智能溫度計是為滿足特殊條件而設計的?？刂坪诵牟捎昧桕?6位單片機SPCE061A。其串口實現(xiàn)組網功能，語音輸入電路和按鍵電路實現(xiàn)編程功能，實現(xiàn)狀態(tài)切換和參數(shù)設置。 通過語音輸出電路實現(xiàn)語音播報，以一線總線數(shù)字溫度傳感器DSl8B20為測溫元件，實現(xiàn)語音播報溫度測量結果、不同狀態(tài)切換及相應參數(shù)設置，可以與上位機在線顯示歷史溫度變化曲線，在線實現(xiàn)患者與醫(yī)護人員之間的隔離溫度測量 本發(fā)明具有實用性強、可靠性高、靈活性好、易于擴展等優(yōu)點，具有一定的推廣應用價值。 簡介常用溫度計根據材料和應用類型可分為以下類型:玻璃水銀溫度計，測量準確，價格低廉，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。電子數(shù)字顯示器溫度計，以數(shù)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，但仍存在溫度計在緊急情況下需要持續(xù)關注的缺點。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(shù)字溫度計的基礎上，采用數(shù)字語音技術，測量結果通過語音播報，可以充分發(fā)揮聽覺優(yōu)勢，彌補光信號完全傳遞信息的不足，實現(xiàn)溫度測量。查詢方法。To &ldquo。中斷模式。過渡時，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(jié)或其他特殊情況(如夜間長時間監(jiān)控溫度) 本文設計開發(fā)了一種新型智能溫度計集編程(設定參數(shù))、語音播報和超限報警功能于一體，能在線顯示溫度變化曲線，并可在線使用。 可廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)甚至家庭，如夜間溫度測量和溫度監(jiān)測。在監(jiān)測重癥患者時，設置適當?shù)膱缶瘻囟戎悼梢杂行Ы档捅O(jiān)測人員的工作強度，同時可以及時發(fā)現(xiàn)溫度異常。 通過網絡化操作，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(yī)務人員。 溫度計是可編程的，可以削減，這為溫度計的使用帶來了極大的靈活性，可以在需要溫度測量的不同行業(yè)中推廣。 1.系統(tǒng)設計目標(1)系統(tǒng)使用語音每分鐘報告一次測量溫度的實時值，無誤差或遺漏 當測得的溫度超過警告溫度值時，系統(tǒng)將立即發(fā)出警報。 (2)系統(tǒng)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，并用計算機網絡顯示溫度變化曲線。 (4)測量精度為& plusmn0.1℃(或0.2F) (5)系統(tǒng)結構簡單，使用方便，價格合理 2.硬件設計系統(tǒng)采用成熟的通用自動測試系統(tǒng)方案，由主控單片機、測溫電路、語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。 考慮到語音廣播和語音編程功能的成本效益實現(xiàn)，采用臺灣凌陽引進的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(shù)字信號，也是適合數(shù)字語音識別應用的較經濟的選擇。 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(tǒng)。 目前流行的數(shù)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 由于后者接口簡單，在測量精度、器件可靠性、穩(wěn)定性和參數(shù)一致性方面表現(xiàn)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±。0.5℃和12位分辨率使其在各種應用領域非常受歡迎 本系統(tǒng)采用DSl8B20。傳感器有自己的信號調節(jié)和a/d轉換。傳感器和單片機之間的硬件接口非常簡單。只需要一條數(shù)據線與單片機連接，保證了系統(tǒng)的高可靠性。 為了實現(xiàn)& plusmn的測量精度。0.1℃，使用& ldquo在DSl8B20的草稿欄中；剩余脈沖數(shù)。還有。每度脈沖數(shù)。通過公式: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語音廣播對于語音廣播，通常的做法是使用單片機來操作ISDl420，它使用更多的硬件和連接，因此系統(tǒng)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音信號，而無需使用其他語音芯片，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 2.4語音控制(編程)語音控制也有現(xiàn)成的芯片可供選擇。由于本系統(tǒng)中使用的單片機具有很強的數(shù)字信號處理能力，并且其mic輸入與自動增益控制電路內部集成，語音控制更加穩(wěn)定，因此直接使用SPCE061A實現(xiàn)語音控制 由于凌陽提供的語音識別應用編程接口是基于特定人群的語音識別技術，用戶需要在使用前對系統(tǒng)進行培訓，同時只有經過培訓的人群的語音識別率較高，所以使用起來非常不方便。 該系統(tǒng)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語音識別，使得用戶無需繁瑣的訓練就可以直接控制，不同的用戶也不需要頻繁的重復訓練，從而大大增強了系統(tǒng)的適應性。 2.5鍵盤電路考慮了用戶的說話習慣。對于一些用戶來說，使用語音控制不是很方便。因此，設置鍵盤電路是為了解決設置(編程)問題。因此，鍵盤電路需要非常簡單，并且對總成本影響很小。 SPCE06IA有兩個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端口直接控制鍵盤的形式。 2.6聯(lián)網功能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行聯(lián)網，實現(xiàn)測溫人員與被測對象的隔離，即遠程多點測溫。 總之，整個硬件電路組成如圖1所示。SCPE061A單片機實現(xiàn)系統(tǒng)的整體控制，實現(xiàn)語音或鍵盤編程和語音廣播。該系統(tǒng)可以通過通用異步串行接口實現(xiàn)組網功能。在不需要聯(lián)網的情況下，溫度計也可以獨立使用，實現(xiàn)系統(tǒng)定制，DSl8B20用于實現(xiàn)溫度檢測。 3.軟件設計(Software Design)軟件設計的主要任務是通過語音廣播測得的溫度，并接收編程數(shù)據，使系統(tǒng)在不同的狀態(tài)下工作。 3.1當溫度由DS31B20測量時，要求控制器嚴格按照其單總線協(xié)議進行通信。關于DS31B20的通信控制程序已經有很多討論，這里不再重復。 3.2語音播報實驗凌陽提供的API可以直接播放壓縮格式的語音，因此o ~ 90 數(shù)字和溫度、設置、報警溫度等語音數(shù)字信號(文件)被壓縮并直接寫入單片機，播報溫度時通過向回放程序傳輸溫度參數(shù)來實現(xiàn)語音播報或報警功能 3.3參數(shù)設置參數(shù)設置可以通過語音控制和鍵盤輸入來實現(xiàn)。對于普通話好的用戶，語音控制可以直接用于調整系統(tǒng)參數(shù)，而普通話差(識別率低)的用戶可以選擇使用鍵盤來調整系統(tǒng)參數(shù) 該系統(tǒng)采用非特定人語音識別技術，使得語言控制系統(tǒng)的使用更加簡單方便。同時，鍵盤設計也為不方便使用語音控制并能適應不同類型用戶的人提供了另一種選擇。 可以設置的主要參數(shù)有:廣播方式:& ldquo連續(xù)，每x秒，等等。；報警溫度值；工作方法等 當需要實時關注溫度值時，可以將其設置為連續(xù)廣播。當溫度變化緩慢時，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，系統(tǒng)會發(fā)出警報并提示用戶。 選擇工作方法為&ldquo。網絡化。之后，系統(tǒng)不僅在現(xiàn)場廣播報警，還通過異步串口向遠端發(fā)送相應的信息。 設置過程采用語音菜單方式，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單、元件少、測量精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點，能夠實現(xiàn)實時測溫、超限報警、語音播報等功能。 由于各種功能都是通過單片機實現(xiàn)的，因此可以根據具體需求增加不同的測溫方式，從而實現(xiàn)設計目標，廣泛應用于對測溫和性價比要求較高的領域，尤其是特殊應用場合

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