【残障人体温语音提醒器研究与设计】 语音转换文字软件
本文介绍了以AT89C2051为控制单元，用DS18B20进行温度采集的数字体温度测量系统。硬件电路包括主控制器，测温电路和显示电路等。采用单总线数字温度传感器DS18B20采集体温信息，通过AT89C2051单片机发送一系列命令操作传感器，从传感器中读取温度，最后，在LED中显示温度信息。键盘和显示电路实现体温度的设定、清零以及当前温度值的显示，并对温度超过上下限进行报警。温度传感器 AT89C2051 DS18B20 体温度检测
1 引言
残障人士体温语音提醒器，采用电子技术研制而成，具有微型化特点，适合多方位佩戴和放置，使用简便。瘫痪在床、盲人和脑瘫病人等在需要时能通过体温语音提醒器得到帮助。家人可以把提醒器放在特定位置，瘫痪在床和脑瘫病人由于不能自理，在提醒器检测到特殊信号后，提醒器准确地发出“嘀嘀嘀”报警声，提醒家人及时关注。
2 功能设计及系统组成
语音提醒器主要有温度传感器、单片机、处理电路、语音提醒和蜂鸣器等组成，可以放在厚的褥子里或放在口袋内。体温语音提醒器以AT89C51单片机作为控制器，利用传感器测量体温，用蜂鸣器进行声音报警或直接语音提醒，系统地结构框图如图1所示。该系统包括传感器数据采集系统、A/D转换系统、单片机控制系统、声音报警系统组成。其硬件电路包括主控制器，测温电路和显示电路等。采用单总线数字温度传感器、湿度传感器采集温度信息，通过AT89C2051单片机发送一系列命令操作传感器，从传感器中读取温度，最后，在LED中显示温度信息，并显示计数功能，如果温度超出正常值，系统报警。键盘和显示电路实现温度和湿度的设定、修改、清零以及当前温度值的显示。
3 统硬件电路设计
3.1系统总的设计
采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且芯片的物理化学性很稳定，此元件线形较好。在0～100℃时，最大线形偏差小于1℃。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度传感器DS18B20和单片机AT89C2051构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。这样，测温系统的结构就比较简单了，体积也不大。采用51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对DS18B20控制工作，还可以与PC机通信上传数据。
该系统利用AT89C2051芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强，它可以在设计中加入时钟芯片PCF8563以获取时间数据，在数据处理同时显示时间，并可以利用AT24C16芯片最为存储器件，以此来对某些时间点的温度数据进行存储，利用键盘来进行调时和温度查询，获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。
3.2报警电路设计
报警电路由蜂鸣器和三极管组成，温度上下限超过设定值时，AT89C2051的P3.7输出一个信号经三极管放大驱动蜂鸣器，指示报警，报警时，电路中指示灯会显示。
3.3软件设计思路
本设计的功能是对体温温度进行测量，并对温度进行实时显示。采用汇编语言编写代码，系统的软件部分需要包含以下四个部分：主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序以及显示数据刷新子程序。
3.4读出温度子程序
读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图4所示。
4 测试结果
4.1直接温度测量数据
电路板接通电源后，按一次复位按钮，显示的室内温度稳定不跳动后，将手捏在数字温度传感器DS18B20元器件上，可以观测到显示的温度值不断上升，记录体温温度。表1为测试系统与医用温度计测温比较。
参考文献：
[1]王幸之，钟爱琴，王雷.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.78-82.
[2]冯建华，赵亮．单片机应用系统设计与产品开发[M].北京：人民邮电出版社，2004.41-42.
[3]王晓明.电动机的单片机控制[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.56-59.
[4]居荣，郭怡倩．DS18B20在温控系统中的应用[J]．农机化研究，2005，(1)：225-226.
[5]张培仁．MCS51单片机原理与应用[M]．北京：清华大学出版社，2003.159-163.
本文系2011年浙江省大学生科技创新项目（新苗计划）――残障人士无线语音提醒器。
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