来源：21ic中国电子网 作者：重庆大学通信工程学院 贺光红 黄京根

    摘要：本文将介绍一种基于单片机的语音播报伏特表，该系统可以对直流电压进行比较高精度的测量并用语音播报该值。同时，亦可以通过改变adc中ref（—）和ref（+）的值实现对不同范围的直流电压的测量。

    关键词：单片机 语音播报 模数转换(adc) 伏特表

    引言

    传统的伏特表在我们的日常生活及科学研究中起到了其独特的作用，但是在科学技术日新月异、集成芯片在日常生活中的应用越来越广泛的今天显得比较落伍：①它们的量程往往在出厂以前就限定好的，不能根据具体使用场合进行相应调整；②测量精度有限；③不能够将测量结果用语音播放出来。本文将介绍一种由单片机最小系统[1][3]、模－数转换电路[3] [5]、语音电路[2][4]、led显示电路[1][3]组成的单片机式语音播报伏特表。

    1、硬件设计

    整个系统的组成可以分成四大部分：单片机、模－数转换电路、语音电路、led显示电路。下面就主要的部分进行具体介绍。

    1．1、单片机

    目前流行的单片机很多,其中89c51自带有片内rom和一定数量的ram，一般不需要扩展片外的存储器，并且能和mcs—51产品兼容。本设计选择89c51单片机，如下图所示：

    图 1－1 89c51单片机

    本设计选用简单基本的经典复位电路，它利用电容和电阻的充放电来产生一个达到时间要求的连续低电压，并输入到单片机的复位管脚。

    1．2、模－数转换电路

    模－数转换选择8位的adc即ad0809，模块分布如图 1－2，测量范围由ref(-)和ref(+)接的电压决定，使用的时候可以根据具体的需求更改测量量程。

    工作原理如下：首先，地址控制模块中，由单片机送来“通道控制信号”选择我们所需要的通道，随后ale信号锁定该通道。此时，外界的模拟输入就可以通过“模拟输入开关”进入ad转换器。这时，只要start信号一有效马上就开始进行ad转换。

    ad转换的过程其实就是一个“和参考电压比较，逐次逼近”的过程。由“256电阻阶梯”模块提供参考电压，并在“开关阵列”的控制下，和输入进行比较，直到在“s．ａ．ｒ．”模块中得到一个比较精确的数字化输出值，这时由“控制/定时模块”发送eoc信号通知外部ad转换完毕。所的到的数字信号存于“输出锁存模块”中，只要单片机来一个output enable信号即可输出数据。

    图 1－2 adc模块图

    adc芯片如下：

    图 1－3 adc芯片图

    模－数转换工作主要是由硬件完成的，其软件部分相当简单.

    1．3、语音播报

    从设计的要求、芯片的性能等方面考虑，设计时选择了isd1400。它的功能齐全，控制信号只使用89c51的i/o控制线。内含64k/128k eeprom存储器、消除噪声的话筒前置放大器和自动增益调节agc电路、适合语音的专用滤波电路、具有极高温度稳定性能的时钟振荡电路及全部语音处理电路。这种电路还提了多种应用方式选择和接口，并可方便地应用到各种集成化电子语音系统中。语音录放组件可用于各种一段式语音留言装置、语音报警及语音提示装置中，能够在电源断开的情况下，长期保存信息。设计时具