1 引言

去年在我國局部地區(qū)流行的SARS 前期癥狀是高燒38oC 以上(少數(shù)長期病患者除外)，紅外測溫儀可為防止SARS 的擴(kuò)散和傳播提供了快速、非接觸測量手段，可廣泛、有效地用于人群的體溫排查。一時(shí)紅外測溫在我國迅速紅火起來，這里介紹一種采用SPCE061A和TN系列傳感器實(shí)現(xiàn)紅外測溫的方法。

2 芯片特性簡介

SPCE061A是臺(tái)灣凌陽公司生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便的實(shí)現(xiàn)控制和語音播報(bào)的系統(tǒng)，該芯片擁有8路10位精度的AD，其中1路AD為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路。這為實(shí)現(xiàn)語音錄入提供了方便的硬件條件。2路10位精度的DA，只需要外接2個(gè)功放(LM386)即可完成語音的播放。另外，凌陽十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語言，可以實(shí)現(xiàn)C語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并且，提供了語音錄放的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成語音播報(bào)，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件。

3 系統(tǒng)總體方案介紹

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

本系統(tǒng)包括按鍵部分、音頻輸出部分和TN紅外測溫傳感器接入等三部分。

按鍵部分：按鍵開始測溫，一直按下，聽到聲音表示測溫完畢。

音頻輸出部分：主要是將SPCE061A兩路音頻輸出端通過LM386放大，經(jīng)喇叭播放。

TN紅外測溫傳感器接入部分：通過SPCE061A IO口的控制，將將所測得的溫度接受到SPCE061A中來處理。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能：按住按鍵，聽到聲音，此時(shí)播報(bào)測得的環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度。

4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

紅外測溫傳感器如圖 4.1 所示。

紅外測溫模塊與SPCE061A的接口如下：

V-->3.3v

D-->IOA15

C-->IOB8

G-->GND

A-->按鍵-->GND

音頻輸出部分詳細(xì)電路圖如圖4.2

5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程如下：

其中，SPCE061A讀取紅外傳感器的測量結(jié)果，是采用SPI接口進(jìn)行讀取，其中數(shù)據(jù)格式如下：

SPI時(shí)序圖：

一幀數(shù)據(jù)包括5Byte，每個(gè)Byte代表含義如下：

Item “L”(4CH): 代表此幀為目標(biāo)溫度

“f”(66H): 代表此幀為環(huán)境溫度

MSB 8 bit Data Msb

LSB 8 bit Data Lsb

Sum Item+MSB+LSB=SUM

CR 0DH,結(jié)束碼

讀取數(shù)據(jù)流程圖如圖5.3：

本軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單。主要是因?yàn)榱桕柕氖粏纹瑱C(jī)開發(fā)環(huán)境使用方便，并支持C語言與匯編語言的互相調(diào)用，且提供豐富的凌陽語音函數(shù)庫，只要我們了解這些函數(shù)的使用方法，我們就可以很容易的實(shí)現(xiàn)語音的播放。本系統(tǒng)采用S480壓縮格式，該壓縮算法壓縮比較大80:3, 存儲(chǔ)容量大,音質(zhì)介于A2000和S240之間,適用于語音播放。例如播放部分代碼如下：

其相關(guān)API函數(shù)如下所示：

int SACM_S480_Initial(int Init_Index) //初始化

void SACM_ S480_ServiceLoop(void) //獲取語音資料，填入譯碼隊(duì)列

void SACM_ S480_Play(int Speech_Index, int Channel, int Ramp_Set) //播放

void SACM_ S480_Stop(void) //停止播放

void SACM_S480_Pause (void) //暫停播放

void SACM_S480_Resume(void) //暫停后恢復(fù)

void SACM_S480_Volume(Volume_Index) //音量的控制

unsigned int SACM_S480_Status(void) //獲取模塊的狀態(tài)

Call F_FIQ_Service_ SACM_S480 //中斷服務(wù)函數(shù)

各函數(shù)具體內(nèi)容如下：

1)【API格式】

C：int SACM_S480_Initial(int Init_Index)

ASM：R1=[ Init_Index]

Call F_ SACM_ S480_Initial

【功能說明】SACM_S480語音播放之前的初始化。

【參 數(shù)】Init_Index=0 表示手動(dòng)方式;Init_Index=1 則表示自動(dòng)方式。

【返 回 值】

0：代表語音模塊初始化失敗

1：代表初始化成功。

【備 注】該函數(shù)用于對(duì)定時(shí)器、中斷和DAC等的初始化。

2) 【API格式】

C：void SACM_S480_ServiceLoop(void)

ASM：Call F_ SACM_S480_ServiceLoop

【功能說明】從資源中獲取SACM_S480語音資料，并將其填入解碼隊(duì)列中。

【參 數(shù)】無。

【返 回 值】無。

【備 注】播放語音文件中數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)FF FF FFH數(shù)據(jù)時(shí)便停止播放。

3) 【API格式】

C：int SACM_S480_Play(int Speech_Index, int Channel, int Ramp_Set);

ASM：R1=[ Speech _Index]

R2=[ Channel]

R3=[ Ramp_Set]

Call SACM_S480_Play

【功能說明】播放資源中SACM_S480語音。

【參 數(shù)】Speech _Index 表示語音索引號(hào)。

Channel： 1.通過DAC1通道播放; 2.通過DAC2通道播放; 3.通過DAC1和 DAC2雙通道播放。

Ramp_Set：0.禁止音量增/減調(diào)節(jié); 1.僅允許音量增調(diào)節(jié); 2.僅允許音量減調(diào) 節(jié); 3.允許音量增/減調(diào)節(jié)。

【返 回 值】無。

【備 注】

① SACM_S480的數(shù)據(jù)率有4.8Kbps7.2Kbps三種，可在同一模塊的幾種算法中自動(dòng)選擇一種。

②Speech_Index是定義在resource.inc文件中資源表(T_SACM_S480_SpeechTable)的偏移地址。

③ 中斷服務(wù)子程序中F_FIQ_Service_ SACM_S480必須放在TMA_FIQ中斷向量上(參見SPCE的中斷系統(tǒng))。

④函數(shù)允許TimerA以所選的的數(shù)據(jù)采樣率(計(jì)數(shù)溢出)中斷。

SACM_S480自動(dòng)方式主程序流程見：

6 結(jié)語

凌陽公司的SPCE061A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其相關(guān)的一些開發(fā)平臺(tái)為我們控制和播放提供了極其方便的條件，當(dāng)然SPCE061A還有很多的類似于其他方面的單片機(jī)所具有的功能，使用起來同樣方便。隨著市場競爭的激烈，開發(fā)者對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的資金和時(shí)間的投入不斷縮小，相信凌陽科技能實(shí)現(xiàn)開發(fā)者們的需求。