便攜式語音環(huán)境參數(shù)測試儀設(shè)計(jì)
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3．4 紅外發(fā)射接收模塊
紅外發(fā)射接收采用38 kHz載波，具有功耗低、抗干擾、距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。獨(dú)立的遙控器可以使人們在室內(nèi)任何地方控制測試儀的播報(bào)、開關(guān)機(jī)等功能。發(fā)射器由一塊凌陽61板和一塊紅外發(fā)射電路組成。主程序調(diào)用鍵盤掃描程序讀取鍵值，如果是KEY1鍵按下，則調(diào)用KEY1發(fā)射程序，發(fā)射序列二進(jìn)制1000 0000；KEY2鍵按下，則發(fā)射序列1000 0001；KEY3鍵按下則發(fā)射序列1000 0010。接收電路通過IOA7端口輸入單片機(jī)，主程序在每次測量完成后對IOA7端口進(jìn)行掃描看是否有低電平起始信號到來，若有則繼續(xù)接收，否則主程序繼續(xù)向下執(zhí)行。系統(tǒng)上電后若接收到KEY1鍵發(fā)射序列．則開始測量顯示；若接收到KEY2鍵發(fā)射序列，則播報(bào)當(dāng)前溫度光線濕度值和有害氣體濃度值。 KEY3鍵可使系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)以降低功耗。
3．5 鍵盤顯示單元
顯示單元選用128x64字符點(diǎn)陣液晶顯示屏SPLC501模塊組件，主要由LCD顯示器、 LCD控制板和偏壓產(chǎn)生電路組成。分4行依次顯示當(dāng)前溫度值、光線強(qiáng)度、有害氣體濃度、濕度等信息，如圖5所示。鍵盤模塊主要用于設(shè)定報(bào)警門限值。 KEY1鍵為確定／取消功能，KEY2鍵為上調(diào)功能，KEY3鍵為下調(diào)功能。當(dāng)KEY1鍵按下后溫度值會(huì)不斷閃爍，按下KEY2或KEY3鍵設(shè)定溫度閾值，設(shè)定好后再次按下KEY1鍵則光強(qiáng)值不斷閃爍，對光強(qiáng)閾值進(jìn)行設(shè)定，按同樣的方法設(shè)定氣體濃度和濕度閾值，當(dāng)設(shè)定好后停止按鍵，2 s后系統(tǒng)自動(dòng)重新開始測量。
4 軟件設(shè)計(jì)
軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法，由主程序及鍵盤處理、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、語音、液晶顯示和紅外接收等子程序組成。系統(tǒng)主程序流程如圖6所示，該程序是控制和管理的核心，系統(tǒng)上電后進(jìn)行初始化，完成后系統(tǒng)開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行環(huán)境各參數(shù)的測定顯示及判斷超限報(bào)警等操作，然后檢測紅外接收是否有信號輸入并執(zhí)行顯示和語音播報(bào)等功能。
該系統(tǒng)溫度提醒上限為27℃，下限為16℃，光線強(qiáng)度分為20個(gè)等級，7級以下為光線太弱，16級以上為太強(qiáng)，太弱太強(qiáng)都會(huì)有語音提醒。有害氣體濃度分為 100個(gè)等級，20級以下為無害區(qū)，系統(tǒng)不會(huì)報(bào)警。20級以上系統(tǒng)會(huì)不斷進(jìn)行語音提醒，直到氣體濃度重新下降到20級以下。濕度在40％以下時(shí)不會(huì)提醒，在40％以上時(shí)系統(tǒng)會(huì)間斷提醒。在4個(gè)語音播報(bào)提醒的子程序中設(shè)定氣體播報(bào)為最高優(yōu)先級，因?yàn)橛泻怏w對人體危害最大，且最易出事故。另外系統(tǒng)外留有繼電器輸出接口，可控制外部應(yīng)急設(shè)備，像排氣扇，燈光，加濕器等設(shè)備。根據(jù)不同地區(qū)不同環(huán)境參數(shù)的要求，系統(tǒng)簡單易行的參數(shù)設(shè)定功能可滿足各種不同的環(huán)境需求，如蔬菜大棚，工廠車間等。此系統(tǒng)編譯環(huán)境為unSP IDE 2．0，使用匯編語言與C語言混合編寫，其中，中斷服務(wù)程序、A／D轉(zhuǎn)換及液晶顯示等相關(guān)底層程序由匯編語言編寫，其余像測量程序及語音播報(bào)等程序由C語言完成，程序量約22 KB。
5 結(jié)束語
按照上述原理研制出樣機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)由測量、繼電器輸出控制、電池供電、紅外遙控器及顯示等5個(gè)模塊組成。經(jīng)實(shí)際測試，該系統(tǒng)對香煙、甲烷、酒精有非常靈敏的檢測報(bào)警能力，對溫度、濕度及光線的測定也均達(dá)到實(shí)用要求。該測量儀可根據(jù)要求改變設(shè)定值，適合應(yīng)用于家庭、溫室及公共場所的環(huán)境測量與安全報(bào)警，隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，這種多功能便攜式測試儀將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。此設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)在于集室內(nèi)環(huán)境與安全報(bào)警為一體，液晶顯示和語音播報(bào)非常具有人性化特點(diǎn)，此外，紅外遙控功能使得使用更為方便。
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