语音播报水温控制系统

摘要

本系统为水温控制系统，其目的为了控制水的温度，一般控制系统都是使用单片机实现控制功能，本系统也不例外，又为了实现拓展功能－语音播报功能，权衡一下选择比较好的实现方案——使用凌阳单片机。

若采用89C51系列的单片机，还需要外加语音芯片，因此本系统采用具有语音信号处理功能的凌阳十六位单片机SPCE061A实现对水的温度控制，利用SPCE061A的简易开发板“61板”可以在线编程在线调试,并且开发环境友好易用可直接调用语音播放函数，基于这些优点可大大得简化工作量，缩短开发时间。

“61板”上具有按键电路，可用来设置想要的温度值；凌阳单片机的一大主要特色是具有语音信号处理功能，我们这里使用它的语音输出功能，可直接使用它的“61板”上的音频输出电路，通过SPY0030功率放大器，驱动喇叭，完成语音播报功能。

数据采集使用在高温和氧化性介质中物理化学性能很稳定的PT1000，把采集的温度信号通过放大器放大之后送到单片机的模数转换端口（7个通道将模拟量信号转换为数字量信号，可直接通过引线IOA0-IOA6）这里我们选择IOA3口，通过PID算法我们编写程序写进单片机，比较设定值与当前值大小，然后产生相应的控制信号，输出到IOA4口来控制继电器的闭合或断开，从而控制热电炉。同时，本系统的数码显示电路，可用来显示温度的设定值和当前值. 

关键字：SPCEL61A单片机；Pt1000；PID算法

目  录

摘要 I

Abstract II

第1章  引言 1

第2章 水温控制系统的设计要求 2

第3章  设计方案的选取 3

3.1测量部分 3

3.2驱动控制部分 3

3.3电路方框图及说明 3

第4章  系统硬件电路设计 5

4.1主控部分电路设计 5

4.1.1SPCE061A简介 5

4.1.2芯片的引脚排列和说明 7

4.1.3CPU与其外围电路设计连接 8

4.2键盘设置电路 9

4.3数码显示电路设计 10

4.3.1数码管简单介绍 10

4.3.2 LED数码显示器的连接 11

4.3.3LED数码显示器件的检测 12

4.3.4数码管显示电路设计及电路分析 13

4.4音频输出电路 14

4.4.1SPY0030功率放大器的介绍 14

4.4.2放大电路及电路分析 14

4.5热电炉控制电路 15

4.5.1继电器的介绍 15

4.5.2继电器控制电路及电路分析 16

4.6测温部分电路设计 16

4.6.1温度检测电路设计 16

4.6.2数据采集电路设计 17

4.6.3使用芯片LM324介绍 18

第5章  软件设计 20

5.1PID控制算法介绍 20

5.1.1PID各控制环节的作用 21

5.1.2PID控制算式的数字化 22

5.1.3智能PID控制 24

5.2程序结构图 24

5.3主程序流程图分析 25

5.4中断流程图 27

第6章  实现水温控制的调试测试过程 28

6.1利用“61板”实现本电路功能 28

6.2整块板的组装与测试 28

6.3调试 28

6.4测试方法和测试结果 29

第7章  总结 30

致谢 31

参考文献 32

附录  源代码 33