畢業(yè)論文-多功能盲人電子表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

大連東軟信息學(xué)院高職畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目論文題目：多功能盲人電子表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)系所：電子工程系專業(yè)：嵌入式系統(tǒng)工程學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：導(dǎo)師職稱：講師完成日期：2014年5月2日大連東軟信息學(xué)院DalianNeusoftUniversityofInformation大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要IV多功能盲人電子表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要本系統(tǒng)是針對(duì)盲人查看時(shí)間和工作表的困難而提出的一種解決方案，其基本思想是利用STC89C52單片機(jī)所具有的語音播放的硬件條件以及在軟件算法上的大量的語音函數(shù)庫，使得語音播放得以實(shí)現(xiàn)。利用語音處理技術(shù)和電子技術(shù)，設(shè)計(jì)具有語音報(bào)時(shí)和前方障礙物報(bào)警的電子表，本課題的研究結(jié)果可以幫助盲人克服查看時(shí)間和感測(cè)前方障礙物的困難，其研究開發(fā)有著廣闊的市場(chǎng)前景，具有較高應(yīng)用價(jià)值。此外附加的障礙物報(bào)警功能，能夠便于盲人的行走。在此功能上，附加一個(gè)按鍵，當(dāng)按鍵按下時(shí)，就會(huì)播報(bào)出電子表離前方障礙物的距離。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機(jī)，電子表，報(bào)時(shí)，感測(cè)大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）AbstractMultifunctionElectronicformDesignandImplementationoftheBlindAbstractThissystemisasolutionblindtoseethetimeandworkhardagainstthetableandmade.ThebasicideaistouseSTC89C52SCMhasthevoiceplaybackhardwareconditionsandonalargenumberofvoicesoftwarealgorithmslibrary.Makingvoiceplaybackcanbeachieved.Theuseofvoiceprocessingtechnologyandelectronictechnology.Talkingwithspreadsheetdesignandfrontobstaclealarms.Theresultsofthisstudycanhelptheblindtoseetimeanddifficultiestoovercomeasenseofmeasureinfrontoftheobstacle,theresearchanddevelopmenthasbroadmarketprospects,withahighervalue.Furthermoreadditionalobstaclealarmfunction,canfacilitatetheblindwalk.Onthisfeature,addabuttonwhenthebuttonispressed,itwillbroadcastaspreadsheetdistancefromthefrontoftheobstacle.Keywords:STC89C52SCM,ElectronicTable,Timekeeping,Sensing大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章項(xiàng)目概述 11.1項(xiàng)目背景 11.2項(xiàng)目簡介 11.3應(yīng)用范圍 2第2章項(xiàng)目實(shí)施方案 32.1概述 32.1.1單片機(jī)選擇 32.1.2顯示電路的選擇 32.2開發(fā)環(huán)境 3第3章硬件實(shí)現(xiàn)過程 43.1芯片介紹 43.1.1STC89C52單片機(jī)介紹 43.2.硬件設(shè)計(jì) 63.2.1硬件系統(tǒng)框圖 63.2.2顯示模塊 73.2.3語音播報(bào)模塊 83.2.4時(shí)鐘模塊 93.2.5超聲波模塊 93.2.6按鍵模塊 103.3軟件系統(tǒng)框圖 113.4軟件實(shí)現(xiàn)過程 123.4.1時(shí)鐘模塊代碼 123.4.2超聲波代碼模塊 123.4.3按鍵模塊代碼 133.5硬件調(diào)試過程 14第4章項(xiàng)目成果 174.1硬件成果物 174.2軟件成果物 18第5章結(jié)論 19參考文獻(xiàn) 20致謝 21大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-第1章項(xiàng)目概述1.1項(xiàng)目背景盲人作為殘疾人，生活在這個(gè)多姿多彩的世界，卻無法感受世界帶給他們的美，而且在生活中總是有種常人無法體會(huì)的困難。關(guān)愛盲人產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是讓產(chǎn)品具有關(guān)愛性,能使所有盲人方便地使用。日常生活中，盲人因身體的種種不便，需要?jiǎng)e人幫助，更需要給予人性的關(guān)愛。盲人的生活是黑暗的，他們需要借助外在的力量，所以應(yīng)通過設(shè)計(jì)一些具有特殊用途的電子產(chǎn)品來幫助盲人解決這些困難。對(duì)于時(shí)間來說，盲人要靠詢問他人來獲得時(shí)間，這就給盲人帶來了許多不便，為此需要設(shè)計(jì)一種盲人用語音報(bào)時(shí)電子表。在1900年之前，盲人通常是窮人，大部分充其量是乞丐或是編籃子的人。因此，他們不能買得起手表。因此，在瑞士鐘表博物館的藏品中沒有看到一款帶有機(jī)軸擒縱機(jī)構(gòu)的盲人手表（在十九世紀(jì)五十年代或更久）。在這里介紹的第一款表是1800年一個(gè)例子,由著名的瑞士鐘表制造商路易斯寶璣作出，被稱為“一個(gè)機(jī)智的怪物”。根據(jù)當(dāng)時(shí)的廣告，它并不是作為一個(gè)盲人的手表，而是作為一個(gè)“守夜人”，盡管它也很適合盲人。在夜間,它允許通過在表殼邊緣的十二顆鉆石的引導(dǎo)來通過指針讀取時(shí)間。誠然，總是有一些富有的盲人，比如那些因?yàn)槟昀隙鞯娜?。?duì)于這些人來說使用根據(jù)需求和實(shí)際時(shí)間按下掛件的打簧表是很普遍的。1900之后，盲人得到了公益和慈善團(tuán)體的支持。作為一項(xiàng)規(guī)定，他們的手表很便宜，是可以通過手在表盤上的數(shù)字標(biāo)記的位置關(guān)系感覺的堅(jiān)固手表，或作為一種替代數(shù)字。通常所有的手表都加裝有定期的數(shù)字,所以它們可以被設(shè)置,看得見的人們也可以看見。作為規(guī)則，盲人的手表總是帶有跳蓋的表，因?yàn)檫@些手表缺少玻璃蓋所以需要跳蓋來保護(hù)。1.2項(xiàng)目簡介多功能盲人電子表是專為盲人設(shè)計(jì)的多功能語音報(bào)時(shí)電子表，利用語音處理技術(shù)和電子技術(shù)，設(shè)計(jì)具有語音報(bào)時(shí)和備忘語音提示的電子表，輕觸按鈕，即可報(bào)出此時(shí)此刻的日期和準(zhǔn)確時(shí)間。它具有盲人觸摸語音報(bào)時(shí)鍵，調(diào)整按鍵。當(dāng)盲人觸摸語音報(bào)時(shí)鍵輕觸式按鈕，每按一下都能準(zhǔn)確的報(bào)出當(dāng)時(shí)時(shí)間，方便盲人使用。同時(shí)也可以給在不可視環(huán)境下的正常人帶來便利，本課題的研究結(jié)果可以幫助盲人克服查看時(shí)間和工作表的困難，其研究開發(fā)有著廣闊的市場(chǎng)前景，具有較高應(yīng)用價(jià)值。1.3應(yīng)用范圍近幾年語音電路的發(fā)展極為迅速，在單片機(jī)中的應(yīng)用也越來越廣泛，語音報(bào)時(shí)不受時(shí)間、場(chǎng)所的限制,是一種較為直接、方便的報(bào)時(shí)服務(wù)手段。我所設(shè)計(jì)的不僅有報(bào)時(shí)功能，而且有探測(cè)前方障礙物功能。給盲人帶來了極大的便利，而且攜帶方便，價(jià)格低廉，操作簡單。另外本設(shè)計(jì)也會(huì)給在不可視環(huán)境下的正常人帶來便利。第2章項(xiàng)目實(shí)施方案2.1概述本系統(tǒng)是針對(duì)盲人查看時(shí)間和工作表的困難而提出的一種解決方案，其基本思想是利用STC89C52單片機(jī)所具有的語音播放的硬件條件以及在軟件算法上的大量的語音函數(shù)庫，使得語音播放得以實(shí)現(xiàn)。利用語音處理技術(shù)和電子技術(shù)，設(shè)計(jì)具有語音報(bào)時(shí)和前方障礙物報(bào)警的電子表，本課題的研究結(jié)果可以幫助盲人克服查看時(shí)間和感測(cè)前方障礙物的困難，其研究開發(fā)有著廣闊的市場(chǎng)前景，具有較高應(yīng)用價(jià)值。此外附加的障礙物報(bào)警功能，能夠便于盲人的行走。在此功能上，附加一個(gè)按鍵，當(dāng)按鍵按下時(shí)，就會(huì)播報(bào)出電子表離前方障礙物的距離。2.1.1單片機(jī)選擇因?yàn)槲覍?duì)STC89C52單片機(jī)比較了解，所以選擇STC89C52單片機(jī)。STC89C52的特點(diǎn)：STC89C52單片機(jī)和51單片機(jī)都有40個(gè)引腳，STC89C52單片機(jī)和51單片機(jī)有許多相似性，52單片機(jī)指令系統(tǒng)可以完全兼容51單片機(jī)，STC89C52單片機(jī)的可重復(fù)編程快擦寫程序存儲(chǔ)器有4K；STC89C52單片機(jī)還能進(jìn)行全靜態(tài)工作,能在0Hz～24MHz范圍下進(jìn)行工作；128×8位內(nèi)部RAM；STC89C52單片機(jī)輸入輸出線有32位，有5個(gè)中斷源，1個(gè)異步串行口，具有間歇和掉電兩種工作狀態(tài)。2.1.2顯示電路的選擇在選擇顯示器上，我選擇LCD1602，LCD1602可以顯示顯示字母、數(shù)字和符號(hào)等，而且我對(duì)LCD1602也很了解，它的電路構(gòu)造以及代碼等我都比較清楚，它所具有的功能完全滿足我的需要，因此我選擇了LCD1602。2.2開發(fā)環(huán)境多功能盲人電子表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)所用開發(fā)環(huán)境：Keil。第3章硬件實(shí)現(xiàn)過程3.1芯片介紹3.1.1STC89C52單片機(jī)介紹1.STC89C52單片機(jī)引腳介紹STC89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)中基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司穩(wěn)定高速的CHMOS工藝技術(shù)，是一個(gè)高性能的單片機(jī)，和普通51單片機(jī)一樣具有8位。屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制等應(yīng)用場(chǎng)合。89C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、8k片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。89C52有PDIP和PLCC兩種封裝形式。STC89C52管腳圖如圖3.1所示。圖3.1STC89C52單片機(jī)引腳圖STC89C52單片機(jī)的VCC是電源，GND是接地端。P0口：P0口為一個(gè)8位開路雙向I/O口，它的引腳可吸收高電平電流。當(dāng)STC89C52單片機(jī)的P1口的管腳寫1時(shí)，P0口是高輸入狀態(tài)。P0口可以作為數(shù)據(jù)的輸入與輸出口，可用于外部程序存儲(chǔ)器。P0可以在FIASH編程時(shí)口作為輸入口，P0口可FIASH進(jìn)行校驗(yàn)輸出原碼，但是這時(shí)候的P0口外部必須被拉高。P1口：P1口是8位雙向I/O口，P1口能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口由于上拉的緣故將輸出電流。P3口作為AT89C51的功能口，各個(gè)管腳功能如下。P3.0是STC89C52單片機(jī)的串行輸入口。P3.1是STC89C52單片機(jī)的串行輸出口。P3.2是STC89C52單片機(jī)的外部中斷0（INT0）。P3.3是STC89C52單片機(jī)的外部中斷1（INT1）。P3.4是STC89C52單片機(jī)的的定時(shí)計(jì)數(shù)器T0。P3.5是STC89C52單片機(jī)的的定時(shí)計(jì)數(shù)器T1。P3.6是STC89C52單片機(jī)的的外部存儲(chǔ)器寫選通端。.P3.7是STC89C52單片機(jī)的的外部存儲(chǔ)器度選通端。RST是STC89C52單片機(jī)的的的復(fù)位，可以進(jìn)行單片機(jī)復(fù)位，但是復(fù)位時(shí)高電平有效。ALE/PROG：當(dāng)訪問是STC89C52單片機(jī)的的部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平可以用于鎖存地址。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性外接石英晶體或者陶瓷諧振器以及電容C1、C2接在放大器的反饋回路（AT89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大電路，XTAL1、XTAL2分別是該放大器的輸入和輸出端）中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。為了使裝置能夠被外部時(shí)鐘信號(hào)激活，XATL1應(yīng)該有效，而XTAL2應(yīng)該被懸空。由于輸入到內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)電路通過了一個(gè)二分頻的信號(hào)，外部信號(hào)的工作周期比沒有別的要求，但是最大值和最小值的大小可以在數(shù)據(jù)表上觀察出來。當(dāng)正常工作時(shí)，外部振蕩器可以計(jì)算出XTAL1上的電容，最大可達(dá)到100pF。這是由于振蕩器電容和反饋電容之間的相互作用。當(dāng)外部信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)高電平或者低電平時(shí)，電容不會(huì)超過20pF.空置模式用戶的軟件都可以調(diào)用空置模式。當(dāng)單片機(jī)出于這種模式，耗能就會(huì)自然降低。特殊功能端和板子上的隨機(jī)存儲(chǔ)器在空置狀態(tài)保持各自的電平。但是處理器阻止裝置執(zhí)行指令?？罩媚Ｊ綍?huì)被激活如果端口處于復(fù)位狀態(tài)或者中斷系統(tǒng)有效。2.STC89C52單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)STC89C52單片機(jī)具有256字節(jié)片內(nèi)RAM，有5個(gè)中斷源，具有片外程序存儲(chǔ)空間和片內(nèi)存儲(chǔ)空間，工作溫度在零下40度到零上80度之間，片內(nèi)程序存儲(chǔ)器具有8K,16K,32K三種，具有掉電和閑置模式等等。3.2.硬件設(shè)計(jì)3.2.1硬件系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)包括語音模塊，超聲波模塊，時(shí)鐘模塊，按鍵模塊，顯示模塊。語音模塊可以實(shí)現(xiàn)盲人電子表的語音播報(bào)以及語音入錄，可以播報(bào)時(shí)間，距離等。超聲波模塊可以遠(yuǎn)程探測(cè)障礙物的距離。硬件系統(tǒng)框圖如圖3.2圖3.2硬件系統(tǒng)框圖3.2.2顯示模塊LCD1602液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在各類儀表和低功耗系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。LCD1602VCC與電源相連，GND接地，RS接單片機(jī)P2.5口，使能端E接單片機(jī)P2.7口。LCD1602可顯示時(shí)間以及距障礙物的距離。

根據(jù)顯示內(nèi)容可以分為字符型液晶，圖形液晶。根據(jù)顯示容量又可以分為單行16字，2行16字，兩行20字等。LCD1602有帶背光和不帶背光兩種，但是這兩種在應(yīng)用中并無太大區(qū)別。我所應(yīng)用的是帶背光的LCD1602，具有可調(diào)節(jié)背光功能。LCD1602可顯示2行16列，工作電壓在5V左右。圖3.3是LCD1602引腳圖。LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明第1腳：VSS為接地端。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端。第4腳：RS是寄存器選擇端，當(dāng)高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫端，當(dāng)系統(tǒng)高電平讀操作，系統(tǒng)低電平時(shí)寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W低電平的時(shí)候可以數(shù)據(jù)寫入。第6腳：E端為LCD1602使能端。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。圖3.3LCD1602引腳圖3.2.3語音播報(bào)模塊語音播報(bào)模塊我選擇ISD4002芯片，這個(gè)芯片內(nèi)置微控制器串行通信接口，可以多段信息處理，不耗電信息可以保存100年(典型值)，高質(zhì)量、自然的語音還原技術(shù)，且還有自動(dòng)靜噪功能，片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘,可選用外部時(shí)鐘，語音播報(bào)模塊可以播報(bào)時(shí)間和距離障礙物的距離，對(duì)于用戶來說十分方便。語音信號(hào)經(jīng)前置放大器低通抗混濾波器后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換將原始語音數(shù)據(jù)存于磁盤。語音數(shù)據(jù)以8KZH采樣,12位量化存儲(chǔ)。語音數(shù)據(jù)在未壓縮的情況下,數(shù)據(jù)量是相當(dāng)大的,不經(jīng)過壓縮是很難達(dá)到實(shí)用的程度的。對(duì)語音數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s處理對(duì)縮短語音數(shù)據(jù)文件的長度,減少在磁盤及內(nèi)存中的占用空間是十分必要的。ISD4002模塊SS引腳和單片機(jī)P2.1口相連，中斷INT和單片機(jī)P2.0口相連，MOST(數(shù)據(jù)輸入)，MISC（數(shù)據(jù)輸出）分別和單片機(jī)P2.4,P2.3相連。如圖3.4語音播報(bào)模塊電路圖。圖3.4語音播報(bào)模塊電路圖3.2.4時(shí)鐘模塊DS1302是一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，DS1302模塊可以通過單片機(jī)將時(shí)間顯示到LCD1602上。DS1302電路由“秒信號(hào)發(fā)生器”時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)器等組成。將由秒信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)送入秒計(jì)數(shù)器,秒計(jì)數(shù)器采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,每累計(jì)60秒發(fā)出一個(gè)分脈沖信號(hào),該信號(hào)將作為分計(jì)數(shù)器0的時(shí)鐘脈沖.分計(jì)數(shù)器也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,每累計(jì)60分鐘,發(fā)出時(shí)脈沖信號(hào),該信號(hào)將被送到時(shí)計(jì)數(shù)器.時(shí)計(jì)數(shù)器采用24進(jìn)制計(jì)數(shù)器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)一天24小時(shí)的累計(jì)。DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行，RST接單片機(jī)P1.5口，CLK接單片機(jī)P1.3口，IO接單片機(jī)P1.4口并且還可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖3.5是時(shí)鐘模塊電路。圖3.5時(shí)鐘模塊電路圖3.2.5超聲波模塊超聲波模塊我采用了HC-SR04這個(gè)芯片，本芯片性能穩(wěn)定，測(cè)度距離精確，并且能和國外的SRF05,SRF02這些芯片不相上下。HC-SR04，測(cè)距精度可達(dá)高到3mm，超聲波模塊包括發(fā)射器、超聲波接收器與控制電路?；竟ぷ髟恚撼暡K采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距，給高電平信號(hào)，并且發(fā)射測(cè)距方波，發(fā)射方波后會(huì)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，如果有信號(hào)返回，會(huì)一直輸出高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波來回的時(shí)間，我們可以根據(jù)時(shí)間計(jì)算出所距障礙物的距離，并且距障礙物的距離可顯示在LCD1602上。HC-SR04的TRIG引腳和單片機(jī)P1.0口相連，ECHO口和單片機(jī)P1.1口相連，VCC接電源，GND接地。如圖3.6是超聲波模塊電路圖。圖3.6超聲波模塊電路圖3.2.6按鍵模塊獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)，掃描檢測(cè)就是利用單片機(jī)的幾根I/O口線進(jìn)行線性掃描。按鍵模塊KEY0與單片機(jī)P3.2口連接，是放音選擇鍵。KEY1與單片機(jī)P3.3口連接，是單片機(jī)的超聲波模式。KEY2與單片機(jī)P3.4口連接，是單片機(jī)萬年歷模式。KEY4與單片機(jī)P3.5口連接，調(diào)節(jié)單片機(jī)時(shí)間減。KEY5與單片機(jī)P3.6口連接，調(diào)節(jié)單片機(jī)時(shí)間加。KEY6與單片機(jī)P3.7口連接，是單片機(jī)時(shí)間設(shè)置鍵。AN與單片機(jī)P1.6口連接，是單片機(jī)錄音鍵。STOP與單片機(jī)P1.7口連接，是單片機(jī)錄音停止鍵。如圖3.7是單片機(jī)按鍵圖。圖3.7單片機(jī)按鍵圖3.3軟件系統(tǒng)框圖盲人電子表具有時(shí)鐘和超聲波探測(cè)兩大功能，可以在1602液晶屏上實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘顯示，前方障礙物距離顯示，更主要的是具有語音播報(bào)功能，語音播報(bào)模塊可以播報(bào)當(dāng)前時(shí)間和當(dāng)前所距障礙物的距離。十分符合對(duì)盲人和在不可視情況下的正常人使用，操作簡單，而且實(shí)用。如圖3.8是主程序流程圖。圖3.8主程序流程圖3.4軟件實(shí)現(xiàn)過程3.4.1時(shí)鐘模塊代碼盲人電子表的時(shí)鐘模塊可以1602液晶屏顯示時(shí)間，可以顯示年月日時(shí)分秒（24小時(shí)制），并且可以通過按鍵來調(diào)節(jié)時(shí)間，時(shí)鐘模塊的時(shí)間還可以傳給語音播報(bào)模塊來播報(bào)當(dāng)前的時(shí)間。voidReset_DS1302(void){ ds_clk=0;//SCLK=0ds_rst=0;//RST=0delay_1302(10);ds_clk=1;//SCLK=1}（2）函數(shù)名稱:InitDS1302功能:DS1302初始時(shí)間設(shè)定voidinit_ds1302(ucharnian,ucharyue,ucharri,ucharshi,ucharfen,ucharmiao,ucharxingqi){ DS1302_Wdata(0x8e,0);//控制命令,WP=0,寫操作 DS1302_Wdata(0x84,0);//選擇24小時(shí)模式 DS1302_Wdata(0x8c,nian);//年 DS1302_Wdata(0x8a,xingqi);//星期 DS1302_Wdata(0x88,yue);//月 DS1302_Wdata(0x86,ri);//日 DS1302_Wdata(0x84,shi);//時(shí) DS1302_Wdata(0x82,fen);//分 DS1302_Wdata(0x80,miao);//秒 DS1302_Wdata(0x8e,80);//控制命令,WP=1,寫保護(hù)禁止寫3.4.2超聲波代碼模塊初始化定時(shí)器，然后啟動(dòng)定時(shí)器，超聲波模塊就會(huì)發(fā)出超聲波，發(fā)射向前方障礙物，如果前方有障礙物聲波就會(huì)返回，然后關(guān)閉定時(shí)器，讀取數(shù)值，通過1602液晶屏顯示數(shù)值。超聲波代碼程序我使用的是if語句，并且循環(huán)，超聲波模塊會(huì)檢測(cè)障礙物距離，如果按下播報(bào)按鍵，就會(huì)播報(bào)距離。#include"HC.h"#include"lcd1602.h"#include"ISD4002.h"sbitLED0=P3^0;sbitLED1=P3^1;uchardisbuff[4]={0,0,0,0,};uintS=0;uintlength[10]={0};uinttime=0;ucharflag1=0;ucharcodetab3[]="Thecurrentdist";ucharVoice_buf[4]={0};externbitVoice_flag;externucharyuyin_adds[];3.4.3按鍵模塊代碼此程序是按鍵模塊代碼，實(shí)用if語句編寫，通過按鍵控制可使系統(tǒng)進(jìn)入超聲波模式和錄音模式，while語句使程序死循環(huán)。 while(1) { keyscan(); if(flag==2) //超聲波模式 { TR1=1; while(!RX); //當(dāng)RX為零時(shí)等待 TR0=1; //開啟計(jì)數(shù) while(RX); //當(dāng)RX為1計(jì)數(shù)并等待 TR0=0; //關(guān)閉計(jì)數(shù) HC_Count(); } if(flag==0)//錄音模式 { if(AN==0)//AN鍵按下 { delay(10); //按鍵防抖動(dòng) if(AN==0) { while(AN==0); rec(yuyin_adds[sec_count]); sec_count++; if(sec_count>=17) { sec_count=0; } } } /* if(K2==0)//放音 { delay(10); //按鍵防抖動(dòng) if(K2==0) { while(K2==0); play(yuyin_adds[play_count]); //四次，所得地址分別為：0000H\0096H\012CH\01C3H while(ISD_INT==1);//等待一段放音完畢的EOM中斷信號(hào) play_count++; if(play_count>=17) { play_count=0; } } } */ if(STOP==0)//STOP是停止復(fù)位功能 { delayms(10); if(STOP==0) { while(STOP==0); isd_stop(); //停止 isd_pd(); //掉電 } } }3.5硬件調(diào)試過程1.AltiumDesigner設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)原理圖需要用到軟件AltiumDesigner，該軟件和舊Protel軟件是同一個(gè)開發(fā)商Altium公司，該公司主打的軟件方向就是電子軟件設(shè)計(jì)，該程序主要運(yùn)行在電腦系統(tǒng)上，這套軟件的研發(fā)對(duì)電子工程師們來說是一個(gè)福音，這樣電子工程師們就可以在電腦上進(jìn)行實(shí)物的構(gòu)思和研發(fā)，電子工程師的前期的工程圖還有一些仿真的器件的虛擬連接，都可以同過軟件來實(shí)現(xiàn)，這軟件大大的減少了電子工程師的工作時(shí)間，顯著地提高了電子工程師們的工作效率。對(duì)于AltiumDesigner的開發(fā)，Altium公司采用了向下兼容的研發(fā)方式，該軟件繼承了之前該公司電子研發(fā)軟件的所有特點(diǎn)除了全面繼承了之前公司研發(fā)的ProtelDXP、99SE等軟件的所有的特點(diǎn)和所有的優(yōu)點(diǎn)，該公司在該軟件的研發(fā)上又增加了許多功能。對(duì)于該軟件的界面設(shè)計(jì)，Altium公司對(duì)設(shè)計(jì)界面有了改善，界面上的設(shè)計(jì)比之間的軟件更加大氣，功能條也可以根據(jù)用戶的需要，進(jìn)行左右的移動(dòng)，使該款軟件的實(shí)用者，可以根據(jù)自己的需要將界面設(shè)計(jì)成自己想要的樣子，增加了軟件的實(shí)用性。將各種功能放在顯眼的位子，使初學(xué)者也能非?？焖俚恼业剿枰墓δ?，使初學(xué)者對(duì)該軟件更容易上手。2.硬件焊接：在焊接電路板前，我們首先要畫電路圖，并且熟悉電路圖。然后進(jìn)行焊接前期準(zhǔn)備，了解焊接所需要的元器件，并且熟悉元器件的極性以及特性，購買焊接工具和器件。器件焊接過程中要按照電路圖進(jìn)行焊接，注意焊接事項(xiàng)，避免焊接錯(cuò)誤，虛焊等。3.硬件調(diào)試：電路板焊接成功后，首先進(jìn)行上電。看電路板是否能通電，接著進(jìn)行各個(gè)模塊調(diào)試，首先進(jìn)行LCD1602調(diào)試，看顯示屏是否能正常顯示。然后進(jìn)行時(shí)鐘模塊的調(diào)試，看是否能正常顯示時(shí)間。接下來進(jìn)行紅外模塊調(diào)試，分別進(jìn)行不同距離測(cè)距，看是否能正常收到返回信號(hào)，測(cè)試是否準(zhǔn)確與靈敏。進(jìn)行各個(gè)模塊測(cè)試完畢后，就進(jìn)行所有模塊的整合與調(diào)試。3.6軟件調(diào)試單片機(jī)開發(fā)除了必要的硬件外，也離不開軟件。多功能盲人電子表的軟件開發(fā)主要通過Keil來編寫程序的，Keil軟件是目前最流行開發(fā)51系列單片機(jī)的軟件，Keil軟件雖然沒有中文版本，但是會(huì)被中國80%的硬件工程師使用。Keil軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，Keil軟件有三個(gè)版本，我用的為KeiluVision4，KeilμVision4，KeilμVision4引入非常靈活的窗口管理系統(tǒng)，開發(fā)人員通過窗口管理系統(tǒng)能夠使用多臺(tái)監(jiān)視器，而且提供了對(duì)窗口位置控制的所有地方。這個(gè)全新的用戶界面能更好地利用屏幕空間，而且也能更有效的去組織多個(gè)窗口，能為使用者一個(gè)整潔，美觀，高效率的環(huán)境來開發(fā)應(yīng)用程序。（1）點(diǎn)擊“Project->NewProject…”菜單，出現(xiàn)對(duì)話框，要求選擇保存工程的文件夾并給將要建立的工程起一個(gè)名字，不需要輸入擴(kuò)展名。輸入之后點(diǎn)擊保存。（2）工程文件保存成功后，在彈出的單片機(jī)選擇框中選擇89C52系列單片機(jī)。下面我們開始編寫第一個(gè)程序，單擊“File”菜單，然后再在彈出的下拉菜單中選New選項(xiàng)，這時(shí)候可以鍵入用戶的應(yīng)用程序了，但是建議首先保存New選項(xiàng)的文件，單擊菜單的“File”，在彈出菜單中選中“SaveAs”保存選項(xiàng)，然后輸入你想保存的名字，保存擴(kuò)展名后綴為(.c)。用萬用表測(cè)試是否虛焊如果虛焊萬用表會(huì)沒有讀數(shù)或者讀數(shù)不穩(wěn)定，用焊槍重新點(diǎn)上虛焊的部分讓其牢固的連接。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第4章項(xiàng)目成果4.1硬件成果物圖4.1是多功能盲人電子表的語音播報(bào)模塊，可以播報(bào)時(shí)間以及距離障礙物的距離，而且語音播報(bào)模塊的揚(yáng)聲器可以放大聲音，能使播報(bào)更清晰。圖48.2是多功能盲人電子表的主控模塊，這個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)障礙物距離的探測(cè)，LCD1602顯示屏可以顯示當(dāng)前的時(shí)間以及距離障礙物的距離，按鍵可以調(diào)節(jié)時(shí)間和是多功能電子表進(jìn)入到不同的模式，可以進(jìn)入到超聲波模式，時(shí)鐘模式等等。圖4.1多功能盲人電子表語音播報(bào)模塊圖4.2多功能盲人電子表主控模塊4.2軟件成果物圖4.3是多功能盲人電子表的紅外探測(cè)程序，圖4.4是多功能盲人電子表的語音播報(bào)模塊程序。圖4.3多功能盲人電子表紅外探測(cè)程序圖4.4多功能盲人電子表語音播報(bào)模塊程序第5章結(jié)論本文闡述了盲人電子表的設(shè)計(jì)思路，開發(fā)背景及用途，其中詳細(xì)介紹了盲人電子表的工作原理和系統(tǒng)流程，達(dá)到讓人一目了然的目的。在這幾個(gè)月的不懈努力中，我掌握了ISD4002，DS1302，HC-SR04和1602液晶屏的工作原理，并且又可以更加熟練地使用電烙鐵。同時(shí)我在畫流程圖，修改論文格式，編輯文本的時(shí)候?qū)ffice辦公軟件又掌握了一些新的用法，所謂是受益匪淺。但是針對(duì)本盲人電子表，還有一些可以發(fā)展的空間，比如讓實(shí)物更小巧一些，這樣會(huì)更加實(shí)用及方便攜帶。也可以增加一些額外的功能，比如煙霧濃度報(bào)警，因?yàn)樵诿と说氖澜缋锸菬o法感覺危險(xiǎn)的來臨，當(dāng)人在熟睡的時(shí)候如果發(fā)生火災(zāi)，電子表就可以報(bào)警，可以讓盲人們發(fā)生警覺。三年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。三年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。本次畢設(shè)就要告