基于SPCE061A的智能温度计设计

智能温度计是为满足特殊条件而设计的。控制核心采用凌阳16位单片机SPCE061A。其串口实现组网功能，语音输入电路和按键电路实现编程功能，实现状态切换和参数设置。 通过语音输出电路实现语音播报，以一线总线数字温度传感器DSl8B20为测温元件，实现语音播报温度测量结果、不同状态切换及相应参数设置，可以与上位机在线显示历史温度变化曲线，在线实现患者与医护人员之间的隔离温度测量 本发明具有实用性强、可靠性高、灵活性好、易于扩展等优点，具有一定的推广应用价值。 简介常用温度计根据材料和应用类型可分为以下类型:玻璃水银温度计，测量准确，价格低廉，但必须与人体直接接触3分钟以上，刻度太细不易阅读，也有易碎等缺点。电子数字显示器温度计，以数字的形式显示体温，改善了玻璃水银温度计不易阅读的缺点，但仍存在温度计在紧急情况下需要持续关注的缺点。贴纸温度计，使用方便，但精度不高；乳头温度计，特殊温度计，晚上使用不方便。耳温枪很贵；一次性温度计相对昂贵 在数字温度计的基础上，采用数字语音技术，测量结果通过语音播报，可以充分发挥听觉优势，弥补光信号完全传递信息的不足，实现温度测量。查询方法。To &ldquo。中断模式。过渡时，充分发挥中断模式的优势，如在黑暗的地方或眼睛注意其他细节或其他特殊情况(如夜间长时间监控温度) 本文设计开发了一种新型智能温度计集编程(设定参数)、语音播报和超限报警功能于一体，能在线显示温度变化曲线，并可在线使用。 可广泛应用于医疗卫生行业甚至家庭，如夜间温度测量和温度监测。在监测重症患者时，设置适当的报警温度值可以有效降低监测人员的工作强度，同时可以及时发现温度异常。 通过网络化操作，还可以在传染性强、体温高的疾病检测中发挥优势，有效保护医务人员。 温度计是可编程的，可以削减，这为温度计的使用带来了极大的灵活性，可以在需要温度测量的不同行业中推广。 1.系统设计目标(1)系统使用语音每分钟报告一次测量温度的实时值，无误差或遗漏 当测得的温度超过警告温度值时，系统将立即发出警报。 (2)系统的警告温度值可以在-55范围内任意设置。o～+125。o℃(默认值为37。o℃) (3)记录温度测量结果，并用计算机网络显示温度变化曲线。 (4)测量精度为& plusmn0.1℃(或0.2F) (5)系统结构简单，使用方便，价格合理 2.硬件设计系统采用成熟的通用自动测试系统方案，由主控单片机、测温电路、语音广播和编程电路组成 2.1有许多主控芯片可供选择，如宽嘴的MCS-5l系列、资源丰富的ARM7TDMI-S系列微控制器、低功耗的MSP430系列等。 考虑到语音广播和语音编程功能的成本效益实现，采用台湾凌阳引进的16位MU。\\ f 6527 .}nSPTM核心单片机SPCE061A处理速度快，可以非常轻松快捷地处理复杂数字信号，也是适合数字语音识别应用的较经济的选择。 2.2温度测量方案在不同的温度测量范围内，有许多成熟的温度测量方案，如使用热敏电阻、铂电阻、集成温度传感器等的温度测量系统。 目前流行的数字温度传感器包括AD7416；较大6575 l/h和DSl8X20 前两种主要用于计算机或仪器内部的温度检测 由于后者接口简单，在测量精度、器件可靠性、稳定性和参数一致性方面表现良好，因此被广泛使用。 由于温度测量误差在-10～+85℃范围内不超过±。0.5℃和12位分辨率使其在各种应用领域非常受欢迎 本系统采用DSl8B20。传感器有自己的信号调节和a/d转换。传感器和单片机之间的硬件接口非常简单。只需要一条数据线与单片机连接，保证了系统的高可靠性。 为了实现& plusmn的测量精度。0.1℃，使用& ldquo在DSl8B20的草稿栏中；剩余脉冲数。还有。每度脉冲数。通过公式:高分辨率温度值= ti-0.25+(总磷和多灰分)；Tr)/tp可用±。测量精度为0.1℃ 2.3语音广播对于语音广播，通常的做法是使用单片机来操作ISDl420，它使用更多的硬件和连接，因此系统的可靠性和成本并不占主导地位。 本设计采用SPCE061A单片机。由于其强大的信号处理功能，单片机可以直接输出语音信号，而无需使用其他语音芯片，从而大大提高了系统的可靠性。 2.4语音控制(编程)语音控制也有现成的芯片可供选择。由于本系统中使用的单片机具有很强的数字信号处理能力，并且其mic输入与自动增益控制电路内部集成，语音控制更加稳定，因此直接使用SPCE061A实现语音控制 由于凌阳提供的语音识别应用编程接口是基于特定人群的语音识别技术，用户需要在使用前对系统进行培训，同时只有经过培训的人群的语音识别率较高，所以使用起来非常不方便。 该系统基于DHMM模型的识别算法。鲍姆韦尔奇(BaumWelch)方法用于训练模板，维特比(Viterbi)算法用于识别非特定的人类语音识别，使得用户无需繁琐的训练就可以直接控制，不同的用户也不需要频繁的重复训练，从而大大增强了系统的适应性。 2.5键盘电路考虑了用户的说话习惯。对于一些用户来说，使用语音控制不是很方便。因此，设置键盘电路是为了解决设置(编程)问题。因此，键盘电路需要非常简单，并且对总成本影响很小。 SPCE06IA有两个16位通用输入输出接口PortA和PortB，PortA具有唤醒功能，因此采用了A端口直接控制键盘的形式。 2.6联网功能SPCE061A还提供通用异步串行接口UART，因此可以直接使用其通用异步串行接口进行联网，实现测温人员与被测对象的隔离，即远程多点测温。 总之，整个硬件电路组成如图1所示。SCPE061A单片机实现系统的整体控制，实现语音或键盘编程和语音广播。该系统可以通过通用异步串行接口实现组网功能。在不需要联网的情况下，温度计也可以独立使用，实现系统定制，DSl8B20用于实现温度检测。 3.软件设计(Software Design)软件设计的主要任务是通过语音广播测得的温度，并接收编程数据，使系统在不同的状态下工作。 3.1当温度由DS31B20测量时，要求控制器严格按照其单总线协议进行通信。关于DS31B20的通信控制程序已经有很多讨论，这里不再重复。 3.2语音播报实验凌阳提供的API可以直接播放压缩格式的语音，因此o ~ 90 数字和温度、设置、报警温度等语音数字信号(文件)被压缩并直接写入单片机，播报温度时通过向回放程序传输温度参数来实现语音播报或报警功能 3.3参数设置参数设置可以通过语音控制和键盘输入来实现。对于普通话好的用户，语音控制可以直接用于调整系统参数，而普通话差(识别率低)的用户可以选择使用键盘来调整系统参数 该系统采用非特定人语音识别技术，使得语言控制系统的使用更加简单方便。同时，键盘设计也为不方便使用语音控制并能适应不同类型用户的人提供了另一种选择。 可以设置的主要参数有:广播方式:& ldquo连续，每x秒，等等。；报警温度值；工作方法等 当需要实时关注温度值时，可以将其设置为连续广播。当温度变化缓慢时，可以设置为每x秒一次。在夜间设置警报模式后，可以将其设置为广播禁止模式。 设置报警温度值后，您可以处理其他事情。当警报发生时，系统会发出警报并提示用户。 选择工作方法为&ldquo。网络化。之后，系统不仅在现场广播报警，还通过异步串口向远端发送相应的信息。 设置过程采用语音菜单方式，可以大大降低成本。设置流程图如图2所示 4.结论本文设计的智能温度计具有电路简单、元件少、测量精度高、抗干扰能力强等优点，能够实现实时测温、超限报警、语音播报等功能。 由于各种功能都是通过单片机实现的，因此可以根据具体需求增加不同的测温方式，从而实现设计目标，广泛应用于对测温和性价比要求较高的领域，尤其是特殊应用场合

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