基于52單片機的語音定時提示器制作

石亞鵬　李元　樊同亮

摘 要：本文主要介紹基于STC89C52R2系列單片機的語音定時提示器設計。該芯片是高速，低功耗，超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。利用紅外傳感器檢測是否有人經過，控制語音報讀，利用定時功能設置上下班時間段提示員工刷卡。

關鍵詞：語音報讀；STC89C52R2單片機；人體紅外感應；溫度報警；氣敏感應

基金項目：浙江省教育廳科研項目（Y201431731）， 公安海警學院項目（2013XYPYZ012）

1 引 言

當今世界，科技日新月異，時代發(fā)展的步伐越來越快。目前大多數(shù)公司采用上下班刷卡制度進行考勤。有多種原因使有些員工忘了刷卡。鑒于此，我們設計了兼有報警功能語音提示器。利用紅外感應信號判斷是否有人在上下班時段經過，并進行語音提示，重點包括電子時鐘模塊、人體紅外感應模塊，溫度模塊、氣敏模塊、鍵盤模塊、顯示模塊等模塊。本語音提示器采用宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的16位STC89C52RC單片機作為控制核心，根據紅外感應信號實現(xiàn)語音提示，溫度感應和乙醇氣體感應信號進行報警。

2 系統(tǒng)整體的硬件設計

硬件部分由電源模塊、人體紅外感應模塊、語音報讀模塊、溫度感應模塊、煙霧感應模塊、顯示模塊構成，如圖1所示。

電源模塊采用了電源通過DC插座和USB插座接入，接入后連接到開關，開關可以起到互鎖的功能，同時只能有一路電源進入開發(fā)板，經過開關的電源輸出經 LED 指示電源狀態(tài)。邏輯部分VCC采用+5V供電，人體紅外感應器運行時通過單片機向該模塊輸入控制信息來控制語音模塊報讀。

D-SUN PIR（ HC-SR501）人體紅外感應模塊是基于紅外線技術的自動控制產品。靈敏度高、可靠性強、超低功耗，超低電壓工作模式。

ISD1820錄音語音模塊，使用方便的10秒語音錄放，高質量、自然的語音還原，利用單片機控制可直接驅動8歐0.5W小喇叭，可接排針上電。模塊輸出功率較小，因此聲音也較小。

為了方便操作添加了藍屏1602A LCD液晶屏模塊，1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，如表1所示，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等藍屏1602A LCD液晶屏模塊框圖如圖2所示。

當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時能夠報警，使用MQ-2氣體傳感器可對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對以及天然氣和其它可燃蒸汽進行檢測。DS18B20 可編程數(shù)字溫度器模塊用于室內環(huán)境溫度檢測，時刻提供火災報警，使用非常簡單方便。

3 軟件設計

本系統(tǒng)軟件采用模塊化設計思路結構，包括主程序﹑中斷模塊、鬧鐘模塊、時間調整模塊的設計構成，并采用C語言編寫實現(xiàn)。系統(tǒng)流程框圖如圖3所示。

4 測試結果

4.1 人體紅外感應及語音報讀測試

在實驗條件下，分別對人體紅外感應模塊的最遠距離進行測試。在室內，讓學員經過，在5米距離內每次都能順利檢測到有人經過。

4.2 溫度器模塊測試

在實驗條件下， 環(huán)境溫度50度時，對溫度器模塊進行測試，測試30次，計算成功的概率，報警提示次數(shù)達到90%。改為700度時，對溫度器模塊進行測試，測試30次，計算成功的概率，報警100%。

4.3 氣敏傳感器模塊測試

在室內環(huán)境下，分四次不同距離用工業(yè)酒精對氣敏傳感器進行檢測。測試結果如表1所示。

5 結束語

本設計基于STC89C52R2系列單片機的語音定時提示器設計。該芯片是集高速，低功耗，超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。利用紅外傳感器檢測是否有人經過，控制語音報讀，提示員工刷卡。人體紅外感應模塊達到了完全自主感應的效果；語音提示模塊可以對經過的人進行語音提示；溫度傳感器對室內環(huán)境溫度進行實時檢測監(jiān)控；氣敏傳感器同時對室內氣體監(jiān)控。實際運行結果達到了預期效果。

參考文獻

[1]康華光.電子技術基礎模擬部分[M].（第四版）.北京：高等教育出版社，1999.37～65.

[2]康華光.電子技術基礎數(shù)字部分[M].（第四版）.北京：高等教育出版社，2000.118～151.

[3]陳大欽.電子技術基礎實驗[M].（第二版）.北京：高等教育出版社，2000.56～81.

[4]謝自美.電子線路設計·實驗·測試[M].（第三版）.武漢：華中科技大學出版社，2006.112～133.

[5]胡乾斌 李光斌 李玲等.單片微型計算機原理與應用[M].（第二版）.武漢：華中科技大學出版社，2006.15～19

[6]郭天祥.新概念51單片機C語言教程[M].電子工業(yè)出版社，2009.55～133.

[7]Zhi-Hong Jiang. 51MCU technology and application development case selection [M].Tsinghua University Press 2008.52～101.