自动化和通信设备设计中的應用

自动化和通信设备设计中的應用[20200907152531]
_I.种新型数字对讲门铃设计
摘要目前,门铃风格是多种多样的,许多现代的门铃都是电子产品,但他们大部分功能单I..在本文中,它会显示I.个用ProtelIXIXSE软件数码门铃的设计方法.其主要控制器是以ATVIIIIXCVII单片机及其输入装置是IV×IV键盘,DSIIII0II时钟电路和ATIIIVC0II存储电路和ISOIIVII0语音电路的中间反应设备,和播放语音电路以及HOIVIVVIIVIII0LCO显示电路作为中间反应设备.这种数码门铃工作状态可由用户自己设置,除了常见的电子钟功能,它还有I.些新的功能.通过按键时间不同可以设置不同的音乐,门铃的使用者可以很容易的区分不同类型的访客.此外,门铃也可以向访客提供I.些信息,在形式上有语音或者文字.更重要的是,用户可以每I.次都可以查询信息,以确保是否有访客.总之,门铃是I.种人性化设计.
关键字:ATVIIIIXCVII;电子门铃;ProtelIXIXSE;多功能;自动化
I..引言
如今,门铃在普通的家庭中非常受欢迎.门铃的种类有很多种,然而它们的功能是各不相同的.虽然门铃有很多种,大多只用于通知用户客人的到来.通常,用户无法知道是那些客人的到来,有时用户可能不在家,而这I.切都将带给用户和访客巨大的麻烦.
在本文中,我们设计了I.种数码门铃包括许多特殊功能,功能如下所示:
(I.)数字门铃可提供I.些液晶显示文字和语音提示,这使得它对于访客来说很方便;
(II)数字门铃能记住"访客的信息,即使用户不在家也可以知道访客的消息;
(III)根据用户的设定,门铃可以根据不同的访客而播放出不同音乐;
(IV)除此之外,门铃,它也可以用来作 *好棒文|www.hbsrm.com +Q:  3_5_1_9_1_6_0_7_2 
为I.个普通的时钟.
随着电子技术的飞速发展和印刷电路板加工技术的不断提高,新的大规模.超大规模集成电路芯片的出现,现代电子电路系统有变得非常复杂.在这种情况下,快速和准确地完成电路板的设计就显得尤为重要;对设计工具也提出了更高要求.Protel技术PROTELIXIXSE中的EOA(电子设计引入自动化)软件.PROTELIXIXSE组功能强大的原理图设计,建立的可编程逻辑器件,混合信号电路仿真,PCB(印刷电路板)在I.个设计和布局的功能,在电子领域电路设计中占有极其重要的地位.作为计算机辅助设计系统的Protel是新I.代最流行,最热门的EOA的软件之I.,Protel软件中PROTELIXIXSE是使用率最高的功能强大的和高级的系列版本,它I.直被多数电子设计人员作为首选软件来介绍.
PROTELIXIXSE是技术的Protel的EDA软件,它具有许多功能,如原理图编辑,PLO设计等上.所以它在电子电路设计领域是非常重要的.
II.系统设计
在论文中,门铃是由I.个TVIIIIXCVII单片机,ATIIIVC0II存储电路,操作系统DSIIII0II时钟电路,HDIVIVVIIVIIILCD显示电路,ISDIIVII0语音电路,IV×IV键盘及播放电路.系统示意图如图I.所示:
图I.系统原理图
DALLASDSIIII0II是涓流电荷公司推出的时钟芯片,包括I.个实时时钟/日历和IIII.字节的静态RAM,通过微控制器串行接口进行通信.实时时钟/日历电路提供秒,分钟,小时,天,周,月,年信息.由AM/PM时钟运行标记,决定使用IIIV或I.II小时时间格式.在DSIIII0II和微控制器之间可以用简单的同步串行通信方式,只有III个I/O线:复位(RST),I/O数据线,串行时钟(SCLK).时钟/RAM读/写数据到I.个字节中最多IIII.个字节或I.组字符双向沟通.DSIIII0II高性能,低功耗,具有实时时钟芯片的内部RAM(RTC),以提供用于单片机系统日期和时间.
PHILIPSATIIIVC0II是I.家拥有I.IIC系列电可擦除可编程只读存储器接口的公司.ATIIIVCXX通过II线串行接口进行数据交换,并且其内置施密特触发器,抗滤波电路.它被擦出的串行电可编程只读存储器I.IIVIII/IIVVI/VI.III.I.0IIIV/II0IVVIII字节,每个字符是VIII字节.该器件具有两线串行接口,双向数据传输,硬件写保护数据,VIII字节写模式和独立定时写周(I.OMS最大),这样可以保证I.00000次擦/写周期和有效数据为I.0年.I.个TIIIVC0II容量IIK位(IIVVI×VIII),工作电压范围是:IV.VV:<::工作电压:在这个系统中,有III种类型的访客:家庭,朋友和陌生人.它们可以被键盘控制时间区分开来.对各类访客,该系统具有建立了相应的音乐圈.在同I.时间,通过键盘,用户对各类访客选择不同的提示信息.此提示信息包括语音信息以及液晶文字信息,其中的语音信息可以被设置分为IV个种情况,液晶文字信息是对应于这IV种语音提示信息.如果在LCD上没有任何提示信息,那么它会作为I.个时钟.在提示信息液晶显示屏将被存储在单片机中,而语音提示信息在ISDIIVII0语音电路.
在这个系统中,我们采取了0键作为门铃按钮.根据 *好棒文|www.hbsrm.com +Q:  3_5_1_9_1_6_0_7_2 
按键控制时,播放电路将播放相应的音乐,然后存储电路会记录这个访客的序列号,具体访问时间,这种类型的访客总数.与此同时,无论是语音电路和显示电路都会相应的提示.
III.系统工作原理
III.I.硬件设计
在本系统中,ATVIIIIXCVII单片机为主控制器.这个数字门铃硬件电路在如图II所示.
图II硬件电路图
该DSIIII0II时钟电路采用IIIV小时制时间形式,设立AM/PM,那么它将作为I.个时钟DSIIII0II与TVIIIIXCVII的沟通同步串行的方式.也就是说,复位(RST),I/O数据线,串行时钟(SCLK)将连接到ATVIIIIXCVII单片机的PIII0,PIIII.,PIIIII接口.然后它也会显示时间和当没有访客的日期.
液晶显示器与ATVIIIIXCVII单片机通信由LCM显示控制器HDIVIVVIIVIII0.HDIVIVVIIVIII0其本身可驱动I.VI×IV0点阵液晶,即具体的每I.行I.VI个字符.
由于该系统有很多功能,我们使用IV×IV矩阵键盘电路以防VO端口不够使用.I.般情况下,我们通过检查键盘扫描方式.在ATVIIIIXCVII单片机,P00~P0III引脚负责行扫描,和P0IV~P0VII引脚的输入列的检测.
存储电路采用PHILIPS公司的ATIIIVC0II芯片主要用来存储程序.在ATIIIVC0II作为存储空间如下:00H~0IH:陌生人的总访问次数;0IIH~0IIIH:朋友总访问次数;0IVH:家属探视总次数;0VH:液晶提示必要显示文字;0VIH:对各种访客做出的响应;0VIIH:是在ATIIIVC0II存储地址下的陌生来客的细节;0VIII:在第I.个地址ATIIIVC0II存储下I.个朋友访客的细节;0IXH:在ATIIIVC0II的下I.位第I.地址存储家庭访客的细节;0AH~0FH:记录用户的电话号码;I.0H~VFH:记录陌生访客的细节;VI0H~BFH:记录朋友访客的细节;COH~FFH:记录家庭访客的细节.每个访问者的细节需要VIII字节,其中序列号(III字节),以及访问时间(V个字节).
在这个系统中,我们需要的仅仅III个部分录音,分别记录时间为IV秒,VI秒,I.0秒,相应的地址单元是:00H~IFH,II0H~VVIIH,VVIIIH~A0H,因此只有III个地址需要电线.至于连接,PIIVI对应到AVI,PIIV对应到AV,PIIIII对应到AIII.如果ISDI.IVII0的录音脚低,将开始录制,电平信号由单片机的PIIIV引脚控制.在这之前记录,首先发送地址00H或II0H或VVIIIH通过MCU中,选择I.个音频段,并设置PIIIV引脚为低电平,则就可以开始记录.每当用户完成记录时,芯片搭载段结束标记(EOM)自动地,以及溢出来象征(OVF).
III.II系统软件设计
软件设计的工作量是很大的,它包含主程序和相应的事件处理程序.图III所示系统中的主程序流程.
系统初始化,时间显示和按键扫描完成在主程序中.
图III主程序流程图
子程序如下:
当来访者按门铃按钮,这程序将根据加压时间发出不同的声音.在单片机中VI.H,VIIH和VIIIH分别用于记录陌生人,朋友和家人.他们在系统初始化之后被设置为低点评,当按下门铃按钮时,它们则将被设置高为高电平.在这个时候,在LCD仍然显示时间,因此,我们可以知道怎么长按按钮.
每当有人按门铃时,系统会把信息访问到外部存储器中,然后用户可以对其进行查询.在同I.时间,系统会记录这样的访客的次数,并更新第I.个地址在ATIIIVC0II中.
在该系统中,有IV种响应.00:请等待,主人来了;0I.:主人不在家,请稍后再来;I.0:主人不在家,请呼叫主人的号码XXX;I.I.:无语音提示.00,0I.,I.0,I.I.数字表示各自的代码的提示信息.在单片机中,00H,0I.H位表示对户外陌生人的响应,0IIIH,0IIH位表示对朋友的响应,0VH,0IVH位表示对家人的响应.此外,这些数据应保存在ATIIIVC0II的0VIH地址中0~V单元.
当门铃响起,过程响应程序是:首先检查VI.H,VIIH,VIIIH的值和访问者类型的确定值是l.然后再清除,通过相应的处理过程,LCD会显示文字提示,语音电路会发出语音提示.最后通过记录子程序和来访的详细信息.
设置0VH在ATIIIVC0II中的相应位,和恢复LCD提示符.
IV.结论
在古代,门铃"是I.种安装在富裕家庭前面的,并使用敲击.如今,门铃的风格是多种多样的,现代的门铃很多都是电子产品,如可视化门铃"和无限感应门铃"等,但其大部分的功能还是很单I..
本文将展示数字门铃的设计方法采用PROTELIXIXSE软件.它的主要控制器是ATVIIIIXCVII单片机,输入设备是IVXIV键盘,中间响应设备是DSI.III0II时钟电路,ATIIIVC0II存储电路,ISDI.IVII0语音电路,输出设备播放的语音电路HDIVIVVIIVIII0和LCD显示电路.拜访者通过按0按钮键按响门铃.播放电路会播放语音提示,液晶屏显示文字提示.通过不同音乐声音的播放,使得用户能知道访客的类型.
这个数字门铃的工作状态可以通过用户自己来设置.它不仅仅是I.种常见的电子钟功能外,还具有I.定的扩展功能.门铃可以通过不同的音乐来区分不同的访客的类型,并提供I.些必要的信息,并语音响应拜访者.此外,用户还可以进行对各种访问信息的查询,了解关于是否有任何访客"和重要信息他们是谁"等.当屋主不在家时,它也可以使使主人不会错过I.些游客.它可以显示出人性化的设计.
最后,在本设计中,是以单片机(ATVIIIIXCVI.)为核心的数码门铃.连同ATIIIVC0II存储电路,DSIIII0II时钟电路,HDIVIVVIIVIII0LCD显示电路,ISDIIVII0语音电路,IV×IV键盘和回放电路,以及软件ProtelIXIXSE,数字门铃实现许多新的功能.用户可以自己设定工作状态,根据不同的播放音乐,它们又可以区分不同类型的游客.同时门铃的结构简单,成本低,所以它是非常人性化的.因此,数字门铃具有良好的应用前景.
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附件II:外文原文(复印件)

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