萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的設(shè)計(jì)

沈駿　雒軍　陳奎然等

摘要：在電類工作的檢修與維護(hù)中，往往都要用到萬(wàn)用表，萬(wàn)用表使用不當(dāng)，可能造成嚴(yán)重的事故。本文介紹了萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的設(shè)計(jì)方法，使用時(shí)，萬(wàn)用表會(huì)自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)出當(dāng)前測(cè)量檔位，提醒使用者注意，避免萬(wàn)用表或者被測(cè)電路系統(tǒng)的損壞以及人身安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)用表；語(yǔ)音播報(bào)；單片機(jī)；WT588D

1引言

在日常工作生活中，人們幾乎離不開(kāi)電力、電子產(chǎn)品。工程師、維修人員需要定期對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢修與維護(hù)。家用電器等電子產(chǎn)品的老化損壞，需要及時(shí)維修。幾乎所有電類的檢修與維護(hù)工作都離不開(kāi)萬(wàn)用表。在我校有半數(shù)以上的工科專業(yè)（如：機(jī)車車輛專業(yè)、供電專業(yè)、軌道通信專業(yè)、城軌控制專業(yè)、電氣自動(dòng)化專業(yè)等）所開(kāi)設(shè)的實(shí)訓(xùn)課程（如：維修電工、接觸網(wǎng)工、接觸網(wǎng)維護(hù)與檢修、變電所運(yùn)行檢修等），在其實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，都需要用到萬(wàn)用表。

萬(wàn)用表主要分為兩種，即模擬指針式萬(wàn)用表和數(shù)字式萬(wàn)用表。它們?cè)谑褂脮r(shí)，都需要頻繁的轉(zhuǎn)換測(cè)量檔位，譬如從電壓檔轉(zhuǎn)換為電阻檔、從電阻檔轉(zhuǎn)換到電流檔等。萬(wàn)用表的正確使用，能為我們?cè)O(shè)備檢測(cè)、事故判斷、家電維修等提供幫助，但是，如果產(chǎn)生錯(cuò)誤操作，就可能造成嚴(yán)重的事故。

2萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的系統(tǒng)功能

2009年8月12日，上海鐵路局某供電段，變電站的直流電源發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障。設(shè)備維護(hù)工作人員開(kāi)展緊急維修。在檢修過(guò)程中，工作人員粗心大意，將萬(wàn)用表的直流電壓檔錯(cuò)選為電流檔。測(cè)試人員未進(jìn)一步確認(rèn)就進(jìn)行測(cè)試，一支表筆接在直流系統(tǒng)的正極，另一支表筆接地，引發(fā)短路，造成變電站設(shè)備二次損壞，增加了維修難度，延長(zhǎng)了維修時(shí)間，影響了鐵路的正常運(yùn)行。事后，上海鐵路局嚴(yán)肅處理了事故的相關(guān)責(zé)任人。

為了避免類似事故的再次發(fā)生，項(xiàng)目組將語(yǔ)音播報(bào)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和萬(wàn)用表測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)制作“萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置”。安裝了輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的萬(wàn)用表，當(dāng)維修人員在使用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，萬(wàn)用表會(huì)自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)出當(dāng)前測(cè)量檔位，提醒使用者注意，避免換檔出錯(cuò)或者再次測(cè)量時(shí)忘記換檔事件的發(fā)生，有效避免萬(wàn)用表或者被測(cè)電路系統(tǒng)的損壞以及人身安全事故的發(fā)生。本文介紹了萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的設(shè)計(jì)方法。

3萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置主要由單片機(jī)系統(tǒng)、萬(wàn)用表測(cè)試電路和語(yǔ)音播報(bào)電路組成。語(yǔ)音播報(bào)電路是語(yǔ)音報(bào)檔裝置電路的關(guān)鍵部分。萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置在使用時(shí), 首先將萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與萬(wàn)用表的檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)同軸安裝，當(dāng)萬(wàn)用表切換到某一檔位時(shí)，萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的相應(yīng)觸點(diǎn)接通，其余觸點(diǎn)斷開(kāi)。在萬(wàn)用表的表筆上串上一個(gè)包含2個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)的控制按鈕，其中一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)在金屬表頭與表筆的尾部插頭之間；另一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)一端接地，另一端連接在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的公共端。當(dāng)用戶使用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)，必須按下控制按鈕，使表筆的金屬表頭和尾部插頭連通，才能測(cè)量。而在按下控制按鈕時(shí)，接地信號(hào)通過(guò)按鈕另一常開(kāi)觸點(diǎn)，傳送給轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的公共端。由于當(dāng)前萬(wàn)用表測(cè)量檔位對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)與公共端是連接的，因此接地信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳送到語(yǔ)音模塊中的相應(yīng)端口。

語(yǔ)音模塊采用的是WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)的28PIN模塊WTW-28P，WT588D是一款具有單片機(jī)內(nèi)核的語(yǔ)音芯片，其功能多、音質(zhì)好、應(yīng)用范圍廣、性能穩(wěn)定，具有MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制控制端口擴(kuò)展輸出模式等。在萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置中，由于需要播報(bào)的測(cè)量檔位不多，主要有電阻、直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、OFF檔，所以采用并口控制模式，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)分別接到WTW-28P模塊的P01、P02、P03、P05、P06、P07端口，只要相應(yīng)端口接地，WTW-28P模塊就會(huì)自動(dòng)播放出儲(chǔ)存在相應(yīng)地址的語(yǔ)音信息。而語(yǔ)音信息是通過(guò)電子下載器提前燒錄在語(yǔ)音模塊WTW-28P中的檔位提示信息，如“電阻檔”、“直流電壓檔”、“交流電壓檔”等。使用者在使用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一般先拿起表筆按下控制按鈕，然后連接測(cè)量對(duì)象，而在按下控制按鈕時(shí)萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置就會(huì)語(yǔ)音播放提示信息，如“電壓檔”等，可以避免使用者由于換擋出錯(cuò)或者再次測(cè)量時(shí)忘記換擋事件的發(fā)生，能有效防止萬(wàn)用表、被測(cè)電路的損壞和人身安全事故的發(fā)生。

4結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置的設(shè)計(jì)方法和WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)的應(yīng)用方法。依據(jù)本文設(shè)計(jì)的萬(wàn)用表輔助語(yǔ)音報(bào)檔裝置，安裝在萬(wàn)用表上后，當(dāng)維修人員在使用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，萬(wàn)用表會(huì)自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)出當(dāng)前測(cè)量檔位，提醒使用者注意，避免換檔出錯(cuò)或者再次測(cè)量時(shí)忘記換檔事件的發(fā)生，有效避免萬(wàn)用表或者被測(cè)電路系統(tǒng)的損壞以及人身安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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