基于单片机的语音报价电子称的设计dkfn.docx

西北民族大学本科毕业设计（论文）西北民族族大学20111级毕业业设计（论论文）基于单片片机的语语音报价价电子称称的设计计年 级:20111级学 号:姓 名:专 业:电气工工程及其其自动化化指导老师师:二零一五五年六月月第IV页 共61页西北民族大学本科毕业设计（论文）摘要本文设计计的内容容是一款款基于单单片机的的语音报报价电子子秤,语语音报价价是本设设计的一一个特色色，语音音报价能能够实现现播报总总价和总总量的功功能，本本设计的的总体功功能是实实现物体体重量的的测量，在在显示屏屏上显示示并进行行语音播播报，它它是用压压力传感感器采集集压力这这种物理理量并把把采集到到的数据据转换成成电压信信号，再再采用专专门的用用在称重重领域的的24位位AD转转换器HHX7111把电电压信号号经过滤滤波、放放大、采采样转换换成数字字信号的的称重计计量装置置，当秤秤台上不不放置任任何物体体时可以以按下清清零键来来清零，即即初始化化。除了了这些功功能之外外还可以以通过矩矩阵键盘盘来设置置单价，用用单价乘乘以总量量便可以以计算得得出货物物的总价价，并将将总重量量和总价价的数据据发送给给液晶屏屏LCDD16002上进进行显示示，该系系统除了了上述功功能之外外还可以以对当前前的总重重量和总总价格进进行语音音播报。关键词：单片机机；语音播播报；模数转转换模块块HX7711；压力传传感器AbsttracctThiss paaperr inntrooducced a ddesiign of a vvoicce eelecctroonicc sccalee baasedd onn thhe mmicrro cconttrolllerr.vooicee offferr iss a feaaturre oof tthiss paaperr thhat cann brroaddcasst tthe tottal weiightt annd ttotaal ppricce.TThe bassic funnctiion of thiis ppapeer iis tto aachiievee weeighht aand dissplaayedd onn thhe LLCD scrreenn ,iin aaddiitioon tto bbroaadcaast tottal priice andd tootall weeighht .whiich connverrtedd thhe wweigght intto aa vooltaage siggnall byy a preessuure sennsorr, aand theen cconvvertted thee vooltaage siggnall innto diggitaal ssignnal by 24 bitt ADD coonveerteer HHX7111.WWhenn thheree iss noo obbjecct oon tthe weiighiing plaatfoorm,preess thee cllearr buuttoon tto rreseet tthe currrennt wweigght.In addditiion,useers cann allso sett upp thhe ppricce oof pper killogrram thrrouggh bbuttton.Aftter putttinng oon tthe objjectt,thhe wweigght cann bee meeasuuredd, aand tottal priice couuld be connverrtedd auutommatiicallly in a wway of thee weeighht iis mmulttiplliedd byy thhe uunitt prricee annd ddispplayyed on thee LCCD16602 scrreenn, tthe sysstemm caan aalsoo brroaddcasst tthe currrennt ttotaal wweigght andd tootall prricee.Key Worrds：Sinnglee chhip miccroccompputeer; Voiice brooadccastt; ADD annaloog-tto-ddigiitall coonveerteer HHX7111; Preessuure sennsorr目录摘 要IIIAbsttracctIIII第一章 绪论111.1 目的和和意义111.2 研究概概况及发发展趋势势21.3本本设计主主要内容容31.6 本章小小结3第二章总总体方案案选型与设设计42.1 主控模模块的选选型42.2显显示模块块的选型型42.3 模数转转换模块块的选型型52.4 语音播播报模块块的选型型52.5 系统整整体设计计概述552.6 本章小小结6第三章 系统硬硬件电路路设计773.1 主控模模块73.1.1 单单片机SSTC889C552主要要特性773.1.2单片片机STTC899C522的中断断系统993.1.3 单单片机最最小系统统设计993.2液液晶显示示器LCCD简介介103.2.1 液液晶原理理介绍1103.2.2 液液晶模块块简介1113.2.3 液液晶显示示部分与与STCC89CC52的的接口1113.3 矩阵键盘盘模块设设计1223.4 称重模模块的设设计1333.5 信号采集集模块设设计1443.5.1模数数转换模模块HXX7111芯片介介绍1443.5.2 模模数转换换模块HHX7111电路路的设计1553.6 语音模模块设计计153.7 本章小小结166第四章 系统软软件设计计174.1 系统软软件总体体设计1174.2程程序设计计原理1184.3 本章小小结199第五章 系统调调试及结结果分析析205.1硬硬件调试试205.2软软件调试试205.3 结果分分析2115.4 本章小小结211结 论222致 谢223附 录录 1 系统统原理图图25附 录录 2 元件件清单226附 录录 3 程序序清单227西北民族大学本科毕业设计（论文）第一章 绪论本章将阐阐述本设设计的研研究目的的意义及及研究概概况和发发展趋势势，提出出研究方方法，同同时也将将介绍本本设计要要求实现现的功能能以及本本设计着着重实现现的部分分，简明明的介绍绍了本设设计的实实现原理理。1.1 目的和和意义电子称是是现代社社会生活活中人们们用来称称重计量量并进行行显示的的计量仪仪器，电电子称的的应用极极其的广广泛，可可以说现现代人们们的生活活根本离离不开它它。它可可以被用用在工农农业生产产、科学学研究计计量、国国防科技技建设、交交通管制制、国内内外销售售贸易等等各个领领域，与与人民的的生活息息息相关关，是各各个领域域中不可可缺少的的计量工工具11。因此，一一款精密密的计量量工具电子秤秤就应用用而生了了。衡器器制造技技术发展展水平的的好坏，关关乎着人人民现代代化生活活水平的的高低和和社会经经济效益益的好坏坏。一款款现代化化的高精精度的电电子秤能能有效的的推进工工业生产产过程的的高度自自动化和和管理的的现代化化与智能能化，从从而节省省大量的的劳动力力、缩短短工作时时间、提提高工作作效率、优优化操作作条件、降降低能源源消耗、节节省原材材料。在在大多数数应用的的现代企企业中已已经取得得了显著著的经济济效益。电子秤是是称重技技术中的的新生宠宠儿，是是一种高高精度的的称重仪仪器，能能适用各各种各样样用到计计量的场场合，适适用各种种人群2。现现代电子子秤与传传统的机机械秤相相比较有有很多优优势。例例如现代代电子称称它的结结构不再再像传统统的机械械式那样样复杂，体体积也比比机械式式小，重重量也较较机械式式大大的的减轻了了。不仅仅如此，现现代的电电子称实实用价值值很强，而而且售价价普遍低低廉，维维护也比比以前变变得简单单多了，适适合在野野外等多多种环境境下工作作，如果果测量地地点离工工作地点点比较远远，还可可以实现现重量信信号的远远距离传传输，很很容易的的就解决决了工作作条件艰艰苦的问问题。从从世界水水平看，在在衡器被被发明以以来它的的一些技技术已经经经历了了四个阶阶段，从从那些最最早被发发明的整整个零部部件都完完完全全全是机械械式的杆杆秤为主主到后来来的一部部分组件件被现代代的电子子器件所所代替的的半机械械式半电电子式的的机电结结合秤，再再从广泛泛采用IIC式的的电子秤秤到目前前被大范范围应用用的由单单片机为为主要零零部件构构成的电电子计价价秤。我我国衡器器的发展展一般来来讲大概概经历了了三个变变革时期期，从最最初原始始的杆秤秤型发展展到中期期的机电电结合型型，再发发展到如如今的数数字智能能化型和和高度集集成电子子型。称称重的技技术从最最初的静静态称重重一步步步过渡到到现在的的动态称称重；计计量的方方法也从从最初的的模拟量量的测量量渐渐过过渡到如如今的数数字量的的测量；测量特特点从最最简单的的单参数数测量发发展到现现在的能能够实现现多参数数的测量量。许许许多多的的传统的的机械式式测量仪仪器仪表表和工业业当中用用来控制制的控制制装置以以一种很很快的速速度正在在被更先先进的多多功能智智能化的的仪器所所取代，使使得传统统的机械械测量仪仪器在远远距离数数据传输输作业、产产品功能能的实用用性多样样性、称称量的准准确性可可靠性及及称量自自动化等等方面发发生了翻翻天覆地地的变化化。各种种各样的的用在控控制系统统的智能能仪器也也随着这这门技术术的不断断成熟相相继出现现了。电子称重重功能的的实现首首先用压压力传感感器采集集被测物物体的重重量，将将重量这这种物理理量转换换为电压压信号3。压压力传感感器输出出的电压压信号通通常情况况下都比比较小，并并且所采采集到的的信号当当中干扰扰信号也也比较复复杂，因因此这就就需要用用前端的的信号处处理电路路来进行行精确的的线性放放大，滤滤波等一一系列的的预备工工作。在在经过放放大滤波波处理后后的信号号还是连连续的模模拟量，需需要经过过模数转转换电路路按照采采样定律律进行采采样转换换成一系系列不连连续的数数字量，并并送给由由单片机机STCC89CC52控控制的主主控电路路进行运运算储存存等一系系列迅速速而又复复杂的处处理，在在这里单单片机的的响应速速度就凸凸显了出出来，变变的尤为为重要。单单片机处处理完成成的最终终数据就就送给液液晶显示示模块LLCD116022显示总总价和总总量。这这样物体体的重量量就被“显示”出来了了，总价价就被“播报”出来了了。从实实现本设设计的功功能来看看，系统统可以被被分为三三大主要要模块，数数据处理理模块、控控制器模模块、人人机交互互液晶显显示界面面模块。详详细分可可以分为为8大模模块，数数据采集集模块、信信号处理理模块，模模数转换换模块、液液晶显示示模块、扬扬声器模模块、单单片机控控制模块块、语音音模块和和矩阵键键盘模块块。其中中数据处处理模块块是本设设计的前前端部分分占有很很重要的的位置，这这部分由由进行重重力“感应”的压力力传感器器、对信信号进行行预处理理和A/D转换换的HXX7111模块组组成。在在前面HHX7111完成成模拟量量和数字字量的转转换后大大量的不不连续的的数字信信号就送送给单片片机去处处理了，单单片机控控制系统统的控制制器驱动动液晶显显示模块块完成人人机间的的信息交交换。此此部分软软件的设设计是一一个大难难题，是是整个系系统功能能实现的的基石。系系统的大大部分功功能实现现都需要要用软件件来支撑撑。在扩扩展功能能上，本本设计增增加了一一个语音音报价功功能，采采用了NNY3PP0355语音芯芯片。1.2 研究概概况及发发展趋势势从衡器技技术被发发明以来来，我国国的称重重系统从从最初原原始的杆杆秤型发发展到中中期的机机电结合合型，再再发展到到如今的的数字智智能化型型和高度度集成的的电子型型。称重重的技术术从最初初的静态态称重一一步步过过渡到现现在的动动态称重重，计量量的方法法也从最最初的模模拟量的的测量渐渐渐过渡渡到如今今的数字字量的测测量，测测量特点点从最简简单的单单参数测测量发展展到现在在的能够够实现多多参数的的测量4。这这些年来来我国的的衡器技技术已经经得到了了充分快快速的发发展。一一部分技技术已接接近国际际领先水水平。国国际电子子秤领域域中，一一些发达达国家不不论是在在技术水水平、品品种还是是制造规规模等方方面都达达到了一一个较高高的水准准。特别别是在称称量的准准确度和和产品可可靠性等等方面做做的很出出色。在研究方方法上，本本设计采采用了具具有较高高精度的的STCC89CC52单单片机为为核心硬硬件,结结合所设设计的软软件进行行数据的的运算处处理。当当被测的的重物放放在秤台台上时，电电阻应变变计的构构件在感感应到压压力后表表面会产产生微小小的形变变，使得得应变计计的敏感感栅也随随着构件件的形变变而变形形，这样样应变计计的电阻阻就会发发生变化化，其变变化率和和安装应应变计处处构件的的应变系系数成比例例，测出出电阻的的变化，通通过惠普普斯通电电桥公式式进行计计算，就就可以算算出电压压的变化化，再经经过对信信号一系系列放大大处理,送给HHX7111进行行A/DD转换,然后从从矩阵键键盘输入入单价,交给CCPU进进行运算算处理，通通过LCCD16602显显示最终终的金额额和数量量,然后后语音模模块调取取相应的的数据进进行播报报。其中中压力传传感器在在本设计计中采用用电阻应应变片式式压力传传感器，由由于这种种类型的的应变片片本身的的体积比比较小、价价格低廉廉，并且且市场上上有多种种不同的的规格可可供选择择，因此此可以针针对弹性性敏感元元件形式式的不同同与种类类的多样样性，进进行灵活活的设计计来满足足不同应应用场合合下的需需求，正正是由于于这些特特点使得得应变片片式压力力传感器器被广泛泛的应用用到了各各个领域域当中。不不过电阻阻应变片片式压力力传感器器也有一一个固有有缺陷，就就是应变变片的灵灵敏度随随应变片片本身电电阻温度度的变化化而变化化。应变变片的输输出信号号很小、输输出零点点漂移很很明显。并并且线性性度也不不好，而而且动态态响应的的能力也也较差，这这些缺点点有待进进一步解解决。1.3本本设计主要要内容本设计的的主要内内容是设设计一款款基于单单片机的的能够进进行语音音报价的的电子称称。用来来实现以以下几种种功能：（1）矩矩阵键盘盘扫描，通通过单片片机与软软件算法法的结合合来检测测来哪个个键被按按下了，然然后执行行相应键键位的功功能。（2）设设计一个个重量测测量电路路，通过过压力传传感器把把重量值值转换成成电压值值，再通通过ADD转换器器转换成成数字信信号。（3）通通过特定定的按键键来设置置价格。（4）本本设计的的特色是是在称量量出结果果后语音音播报出出当前的的总重量量和总价价格。1.6 本章小小结本章介绍绍了本设设计的研研究意义义、研究究目的、背背景和本本系统主主要实现现的功能能等几个个部分。通通过研究究背景了了解语音音报价电电子秤的的现状以以及进行行本设计计的研究究目的。通通过了解解研究概概况及发发展趋势势准确掌掌握语音音电子秤秤以后的的发展方方向。本本设计的的主要内内容部分分介绍了了设计所所实现的的功能。第二章总总体方案案选型与设设计根据本设设计所要要实现的的功能来来划分，系系统总共共由下面面几大模模块组成成：主控控模块、显显示模块块、ADD采样模模块、语语音报价价模块，下下面本设设计针对对芯片的的选型来来进行具具体方案案的论证证。2.1 主控模模块的选选型方案一：选用MSSP4330单片片机，该该单片机机是一种种16位位超低功功耗、精精简RSSC(精精简指令令集)混混合信号号处理型型的单片片机，这这种单片片机的内内部集成成了许多多数字电电路、模模拟电路路以及微微处理器器，具有有很强大大的功能能5。但是是该芯片片的价格格一直较较高，因因此不适适合一般般的设计计开发，不不适合用用来练习习。方案二：选用511系列的的单片机机，这种种类型的的单片机机具有可可靠性高高，售价价低廉，性性能高等等优点，并并且它的的数据都都进行了了加密，破破解基本本不可能能6。是一一款具有有32个个IO口口8位单单片机，SSTC系系列的还还可以进进行在线线编程，很很方便初初学者一一边编程程一边练练习。经过以上上方案的的仔细对对比，结结合此次次设计的的实际情情况最终终确定选选用方案案二。2.2显显示模块块的选型型方案一：选用点阵阵式数码码管做显显示模块块，数码码管是种种可以发发光的半半导体器器件，其其基本组组成单元元为发光光二极管管，八排排八列的的发光二二极管方方阵就组组成了点点阵式数数码管，点点阵式数数码管可可以很方方便的显显示文字字，但是是如果用用来显示示数字就就变成了了一种浪浪费，并并且这种种数码管管价格相相对较高高，有一一个很大大的不足足是恒流流驱动与与非恒流流驱动对对数码管管均有影影响，综综合上述述缺点不不宜采用用此种方方案77。方案二：选用LEED数码码管动态态扫描，LLED数数码管显显示数字字较合适适，但是是这种数数码管需需要借助助74LLS1664移位位寄存器器进行移移位，这这样会使使本设计计变得比比较麻烦烦，所以以也放弃弃了这个个方案。方案三：选用LCCD液晶晶显示屏屏,LCCD显示示功能强强悍，能能显示较较多文字字，图形形也可以以显示，并并且显示示类型多多样，清清晰度高高，价格格便宜，适适合初学学者练习习使用。所以权衡衡以上几几个方案案中不同同方案的的优缺点点，最终终决定选选用方案案三中的的LCDD16002液显显示屏作作为本设设计的显显示模块块。2.3模模数转换换模块的的选型方案一：ADC008099作为一一种传统统的8分分辨率CCMOSS工艺的的模数转转换器其其内部一一个8位位的多路路开关是是它的特特点88。本本设计用用不到多多路开关关，ADD转换精精度也不不符合本本设计要要求，因因此不选选用。方案二：选用HXX7111进行AAD转换换，HXX7111具有很很高的转转换精度度。较快快的响应应速度和和高抗干干扰性有有利于电电子称的的整体性性能和工工作可靠靠性99。集集成度较较高从而而降低了了焊接难难度，节节省空间间。上述方案案各有利利弊，但但是结合合本设计计的实际际情况从从整体出出发，确确定选用用方案二二。2.4 语音播播报模块块的选型型方案一：语音芯片片ISDD17660是IISD公公司研究究开发的的一款最最新的高高质量语语音录制制播放的的芯片，录录放次数数多，可可达十万万次，具具有两种种控制录录音方式式，同时时也具有有两种放放音输出出方式10。能处处理的信信息段也也较多，但但是其价价格较高高，本设设计要在在能完成成基本功功能的前前提下，尽尽量降低低设计成成本，所所以不选选用此种种方案。方案二：这里选用用了集成成的语音音芯片NNY3PP0355，本款款芯片共共有3个个IO口口,其工工作电压压范围为为2.225.55V,功功耗低，工工作可靠靠稳定,可配置置816欧欧姆范围围内的任任意喇叭叭,发出出清晰的的声音。适适用范围围宽广,该芯片片内部含含有一个个ROMM指令表表,储存存了0-9和一一些常用用的字符符等322段语音音片段，可可以任意意调用和和组合。当当需要播播放价格格时,只只需要向向语音芯芯片发送送相应语语音片段段的脉冲冲信号,该芯片片根据单单片机发发出的序序列脉冲冲信号来来查找相相对应RROM的的地址，调调取储存存的语音音片段来来播报价价格。2.5 系统整整体设计计概述本设计的的系统结结构框图图如下，系统结构图表明了构成一个设计的主要组成部分之间数据的流向及相互之间的协调关系。图2-11系统结结构框图图从上图可可知本系系统由单单片机模模块、液液晶显示示模块、AAD转换换模块、信信号放大大模块、压压力传感感器模块块、矩阵阵键盘模模块、语语音模块块和扬声声器所组组成111。本本设计用用来实现现以下功功能。本本设计通通过差分分电桥，将将放在秤秤台上的的被测物物体的重重量转换换成差分分电压，再再利用HHX7111通过过采样定定律把差差分电压压转换成成不连续续的数字字信号再再传输到到做为中中央控制制系统的的单片机机，单片片机经过过处理储储存运算算。通过过矩阵键键盘来设设置单价价，用单单价乘以以总量便便可以计计算得出出货物的的总价，并并将总重重量和总总价的数数据发送送给液晶晶屏LCCD16602上上进行显显示，该该系统除除了上述述功能之之外还可可以对所所显示的的数据进进行语音音播报，数数据可以以是显示示屏上显显示的任任意数据据，只要要不超出出称重范范围，均均可以进进行称量量报价。2.6 本章小小结本章主要要进行了了总体方方案的选选型，通通过比较较不同类类型的产产品，根根据具体体需要最最终确定定了各模模块所采采用的芯芯片。系系统整体体概述部部分给出出了本设设计的系系统结构构框图，系系统结构构框图是是本设计计的主线线，指导导本设计计各个环环节的进进行。第三章 系统硬件件电路设设计本部分是是硬件电电路设计计部分，主主要包括括了单片片机主控控电路部部分、液液晶显示示部分、矩矩阵键盘盘部分、数数模转换换部分和和本设计计的特色色语音模模块部分分。下面面将详细细介绍各各个芯片片的参数数和它的的一些特特性。3.1 主控模模块主控模块块是本设设计的重重中之重重，在整整个系统统中起着着统筹协协调各个个模块之之间的工工作的作作用，需需要检测测键盘，液液晶显示示也靠它它来驱动动。在本本设计中中经过一一番论证证比较之之后最终终决定选选用STTC899C522单片机机来做主主控芯片片。最初由IInteel公司司开发设设计了551系列列单片机机，后来来Inttel公公司把这这门技术术卖给了了几家比比较大的的电子生生产厂商商，所以以现在市市面上的的大多数数单片机机虽然各各有不同同，但都都是以551系列列为内核核的。因因此这些些公司生生产的单单片机互互相之间间都能够够兼容551指令令，除内内核外的的其它一一些功能能各个生生产厂家家略有不不同。但但总体来来讲511系列的的兼容性性很强。STC889C552单片片机的基基本结构构构成图图如下图33-1所所示。图3-11 STTC899C522单片机机结构构构成图 3.1.1单片片机STTC899C522主要特特性单片机是是一个设设计的核核心，是是主控模模块，起起着协调调各模块块之间工工作的作作用，下下面是本本设计所所采用的的单片机机STCC89CC52的的一些参参数介绍绍。（1）一一个8位位的微处处理器(CPUU)。（2）片片内数据据寄存器器RAMM(1228B)，即SSFR，是是一个用用来存放放计算过过程中产产生的各各种可以以读写数数据的容容器。（3）四四个可以以双向使使用即既既可以做做输入口口也可以以做输出出口的88位并行行I/OO接口PP0-PP3。（4）两两个定时时器/计计数器，每每个定时时器/计计数器既既可以在在对外部部事件进进行统计计计数时时设置成成计数模模式，也也可以在在被用来来定时的的时候设设置成定定时模式式，在需需要时还还可以根根据以上上结果实实现对计计算机的的控制12。（5）五五个中断断源的中中断控制制系统。如如今有的的单片机机已经发发展到九九个中断断源了。芯片引脚脚图如下下图3-2所示示图3-22 STTC899C522单片机机引脚图部分引脚脚说明：（1）时时钟电路路引脚XXTALL1 和和XTAAL2：XTALL1(119脚)：199脚被接接在微调调电容和和外部晶晶体的一一端；值值得注意意的是在在外部时时钟模式式下XTTAL11必须可可靠的与与大地相相连接。XTALL2(118脚)：被接接在微调调电容和和外部晶晶体的另另一端；振荡电电路有一一个固有有的振荡荡频率，实实际上就就是晶体体的固有有振荡频频率。该该引脚输输入脉冲冲为外部部时钟脉脉冲时一一般用来来接外部部时钟电电路。一般情况况下需要要检查振振荡电路路是否是是在正常常工作模模式下，办办法是用用示波器器查看XXTALL2端是是否有脉脉冲信号号输出。（2）控控制信号号引脚RRSTRST/VPPP(9脚脚)：RRST是是高电平平有效的的复位信信号的输输入端。根根据这个个特点可可以做输输入端保保持备用用电源的的输入端端。一旦旦主电源源VCCC不能正正常工作作电平比比规定值值低，若若想回归归正常时时，在此此引脚上上触发两两个机器器周期的的高电平平就可以以了。（3） 输入/输输出端口口P0、PP1、PP2口各各文献均均有详细细的描述述，在这这里就不不再累述述。下面面着重介绍绍P3口口，P33口的特特点是它它的每个个口都有有第二功功能，详详细介绍绍如下。P3.00：(RRXD)串行数数据接收收。P3.11：(RRXD)串行数数据发送送。P3.22：(IINT00#)外外部中断断0输入入。P3.33：(IINT11#)外外部中断断1输入入。P3.44：(TT0)定定时/计计数器00的外部部计数输输入。P3.55：(TT1)定定时/计计数器11的外部部计数输输入。P3.66：(WWR#)外部数数据存储储器写选选通。P3.77：(RRD#)外部数数据存储储器读选选通。3.1.2单片片机STTC899C522的中断断系统STC889C552有两两个优先先级。CCPU是是否做出出响应中中断请求求的决定定是由片片内SFFR中的的中断允允许寄存存器IEE控制的的；由中中断优先先级寄存存器IPP安排各各中断源源的优先先级；当当处在同同一个优优先级上上的多个个不同的的中断源源挤在同同一时间间内发出出中断请请求的情情况下，中中断请求求的响应应顺序就就是一个个问题，但但这对于于STCC89CC52来来说是比比较容易易处理的的，就交交给其内内部的查查询逻辑辑来决定定哪个中中断请求求先来处处理。在在包含有有单片机机的系统统中，常常常对时时间的控控制会有有一些特特殊的要要求。比比如要求求单片机机在某一一段时间间内去输输出，有有些情况况下还需需要按一一定时间间去检测测一些数数据，按按一定的的时间去去扫描等等。也常常常用来来对外部部事件进进行统计计计数。TT0和TT1就是是实现上上述具体体功能的的。3.1.3 单单片机最最小系统统设计图3-33为单片片机最小小系统电电路图。本设计计的时间间基于112MHHZ的时时钟电路路提供的的的晶振振时钟，通通常执行行完一条条基本指指令所需需要的时时间被称称之为一一个机器器周期。在在本设计计中的复复位电路路中，按按下复位位按键之之后便可可以使单单片机回回到刚上上电的起起始状态态，即初初始化。图图中P00口还需需要外接接1个110K的的上拉电电阻，这这是因为为P0口口的结构构比较特特殊是漏漏极开路路的只有有加上拉拉电阻才才能正常常工作。图3-33 单片片机最小小系统电电路图3.2液液晶显示示器LCCD简介介在本设计计中，由由于考虑虑了设计计的本身身需求以以及设计计成本，因因此选用用了LCCD16602做做显示屏屏幕。3.2.1 液晶晶原理介介绍Liquuid Cryystaal DDispplayy就是通通常所说说的液晶晶显示器器(LCCD)的的英文全全称，其其基本原原理是通通过控制制液晶材材料的透透光性来来实现对对色彩的的控制13。在正正常情况况下色彩彩不会发发生改变变，也就就意味着着液晶同同样保持持不变，这这样刷新新率带来来的麻烦烦就被无无形的解解决了。LLCD显显示器和和CRTT显示器器相比有有很多优优点，比比如LCCD的辐辐射值近近乎为零零，控制制过程功功耗很低低，因此此发热也也很小，还还有一个个就是在在解码之之后图像像还原很很逼真。字字符的显显示也显显得很锐锐利。屏幕上的的每一个个显示单单元和显显示区的的每一个个显示RRAM的的10224个字字节相对对应，每每一个字字节中所所保存的的数据对对应着屏屏幕上相相应位置置的亮和和暗，通通过内带带字符发发生器的的控制器器来找到到所需要要点亮的的字符在在屏幕上上的位置置，将需需要点亮亮的位置置置为“1”，将不不需要点点亮的位位置置为为“0”，这样样通过很很多个这这样的“1”和“0”，某个个字符就就会被点点亮了。3.2.2 液晶晶模块简简介LCD116022液晶模模块采用用了独特特的HDD447780内内部字符符发生器器控制器器，hdd447780内内部具有有功能丰丰富且易易懂的指指令集，可可以让字字符以闪闪烁的方方式显示示，也可可以让字字符用移移动的方方式显示示。LCCD16602与与单片机机接口的的通讯方方式为并并行传输输，有44位并行行传输和和8位并并行传输输两种。液液晶模块块LCDD16002的引引脚图如如下图3-4所示示。图3-44 LCCD16602引引脚图液晶寄存存器选择择控制如如表3-1。表3-11寄存器器选择控控制RSR/W操作说明明00将数据写写入指令令寄存器器（清除除屏等）01读bussy fflagg（DBB7），以以及读取取位址计计数器（DDB0DB66）值10写入数据据寄存器器（显示示各字型型等）11从数据寄寄存器读读取数据据3.2.3 液晶晶显示部部分与SSTC889C552的接接口如图3-5所示示。用SSTC889C552的PP0口作作为数据据线，用用P1.2、PP1.11、P11.0分分别作为为LCDD的R/W、EEN、RRS。本本模块设设计需要要注意的的几个方方面是：显示模模块LCCD16602的的初始化化；在显示示之前，所所要做的的准备工工作就是是清屏，也也就是将将重量的的初始值值设为零零。接着着再将接接口数据据位设置置为8位位，显示示行数需需要两行行，因此此将行数数设置为为2。每每一个字字由5××7的点点阵组成成，再将将所要显显示的字字符设置置成整体体显示，取取消光标标和字体体闪烁，最最后设置置为正向向增量方方式且不不移位。向向LCDD的显示示缓冲区区中送字字符，程程序中采采用2个个字符数数组，首首先取一一个要显显示的字字符或数数据送到到LCDD16002的显显示缓冲冲区中，在在程序延延时2.5mss之后判判断缓存存中的数数据是否否达到了了显示器器的要求求个数，若若达不到到所要求求的个数数就把地地址再加加一取下下一个要要显示的的字符或或数据。直直到达到到所要求求的个数数为止。图3-55 LCCD16602与与STCC89CC52的的接口电电路图3.3 矩阵键盘盘模块设设计在键盘中中按键数数量较多多时，为为了充分分利用有有限的资资源减少少对I/O口的的占用，通通常将按按键排布布置成矩矩阵形式式。在矩矩阵式键键盘中，每每条水平平线的线线和垂直直的线不不是直接接进行联联通的，而而是在交交线处加加一个按按钮，当当按下按按钮时，两两条线就就被连接接起来了了。这样样做不仅仅使得所所要用到到的按键键的个数数大大减减少了，而而且还节节省了空空间美观观大方。由由于矩阵阵键盘布布线的特特殊性，结构也较直线布线法复杂，因此这里将行线所接的单片机的I/O口作为输出端。如果矩阵键盘中有键被按下，则输入线的电平就变为低电平了，这样一个个检测下来，通过读取输入线电平状态的高低就可以知道否有键被按下了。键盘模块电路图如图3-6所示。图3-66键盘模模块与SSTC889C552接口口电路图图3.4 称重模模块的设设计称重模块块是本设设计的前前端部分分，在本本设中采采用了应应变效应应较好恢恢复能力力较强精精度比较较高的电电阻应变变片压变变式传感感器，它它是一种种利用电电阻应变变片的压压变效应应将被测测物体所所受地球球的重力力这种力力学量转转换为电电信号的的结构型型传感器器。可以以单独作作为传感感器使用用，还可可以和具具有弹性性的弹性性元件相相结合构构成力学学量的传传感器14。应变片在在受到被被测物体体的重力力挤压以以后产生生人眼观观察不到到的微小小形变，但但这种微微小的形形变可以以改变压压变片的的电阻，这这种量通通常是很很微小的的需要经经过进一一步的转转换处理理，这种种技术就就叫压变变效应。这这个过程程中的量量一般都都比较小小不宜拿拿来直接接处理，还还需要把把它用经经过转化化电路即即测量电电桥转化化成电流流或电压压。图3-77为一直直流供电电的平衡衡电阻电电桥，接接直流电电源E。图3-77传感器器内部连连接图上图被称称为电桥桥，输出出端为无无穷大时时，只有有电压输输出当忽忽略电源源的内阻阻时，由由分压原原理有：（2.11）当满足条条件时,即电电桥平衡衡。若电桥各各臂均有有相应的的电阻增增量,和,则由由式（22.1）得（2.22）而在实际际中往往往采用等等臂电桥桥，也就就是说，此此时公式式（2.2）可可改写为为（2.33）当时，略略去上式式中的高高阶微分分量（2.44）且,所以以式（22.4）可以化简为 （2.5） 其中表示示电桥电电阻在受受到应力力之后相相对应的的变化量量。3.5 信号采集集模块设设计3.5.1模数数转换模模块HXX7111芯片介介绍模数转换换模块HHX7111是制制作一款款高精度度的电子子称首选选的模数数转换芯芯片之一一。所以和和其它同同类型的的芯片相相比较该该芯片的的特点是是具有很高高的集成成度，响响应速度度较同类类型一般般芯片快快的多，它它的抗干干扰性能能也比其其它同类类型的芯芯片好。正是由由于具有有了以上上其它芯芯片所不不具有的的特点，使得在在本设计计的方案案论证中中选用了了本芯片片，这样样可以降降低制造造成本并并提高整整机的综综合性能能和工作作可靠性性。芯片片管脚图图如图33-8所所示。图3-88 HXX7111引脚图图3.5.2模数数转换模模块HXX7111电路的的设计因为在本本设计中中采集单单通道的的重量值值就可以以了，所所以统一一把信号号接到AA通道端端，由于于采集进进来的差差分信号号电压值值还很小小，因此此HX7711工工作在增增益为1128倍倍的放大大倍数,HX7711在在本设计计中的应应用电路路如图33-9所所示。图3-99 HXX7111与STTC899C522的接口口电路图图3.6 语音模模块设计计本设计采采用KYY3P0035作作为语音音模块的的芯片，NNY3PP0355芯片是是一款标标准的PPWM输输出OTTP语音音芯片，共共有3个个IO口口，其工工作电压压范围为为2.225.55V，功功耗低，工工作可靠靠稳定，可可配置8816欧欧姆范围围内的任任意喇叭叭，发出出清晰的的声音。适适用范围围广，该该芯片内内部含有有一个RROM指指令表，储储存