正确。还要注意在焊接电路板的时候，布局布线等方面，防止电路出现极性错误或者短路，还要重点的检查扩的系统是否存在相互之间的短路，或者有其他的信号之间短路。由于本次的整个电路板都是手工焊制，可能我出现虚焊短接等可能，需要特别注意这一方面。5.2

37、5.2 软件调试软件调试在本系统中，硬件电路采用了集成芯片设计。每一个集成芯片都有相应的控制方法，即工作时序。在应用每一个芯片的时候，都要认真阅读它的数据手册，再了解它的参数和性能。该系统除含有传感器模块外，还含有液晶显示模块，模块比较多，可以分别用子函数来实现各模块的初始化和工作。1按键局部软件调试 观察按键按下之后显示界面是否按照理论设计变化，发现只在按下一次按键之后，液晶上的字符会移动很多位，这说明硬件有抖动。本设计在最后按键局部软件设计过程中，采用软件消抖和按键释放判断，很好的解决了这个问题。2 调试子程序 在调试主程序前，必然要调用子程序，所以也要确保子程序没有错误，才不会对主程序有

38、影响。3 调试主程序 主程序运行后，观察液晶显示屏是否工作，它显示的数据是否会变化。假设运行结果不正确，首先分析可引起相关故障的原因，再通过调试排除。例如：假设定时/计数器的初始化出错，则时钟将不能工作；假设显示程序出错，则将不能正确显示时钟单元容；假设定时/计数器中断效劳子程序出错，则其显示数据的变化规律将不正常。4调试总结刚开场调试程序的时候，由于单片机的定时器功能涉及到存放器的设置，由于比较少接触到这方面的知识，所以一开场的时候也是调试了很屡次，也没有什么头绪。但后来经过同学的指导，认真查看了 STC12C5A60S2 的芯片资料说明书之后，根据里面的详细的介绍，再三调试，终于能够正常使

39、用定时器功能。在调试超声波模块程序时，由于没有认真查看时序电路图，总是显示错误，进过反复调试还是找不到问题的所在，最后我的网上查找资料，比照了一些人-. z写过的程序之后，进过修改，其功能还是调试好了。5.35.3 问题与解决过程问题与解决过程问题一：焊接好单片机最小系统板后，烧录测试程序，发现单片机没有工作。解决过程：在经过仔细比照课本上的单片机最小系统后，发现单片机晶振电路的电容选错了，使用的是 2PF 的电容，最后更换为 20PF 的电容后单片机可以正常工作。问题二：焊接好 LCD1602 后，通电发现 LCD1602 不会亮。解决过程：仔细比照 LCD1602 的技术手册，发现 LCD

40、1602 的 15 与 16 引脚即背光源正负极接反了。把它们调换顺序后 LCD1602 就可以亮了。5.45.4 数据检测数据检测实物如图 5.1 所示，放入不同质量的砝码，测量的结果如表 5.2 所示。图 5.1 电子秤测量数据砝码重量 g283051010002000测量结果kg0.0280.030.5012表 5.2 测量结果5.55.5 设计总结设计总结经过三个月的毕业论文设计，收获颇丰，感触良多。首先毕业论文的设计要求我们认真研究该课题，了解该课题研究的国外相关背景，开展前沿及趋势，通过上网和图书馆查找相关资料，不但给我们的方案选择指明了方向，而且拓宽了视野，增长了见识。在提出一系

41、列初步方案之后，要求我们根据客观实际情况作出最优化的选择，通过各环节各方案的仔细比较，我们不但对各元器件的功能性能增加了了解，而且更加熟悉和深刻了该方案的目的和作用要求，整体方案 是由各小方案组成的，这又要求我们根据误差要求及前后环节的实际情况进展优化组合。本次毕业设计涉及了模拟电子技术，数字电子技术和单片机等多方面的知识，比方小信号局部用的主要是模拟电子技术方面的知识，而计数局部又用到数字电子技术知识，最后处理使用的是单片机编程，环环相扣，需要我们对每个环节的设计考虑周全。而在仿真方-. z面，这是一个考验人耐性的阶段，在我们用 Protel 99SE 绘制出 SCH 原理图并设置参数进展仿

42、真时，总是出现错误，经过将近 10 天的检查，原本以为准确无误的原理图被我们找出了将近十几个错误，修改之后，终于柳暗花明，拨云见日，预期的波形跃入了眼帘。而经过这个阶段，我们对 Protel 软件的使用比以前大有长进。在仿真波形及各项参数得出之后，要求我们对其进展分析运算，看看是否到达了预期要求。误差分析要求我们对各环节可能产生的误差进展分析，并有针对性的提出改进方案。在论文书写方面，论文书写格式，字体等的要求相当严格，经过这个阶段后，根本掌握了论文的规书写，而在专业英语翻译局部，为我们以后对外文资料的阅读打下了根底。等等这些都为以后在工作岗位上更好的工作有很大的帮助。总之，本次毕业设计稳固了

43、我们的专业理论知识，拓宽了视野，其中遇到的种种困难，提高了我们解决实际问题的能力。参考文献参考文献1 高卫东 辛友顺 彦征. 51 单片机原理与实践，M：航空航天大学，2021 年. P85-962 俊逸 盛秋林 铮. 单片机原理及应用，M ：清华大学，2006 年 3 月.P28-523 红润 秀英 亚凡. 单片机应用设计 200 例, M ：航空航天大学，2006 年. P120-1254 石著. 数字电子技术根底M:高等教育，2005.P93-3355 戴伏生主编根底电子电路设计与实践M:国防工业，2002.P102-1056 肖子，邓建国主编.电子设计指南M:高等教育，2006.P98

44、-1207 银华主编.电子线路设计指导M:航空航天大学 2005.P78-1328 光明等主编电子技术课程设计与综合实训M：航空航天大学，2007.P158-1609 高卫东. 辛友顺. 彦征. 51 单片机原理与实践. M：航空航天大学，2021 年。P85-9610 靖武 周灵彬. 单片机原理、应用与 PROTEUS 仿真, M：电子工业，2007 年 4 月.P63-8611 周润景 丽娜 基于 PROTUSE 的电路及单片机系统设计与仿真，M航空航天大学，2006 年.P54-59-. z12 毅刚 等编.新编 MCS-51 单片机应用设计M.：工业大学，2003 年 7月.13 永雄

45、，殊单片机原理及应用M：电子科技大学,2000.致致 历时将近几个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和教师的帮助下度过了。首先最应该感的是我的同学，由于我的根底比较差，所以总是请教他们，但他们还是耐心的教我。还有我的舍友，在他的帮助之下，我的电路图才能完工。班上的同学还指导我修改论文。如果没有他们的帮助和支持，我将很难完本钱次毕业设计。岁月如梭，时间在不经意之间就流逝的七七八八，有时候真想问问时间去哪儿了，短暂的时间生活即将完毕，在这四年的生活中我学习到了很多专业知识，受到了很多良师益友的教诲与鼓励，跟重要的是学会了如何独立的去解决*一些问题，如果让

46、问题变的不是问题。在这一次的毕业设计中，我意识到，之前所学的一切都是有用的，他是我们未来的铺垫，它带给我们解决很多问题的理论知识。这里，我先要感我们的学校，是她给予了我这样一个学习的平台，让我在这次辛勤的学过了四年，学习到了人生中一笔最为可贵的财富，为我出去社会打下了坚实的根底，再者，我要感那些曾经教过我的教师，使他们让我在学习各种专业知识的同时，也同样让我这迷惘的四年的，慢慢的树立目标，找到自我，明确了未来开展的道路。还有就是要感那些在我生活中帮助过我点点滴滴的朋友或是陌生人，你的当时的帮助，是我莫大的动力，是对我莫大的鼓舞，你们，大家。之后，也是在这一次毕业设计中，最重要的一个人，我要感的

47、是我的指导教师。整个毕业设计的过程，首先是论文题目制定时，他给予了明确题目，给了我前进的目标，让我在完成这个毕业设时有了具体方向。在论文提纲制定时，我本来没有什么方向，但是经过我的教师的帮助，让我在设计的过程中慢慢清晰思路。在完成初稿后，教师认真查看审阅了我的文章，指出了论文及作品中的些许缺乏，指导我修改等等。在此十分感黄教师教师的细心指导，才能让我顺利完成毕业论文。-. z附录附录一一电路原理图：附录二附录二程序：ISD4004 语音电路相关子函数如下：/=/函数名称:void ISD4004_ISD4004_Send(unsigned char m)/函数功能：给 ISD4004 送命令/

48、=void ISD4004_Send(unsigned char m) unsigned char i,j; for(i=0;i8;i+) ISD4004_SCLK = 0;for(j=0;j5;j+); if(m&0*01) ISD4004_MOSI=1; else ISD4004_MOSI=0;ISD4004_SCLK=1; for(j=0;j1; /=/函数名称:void ISD4004_Powerup()/函数功能：ISD4004 上电/=void ISD4004_Powerup() ISD4004_SS=0; /开片选 ISD4004_Send(0*20); delay25ms(); ISD4004_SS=1; /关片选/=/函数名称:void ISD4004_Stop()/函数功能：ISD4004 停顿/=void ISD4004_Stop()-. z ISD4004_SS=0; ISD4004_Send(0*30); ISD4004_SS=1;/=/函数名称:void ISD4004_Powerdown()/函数功能：下电 停顿并掉电/=void ISD4004_Powerdown()