便攜式語音環境參數測試儀設計
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3．4 紅外發射接收模塊
紅外發射接收采用38 kHz載波，具有功耗低、抗干擾、距離遠等特點。獨立的遙控器可以使人們在室內任何地方控制測試儀的播報、開關機等功能。發射器由一塊凌陽61板和一塊紅外發射電路組成。主程序調用鍵盤掃描程序讀取鍵值，如果是KEY1鍵按下，則調用KEY1發射程序，發射序列二進制1000 0000；KEY2鍵按下，則發射序列1000 0001；KEY3鍵按下則發射序列1000 0010。接收電路通過IOA7端口輸入單片機，主程序在每次測量完成后對IOA7端口進行掃描看是否有低電平起始信號到來，若有則繼續接收，否則主程序繼續向下執行。系統上電后若接收到KEY1鍵發射序列．則開始測量顯示；若接收到KEY2鍵發射序列，則播報當前溫度光線濕度值和有害氣體濃度值。 KEY3鍵可使系統進入睡眠狀態以降低功耗。
3．5 鍵盤顯示單元
顯示單元選用128x64字符點陣液晶顯示屏SPLC501模塊組件，主要由LCD顯示器、 LCD控制板和偏壓產生電路組成。分4行依次顯示當前溫度值、光線強度、有害氣體濃度、濕度等信息，如圖5所示。鍵盤模塊主要用于設定報警門限值。 KEY1鍵為確定／取消功能，KEY2鍵為上調功能，KEY3鍵為下調功能。當KEY1鍵按下后溫度值會不斷閃爍，按下KEY2或KEY3鍵設定溫度閾值，設定好后再次按下KEY1鍵則光強值不斷閃爍，對光強閾值進行設定，按同樣的方法設定氣體濃度和濕度閾值，當設定好后停止按鍵，2 s后系統自動重新開始測量。
4 軟件設計
軟件采用模塊化設計方法，由主程序及鍵盤處理、數據采集、報警、語音、液晶顯示和紅外接收等子程序組成。系統主程序流程如圖6所示，該程序是控制和管理的核心，系統上電后進行初始化，完成后系統開始正常運轉，進行環境各參數的測定顯示及判斷超限報警等操作，然后檢測紅外接收是否有信號輸入并執行顯示和語音播報等功能。
該系統溫度提醒上限為27℃，下限為16℃，光線強度分為20個等級，7級以下為光線太弱，16級以上為太強，太弱太強都會有語音提醒。有害氣體濃度分為 100個等級，20級以下為無害區，系統不會報警。20級以上系統會不斷進行語音提醒，直到氣體濃度重新下降到20級以下。濕度在40％以下時不會提醒，在40％以上時系統會間斷提醒。在4個語音播報提醒的子程序中設定氣體播報為最高優先級，因為有害氣體對人體危害最大，且最易出事故。另外系統外留有繼電器輸出接口，可控制外部應急設備，像排氣扇，燈光，加濕器等設備。根據不同地區不同環境參數的要求，系統簡單易行的參數設定功能可滿足各種不同的環境需求，如蔬菜大棚，工廠車間等。此系統編譯環境為unSP IDE 2．0，使用匯編語言與C語言混合編寫，其中，中斷服務程序、A／D轉換及液晶顯示等相關底層程序由匯編語言編寫，其余像測量程序及語音播報等程序由C語言完成，程序量約22 KB。
5 結束語
按照上述原理研制出樣機。整個系統由測量、繼電器輸出控制、電池供電、紅外遙控器及顯示等5個模塊組成。經實際測試，該系統對香煙、甲烷、酒精有非常靈敏的檢測報警能力，對溫度、濕度及光線的測定也均達到實用要求。該測量儀可根據要求改變設定值，適合應用于家庭、溫室及公共場所的環境測量與安全報警，隨著人們對生活質量要求的提高，這種多功能便攜式測試儀將會有更廣闊的應用前景。此設計的創新點在于集室內環境與安全報警為一體，液晶顯示和語音播報非常具有人性化特點，此外，紅外遙控功能使得使用更為方便。
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