智能溫度計是為滿(mǎn)足特殊條件而設計的?？刂坪诵牟捎昧桕?yáng)16位單片機SPCE061A。其串口實(shí)現組網(wǎng)功能，語(yǔ)音輸入電路和按鍵電路實(shí)現編程功能，實(shí)現狀態(tài)切換和參數設置。 通過(guò)語(yǔ)音輸出電路實(shí)現語(yǔ)音播報，以一線(xiàn)總線(xiàn)數字溫度傳感器DSl8B20為測溫元件，實(shí)現語(yǔ)音播報溫度測量結果、不同狀態(tài)切換及相應參數設置，可以與上位機在線(xiàn)顯示歷史溫度變化曲線(xiàn)，在線(xiàn)實(shí)現患者與醫護人員之間的隔離溫度測量 本發(fā)明具有實(shí)用性強、可靠性高、靈活性好、易于擴展等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的推廣應用價(jià)值。 簡(jiǎn)介常用溫度計根據材料和應用類(lèi)型可分為以下類(lèi)型:玻璃水銀溫度計，測量準確，價(jià)格低廉，但必須與人體直接接觸3分鐘以上，刻度太細不易閱讀，也有易碎等缺點(diǎn)。電子數字顯示器溫度計，以數字的形式顯示體溫，改善了玻璃水銀溫度計不易閱讀的缺點(diǎn)，但仍存在溫度計在緊急情況下需要持續關(guān)注的缺點(diǎn)。貼紙溫度計，使用方便，但精度不高；乳頭溫度計，特殊溫度計，晚上使用不方便。耳溫槍很貴；一次性溫度計相對昂貴 在數字溫度計的基礎上，采用數字語(yǔ)音技術(shù)，測量結果通過(guò)語(yǔ)音播報，可以充分發(fā)揮聽(tīng)覺(jué)優(yōu)勢，彌補光信號完全傳遞信息的不足，實(shí)現溫度測量。查詢(xún)方法。To &ldquo。中斷模式。過(guò)渡時(shí)，充分發(fā)揮中斷模式的優(yōu)勢，如在黑暗的地方或眼睛注意其他細節或其他特殊情況(如夜間長(cháng)時(shí)間監控溫度) 本文設計開(kāi)發(fā)了一種新型智能溫度計集編程(設定參數)、語(yǔ)音播報和超限報警功能于一體，能在線(xiàn)顯示溫度變化曲線(xiàn)，并可在線(xiàn)使用。 可廣泛應用于醫療衛生行業(yè)甚至家庭，如夜間溫度測量和溫度監測。在監測重癥患者時(shí)，設置適當的報警溫度值可以有效降低監測人員的工作強度，同時(shí)可以及時(shí)發(fā)現溫度異常。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化操作，還可以在傳染性強、體溫高的疾病檢測中發(fā)揮優(yōu)勢，有效保護醫務(wù)人員。 溫度計是可編程的，可以削減，這為溫度計的使用帶來(lái)了極大的靈活性，可以在需要溫度測量的不同行業(yè)中推廣。 1.系統設計目標(1)系統使用語(yǔ)音每分鐘報告一次測量溫度的實(shí)時(shí)值，無(wú)誤差或遺漏 當測得的溫度超過(guò)警告溫度值時(shí)，系統將立即發(fā)出警報。 (2)系統的警告溫度值可以在-55范圍內任意設置。o～+125。o℃(默認值為37。o℃) (3)記錄溫度測量結果，并用計算機網(wǎng)絡(luò )顯示溫度變化曲線(xiàn)。 (4)測量精度為& plusmn0.1℃(或0.2F) (5)系統結構簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格合理 2.硬件設計系統采用成熟的通用自動(dòng)測試系統方案，由主控單片機、測溫電路、語(yǔ)音廣播和編程電路組成 2.1有許多主控芯片可供選擇，如寬嘴的MCS-5l系列、資源豐富的ARM7TDMI-S系列微控制器、低功耗的MSP430系列等。 考慮到語(yǔ)音廣播和語(yǔ)音編程功能的成本效益實(shí)現，采用臺灣凌陽(yáng)引進(jìn)的16位MU。\\ f 6527 .}nSPTM核心單片機SPCE061A處理速度快，可以非常輕松快捷地處理復雜數字信號，也是適合數字語(yǔ)音識別應用的較經(jīng)濟的選擇。 2.2溫度測量方案在不同的溫度測量范圍內，有許多成熟的溫度測量方案，如使用熱敏電阻、鉑電阻、集成溫度傳感器等的溫度測量系統。 目前流行的數字溫度傳感器包括AD7416；較大6575 l/h和DSl8X20 前兩種主要用于計算機或儀器內部的溫度檢測 由于后者接口簡(jiǎn)單，在測量精度、器件可靠性、穩定性和參數一致性方面表現良好，因此被廣泛使用。 由于溫度測量誤差在-10～+85℃范圍內不超過(guò)±。0.5℃和12位分辨率使其在各種應用領(lǐng)域非常受歡迎 本系統采用DSl8B20。傳感器有自己的信號調節和a/d轉換。傳感器和單片機之間的硬件接口非常簡(jiǎn)單。只需要一條數據線(xiàn)與單片機連接，保證了系統的高可靠性。 為了實(shí)現& plusmn的測量精度。0.1℃，使用& ldquo在DSl8B20的草稿欄中；剩余脈沖數。還有。每度脈沖數。通過(guò)公式:高分辨率溫度值= ti-0.25+(總磷和多灰分)；Tr)/tp可用±。測量精度為0.1℃ 2.3語(yǔ)音廣播對于語(yǔ)音廣播，通常的做法是使用單片機來(lái)操作ISDl420，它使用更多的硬件和連接，因此系統的可靠性和成本并不占主導地位。 本設計采用SPCE061A單片機。由于其強大的信號處理功能，單片機可以直接輸出語(yǔ)音信號，而無(wú)需使用其他語(yǔ)音芯片，從而大大提高了系統的可靠性。 2.4語(yǔ)音控制(編程)語(yǔ)音控制也有現成的芯片可供選擇。由于本系統中使用的單片機具有很強的數字信號處理能力，并且其mic輸入與自動(dòng)增益控制電路內部集成，語(yǔ)音控制更加穩定，因此直接使用SPCE061A實(shí)現語(yǔ)音控制 由于凌陽(yáng)提供的語(yǔ)音識別應用編程接口是基于特定人群的語(yǔ)音識別技術(shù)，用戶(hù)需要在使用前對系統進(jìn)行培訓，同時(shí)只有經(jīng)過(guò)培訓的人群的語(yǔ)音識別率較高，所以使用起來(lái)非常不方便。 該系統基于DHMM模型的識別算法。鮑姆韋爾奇(BaumWelch)方法用于訓練模板，維特比(Viterbi)算法用于識別非特定的人類(lèi)語(yǔ)音識別，使得用戶(hù)無(wú)需繁瑣的訓練就可以直接控制，不同的用戶(hù)也不需要頻繁的重復訓練，從而大大增強了系統的適應性。 2.5鍵盤(pán)電路考慮了用戶(hù)的說(shuō)話(huà)習慣。對于一些用戶(hù)來(lái)說(shuō)，使用語(yǔ)音控制不是很方便。因此，設置鍵盤(pán)電路是為了解決設置(編程)問(wèn)題。因此，鍵盤(pán)電路需要非常簡(jiǎn)單，并且對總成本影響很小。 SPCE06IA有兩個(gè)16位通用輸入輸出接口PortA和PortB，PortA具有喚醒功能，因此采用了A端口直接控制鍵盤(pán)的形式。 2.6聯(lián)網(wǎng)功能SPCE061A還提供通用異步串行接口UART，因此可以直接使用其通用異步串行接口進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現測溫人員與被測對象的隔離，即遠程多點(diǎn)測溫。 總之，整個(gè)硬件電路組成如圖1所示。SCPE061A單片機實(shí)現系統的整體控制，實(shí)現語(yǔ)音或鍵盤(pán)編程和語(yǔ)音廣播。該系統可以通過(guò)通用異步串行接口實(shí)現組網(wǎng)功能。在不需要聯(lián)網(wǎng)的情況下，溫度計也可以獨立使用，實(shí)現系統定制，DSl8B20用于實(shí)現溫度檢測。 3.軟件設計(Software Design)軟件設計的主要任務(wù)是通過(guò)語(yǔ)音廣播測得的溫度，并接收編程數據，使系統在不同的狀態(tài)下工作。 3.1當溫度由DS31B20測量時(shí)，要求控制器嚴格按照其單總線(xiàn)協(xié)議進(jìn)行通信。關(guān)于DS31B20的通信控制程序已經(jīng)有很多討論，這里不再重復。 3.2語(yǔ)音播報實(shí)驗凌陽(yáng)提供的API可以直接播放壓縮格式的語(yǔ)音，因此o ~ 90 數字和溫度、設置、報警溫度等語(yǔ)音數字信號(文件)被壓縮并直接寫(xiě)入單片機，播報溫度時(shí)通過(guò)向回放程序傳輸溫度參數來(lái)實(shí)現語(yǔ)音播報或報警功能 3.3參數設置參數設置可以通過(guò)語(yǔ)音控制和鍵盤(pán)輸入來(lái)實(shí)現。對于普通話(huà)好的用戶(hù)，語(yǔ)音控制可以直接用于調整系統參數，而普通話(huà)差(識別率低)的用戶(hù)可以選擇使用鍵盤(pán)來(lái)調整系統參數 該系統采用非特定人語(yǔ)音識別技術(shù)，使得語(yǔ)言控制系統的使用更加簡(jiǎn)單方便。同時(shí)，鍵盤(pán)設計也為不方便使用語(yǔ)音控制并能適應不同類(lèi)型用戶(hù)的人提供了另一種選擇。 可以設置的主要參數有:廣播方式:& ldquo連續，每x秒，等等。；報警溫度值；工作方法等 當需要實(shí)時(shí)關(guān)注溫度值時(shí)，可以將其設置為連續廣播。當溫度變化緩慢時(shí)，可以設置為每x秒一次。在夜間設置警報模式后，可以將其設置為廣播禁止模式。 設置報警溫度值后，您可以處理其他事情。當警報發(fā)生時(shí)，系統會(huì )發(fā)出警報并提示用戶(hù)。 選擇工作方法為&ldquo。網(wǎng)絡(luò )化。之后，系統不僅在現場(chǎng)廣播報警，還通過(guò)異步串口向遠端發(fā)送相應的信息。 設置過(guò)程采用語(yǔ)音菜單方式，可以大大降低成本。設置流程圖如圖2所示 4.結論本文設計的智能溫度計具有電路簡(jiǎn)單、元件少、測量精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)，能夠實(shí)現實(shí)時(shí)測溫、超限報警、語(yǔ)音播報等功能。 由于各種功能都是通過(guò)單片機實(shí)現的，因此可以根據具體需求增加不同的測溫方式，從而實(shí)現設計目標，廣泛應用于對測溫和性?xún)r(jià)比要求較高的領(lǐng)域，尤其是特殊應用場(chǎng)合

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