运动木棒长度计量仪设计：实时语音播报与键盘交互

"该文介绍了一种运动木棒长度计量仪的设计，该设备结合了实时语音播报、键盘操作和显示功能，用于测量单根木棒和累计长度，并能精确到1.0cm以内。系统主要由红外对管测量模块、主控芯片模块、语音播报电路和显示键盘模块构成。" 在设计的运动木棒长度计量仪中，关键知识点包括以下几个方面： 1. **红外对管测量模块**：系统采用TCRTS000光电传感器作为主要的检测元件。红外发射管发出的信号被反射回来，接收管的电阻变化转化为电压变化。LM393电路用于对这个电压变化进行整形，以提供处理过的输出。通过调整电阻R3，可以调节传感系统的灵敏度。红外对管阵列按照锯齿型排列，避免相互干扰，确保测量精度。 2. **主控芯片模块**：选用ATMEL公司的AT89C52单片机作为核心控制器。这是一款低功耗、高性能的8位微控制器，内置8K在系统可编程Flash存储器，允许反复擦写。单片机负责处理从红外对管接收的数据，计算木棒长度，并控制语音播报和显示模块。 3. **语音播报电路设计**：使用ISD1420单片录放音芯片，提供8s到20s的录音和播放能力，音质优良。ISD1420集成了多种功能，包括振荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动和EEPROM阵列，简化了电路设计。 4. **显示和键盘模块**：显示模块使用1062ALCD带字库的液晶显示屏，通过串行通讯减少对I/O资源的需求。键盘模块采用扫描方式处理按键输入，使用2x2小键盘，共有4个按键，便于用户交互。 5. **系统设计与实现**：整个系统设计了一个包含实时语音播报、键盘操作和实时显示的综合系统。通过软件编程的灵活性满足系统需求，例如通过单片机的累加计数功能记录木棒总数。系统结构包括红外对管阵列、滑槽和可调角度的红外检测模块，确保对不同长度木棒的准确测量。 6. **木棒检测方案**：红外对管阵列被分为四组，每组10个连接到单片机的Po、P1口。当木棒通过滑槽时，检测每个红外对管的电平变化，计算出木棒长度。通过检测所有对管的变化，记录木棒个数，同时关闭未选中的红外对管组以防止干扰。 该设计实现了高精度、低成本的运动木棒长度计量，结合了先进的传感器技术和微控制器应用，提供了直观的显示和语音反馈，提高了木棒测量的效率和准确性。