运动木棒长度计量仪设计:实时语音播报与键盘交互
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更新于2024-08-10
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"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。
2020-03-30 上传
2022-07-13 上传
2020-03-30 上传
2023-05-24 上传
2023-06-01 上传
2023-05-24 上传
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2023-04-22 上传
2023-06-01 上传
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