家用电器远程控制 - 图文(3)

2019-03-16 15:24

a单工方式

在这种方式中只允许在意个方向传输数据。一个只作为数据发送器,一个只作为数据接收器,而不能进行相反方向的数据传输。

b半双工方式

在这种方式中只有一条传输线。尽管传输可以双向进行,但任何时候只能是一个站发送,另一个站接收,为了控制线路的换向,必须对收、发双方进行协调。这种协调既可以靠增加借口的附加控制线路来实现,也可以用软件约定来实现。

c.全双工方式

在这种方式中有两条传输线,因此,无论是对于传输的哪个站来说,都允许发送和接收同时进行,显然,在这种方式下,两个传输方向的资源必须完全独立,各个站都有独立的接受器和发送器。

2.1.7数字显示与键盘 (1)数字显示部分

数字显示电路采用数码显示管(共阳)动态显示方式,其使用方便,结构简单,不用外加专门的驱动芯片。

①四位数码管的结构及显示原理

四位数码管是由发光二极管显示字段组成的,由于制造的材料不同,可相应发出红、黄、兰、紫等各种单色光。发光二极管可以有多种组成形式,其中七段显示器应用最多,其次是“米”字显示器。根据显示块内部发光二极管的连接方式不同,又有共阴极和共阳极两种形式,如图所示。本系统采用的是四位共阳极的七段显示器。

由于发光二极管通常需要十几毫安到几十毫安的驱动电流才能正常发光,因此,由微型机发出的显示控制信号必须经过驱动才能使显示器正常工作,现在已经生产出集成电路驱动器,以及带有译码功能的多功能芯片,采用这类的芯片,可同时完成BCD码-七段数码管显示模型的转换和电流驱动工作,使用起来很方便。

另外,为了使用方便,现在已经生产出把4位或5位LED数码管集成在一起的多位小型LED数码管,有些还带有放大镜,采用双列直插式封装,因而体积小,功耗低,可靠,寿命长,使用方便。

②四位数码管的显示方法

在微型机控制系统中,常用的显示方法有两种,一种为动态显示,一种为静态显示。 a动态显示

动态显示,就是微型机定时地对显示器件扫描,在这种方法中,显示器件分时工作,每次只能有一个器件显示。但由于人视觉的暂时现象,所以,仍感觉所有的器件都在显示。如许多单片机的开发系统及仿真器上的六位显示器即采用这类显示方法。此种显示的优点是使用硬件少,因而价格低,但它占用机时长,只要微型机部执行显示程序,就立刻停止显示。由此可见,这种显示将使计算机的开销太大,所以,在以工业控制为主

的微型机控制系统种应

③键盘接口 a分类和功能

本系统的键盘是由8个按键组成的开关矩阵,它是一种廉价的输出设备。一个键盘,通常包括数字键(0~9),字母键(A~Z)以及一些功能键。操作人员可以通过键盘向计算机输入数据、地址、指令或其它的控制命令,实现简单的人机对话。

用于计算机系统的键盘有两类:—类是编码链盘、即键盘上闭合键的识别由专用硬件实现的。另一类是非编码键盘,即键盘上键入及闭合键的识别由软件来究成。

键盘接口应具有如下功能:

* 键扫描功能,即检测是否有键按下。

* 键识别功能,确定被按下键所在的行列的位置。 * 产生相应的键的代码(键值)。

* 消除按键弹跳及对付多键串键(复按)。

b键盘的工作原理

2*4的键盘结构如图4-3所示,图中列线通过电阻接十5V。当键盘上没有键闭合时,所有的行线和列线断开,列线Y0—Y3都呈高电平。当硬盘上接一个键闭合时,则该键所对应的列线与行线短路。例如4号键按下闭合时,行线Xl和列线Y0短路,此时Y0的电平由X1行线的电位所决定。如果把列线接到微机的输入口,行线接到微机的输出口,则在微机的控制下,使行线X0为低电平(0),Xl都为高电平,读列线状态。如果Y0、Y1、Y2、Y3都为高电平,则X0这一行上没有闭合键,如果读出的列线状态不全为高电平,则为低电平的列线与X0相交处的键处于闭合状态;如果X0这一行上没有闭合键, 以此类推,最后使列线X2为低电平,其余的行线为高电平,检查X2这一行上是否有键闭合。这种逐行逐列地检查键盘状态的过程称为对键盘的一次扫描。CPU对键盘扫描可以采取程序控制的随机方式,CPU空闲时扫描键盘。也可以来取定时控制方式,每隔一定时间,CPU对键盘扫描—次。也可以采用中断方式,每当键盘上有键闭合时,向CPU请求中断,CPU响应键盘输入中断,对键盘扫描,以识别哪一个键处于闭合状态,并对键输入信息做出相应处理,CPU对键盘上闭合键的键号确定,可根据行线和列线的状态计算求得,也可以根据行线和列线状态查表求得。

P2.7~P2.4口为输出口控制键扫描作为键扫描口,同时由是4位显示器的扫描输出口,P2.3、P2.2读入键盘数,称为键输入口。键输入程序的功能有以下四个方面:

(1)判别键盘上有无键闭合,其方法为扫描口P2.7~P2.4输出全“0”,读P2.3、P2.2口的状态,若P2.3、P2.2为全“1”(键盘上行线全为高电平)则键盘上没有闭合键,若P2.3、P2.2不全为“1”则有键处于闭合状态。

(2) 去除键的机械抖动,其方法为判别到键盘上有键闭合,后延迟一段时间再判别键盘的状态,若仍有键闭合,则认为键盘上有一个键处于稳定的闭合期,否则认为是

键的抖动;

(3) 判别闭合键的键号,方法为对键盘的列线进行扫描,扫描口P2.7~P2.4依次输出

P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1

并相应的顺次读P2.3、P2.2口的状态,若P2.3、P2.2为全“1”,则列线为0的这一列上没有键闭合,否则这一列上有键闭合,闭合键的键号等于为低电平的列号加上为低电平的行的首键号。例如:P2.7~P2.4口的输出为1101,读出P2.3、P2.2为10,则为3号键闭合。

P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1

图3.1 89c51结构图

并行接口 串行接口 中断系统 CPU RAM ROM 定时/计数器 3.2 语音提示电路

现代电子、电器产品及设备的智能化水平不断提高,在人机界面设计上不但有了

文字标识、发光管指示、显像屏显示等视觉表达,而且还有各种听觉表达,如最简单的“滴滴、嘟嘟”讯响声、稍丰富些的音乐声,甚至用人的语言直接对用户“说话”等。用简单的数码语音集成电路可以实现一句或多句语言的播放,如掩模芯片中的“欢迎光临”、“有电危险、请勿靠近”等,还有如ISD系列、APR9600(IVS1560)等芯片可由开发人员或用户任意录制、播放需要的一段或几段语音等。在听觉表达中最复杂的就是语音的组合,它是将用户预存的多段语音选择顺序连续播放,将字或词素组合成一句话、甚至一段话播放出来,从而实现最准确、定量的语义表达,例如“嘟,现在温度37.5度,温度偏高”、“现在时间五点二十五分三十三秒”等。

传统语音组合电路的设计十分复杂,开发工具十分昂贵,语音录制及软件编制工作

量巨大,而且组合出来的语音效果也不甚理想,尤其在投资不大的产品、系统中最为突出,从而制约了这一技术的应用和发展。只在近一、两年来,模拟存储语音技术的ISD芯片及其廉价的开发编辑工具问世后,情况才大为改观。现在已有专业公司开发出通用ISD语音组合模块,用户只需要在ISD语音芯片中分段录入要求的词素,即可方便地用单片机控制输出这些词素的任意组合成句、成段,词素的语音容量从20秒至480秒甚至更长,以至可以容纳所有的中文汉字发音。

ISD1420是采用模拟存取技术集成的可反复录放的20秒语音芯片,掉电语音不丢失,最大可分160段,最小每段语音长度为125ms,每段语音都可由地址线控制输出,每125ms为一个地址,由A0-A7八根地址线控制。用户录制的语音每一段结束后芯片自动设有段结束标志(EOM),芯片录满后设有溢出标志(OVF)。如果用单片机等控制电路按某一段的起始地址进行放音操作,遇到段结束标志(EOM)即自动停止放音,单片机收到段结束标志(EOM)就开始触发下一段语音的起始地址,如此控制,即可以将很多、不同段的语音组合在一起成一句话放音出来,实现语音的自动组合。

用户可以先通过专用的ISD1425语音编程拷贝机将需要的语音分段编程、连续录制到芯片中,每段语音的长度不限,制成语音源片后,将源片的录音端封住不让其再做录音操作,再由单片机电路控制放音。首先,单片机将ISD1420语音芯片完整搜索一遍,自动找出每一段的起始地址,按分段顺序编号存入外置的串行存储器中;然后用户通过单片机串口发出指令,单片机即将这些段的编号、地址一一调出,依次向语音芯片发出首地址——放音该段——该段结束,单片机收到EOM标志——单片机发出下一段语音的首地址——放音该段——如此工作,直到要求的一句话合成完毕。

这种控制方式有较强的通用性和方便性,它不需要事先规定每段语音的时间长度、总段数,甚至不需要知道每段语音在ISD1420芯片上的具体地址,只要用户记住录入语音的段顺序即可控制各段语音的自由组合。

和其它同类语音电路相比具有以下特点: ●所需外围元件少,电路简单,操作方便。

●采用直接模拟量存贮技术DAST(Direct Analog Strorage Technology), 再现优质原声。

●零功率信息存贮,省掉备用电源。

●信息可保存10年以上,可反复录放达10万次之多。 ●语音固化无需专用编程或开发装置。

●较强的选址能力,可把存储器分成160段来进行管理。 ●具有自动省电模式,此时仅需0.5μA的保持电流。 ●单一电源供电。 ISD1420电气特性如下: ●工作电压VDD:5V.

●静态电流ISTB:典型值 0.85μA,最大值为2μA. ●工作电流IOP:典型值15mA,最大值30mA.

ISD1420地址输入端具有双重功能,根据地址中的A6、A7的电平状态决定A0~A7的功能。如果A6、A7有一个低电平,A0~A7输入全解释为地址位,作为起始地址用,此时地址线仅作为输入端,在操作过程中不能输出内部地址信息。根据PLAYE、PLAYL或REC的下降沿信号,地址输入被锁定。如果A6、7同为高电平时,它们即为模式位。

使用操作模式有两点要注意:

(1)所有初始操作都是从0地址开始。0地址是ISD1420存储空间的起始端,后面的操作可模拟模式的不同,而从不同的地址开始工作。当电路中录放音转换将进入省电状态时,地址计数器复位为0.

(2)当PLAYE、PLAYL或REC变为低电平,同时A6、A7为高电平时,执行地址线所对应的操作模式。这种操作模式一直执行到下一个低电平控制输入信号出现为止。 操作模式可以与微控制器一起使用,也可用硬件连线得到所需系统操作。 A0:信息检索(仅用于放音工作状态)。不知道每个信息的实际地址,A0使操作者快速检索每条信息,A0每输入一个低脉冲,可使利内部地址计数器跳到下一个信息。这种模式仅用于放音工作,通常与A4操作同时应用。

A1:用于删除EOM标志(仅用于录音工作状态)。A1可使录入的分段信息成为连续的信息,使用A1可删除掉每段中间信息捷的EOM标志,仅在所有信息后留一个EOM标志。当这个操作模式完成时,录放的所有信息就作为一个连续的信息放出。

A3:用于循环重放信息(仅用于放音工作状态)。A3

可使存于存储空间始端的信息

自动地连续重放。一条信息可以完全占满存储空间,那么循环就可以众头至尾进行工作,并由始至终反复重放。

A4:连续寻址。在正常操作中,当一个信息放完,遇到一个EOM标志时,地址计数器就会复位。A4可防止地址计数器复位,使得信息连续不断地放出。A2、A5未用 我将本录音芯片分成了五段: 地址段 0x00—0x20 0x20—0x38 0x38—0x66 0x66—0x76 0x76—0x86

完成功能 请选择相应家电代号 家电按*号键,退出按9 相应家电已启动 相应家电已关闭 2秒 2秒 所需时间 3秒 请输入密码,按#号键结束 4秒 按1开,按0关,控制其它6秒


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