51單片機NY3P035語音播報源程序原理圖

ID:809052 · 發表于 2020-8-13 19:16

51單片機語音播報模塊：
以8位STC89C52單片機為控制核心，利用DHT11、GY-30、MQ-2傳感器實時采集溫濕度、光照強度、氣體濃度等環境參數，用戶可以通過LCD1602液晶查看當前環境參數數據。NY3P035芯片控制語音播報，加入藍牙通信接口電路，手機連接藍牙模塊，下位機和上位機進行通信，手機藍牙串口界面可以接收當前的環境數據，手機發命令給單片機，可控制語音的播報。
實物圖：

單片機源程序如下:

#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#include <uart.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar write_add[7]={0x8c,0x8a,0x88,0x86,0x84,0x82,0x80}; //數據的地址
uchar read_add[7]={0x8d,0x8b,0x89,0x87,0x85,0x83,0x81};
uchar code table3[]=" "; //清屏內容
sbit rs=P1^0; //LCD1602
sbit rw=P1^1; //LCD1602
sbit e=P2^5; //LCD1602
sbit SCL=P1^5; //IIC時鐘引腳定義 //BH1750fvi光照強度傳感器
sbit SDA=P1^6; //IIC數據引腳定義
sbit cs=P3^6; //TLC2543
sbit clk=P2^7;
sbit sdi=P2^6;
sbit sdo=P2^4;
sbit flag=P3^4;
sbit bit7=B^7;
sbit Data =P1^3; //DHT11
int temperature; //全局變量溫度
int Count; //T0中斷次數
sbit KEY1=P3^5; //播放語音
//sbit KEY2=P3^6; //暫停
sbit BUSY=P2^0; //語音芯片
sbit DATA=P2^1; //語音芯片
sbit RST=P2^2; //語音芯片
void delay_ms( uint ms);
void delay1();
void ADC_read( uint ch);
void volt_result();
void disp_volt(uint value);
uchar y;
uchar first,second,third,forth;
bit date;
uint adval=0;
uint volt=0;
uchar temppp=0;
uchar flag_table[3]={0};
uchar flagx;
bit SetFlag=0; //更新時間標志位
uchar shi,ge;
uchar temp,tempp; //八個bit數據位的變量
uchar comdata; //總線接收到的數據
uchar T_data_H_temp,T_data_L_temp,RH_data_H_temp,RH_data_L_temp,checkdata_temp,temp_data;
uchar T_data_H,T_data_L,RH_data_H,RH_data_L,checkdata;
void music(uchar k);
uchar uart_wendu_shi,uart_wendu_ge,uart_shidu_shi,uart_shidu_ge;
uchar uart_sun_shi,uart_sun_ge;
#define SlaveAddress 0x46 //定義器件在IIC總線中的從地址,根據ALT ADDRESS地址引腳不同修改
//ALT ADDRESS引腳接地時地址為0x46，接電源時地址為0xB8
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
BYTE BUF[8]; //接收數據緩存區
uchar gee,shii,bai,qian,wan; //顯示變量
int dis_data;
void delay_nms(unsigned int k);
void Init_BH1750(void);
void WriteDataLCM(uchar dataW);
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc);
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData);
void conversion(uint temp_data);
void Single_Write_BH1750(uchar REG_Address); //單個寫入數據
uchar Single_Read_BH1750(uchar REG_Address); //單個讀取內部寄存器數據
void Multiple_Read_BH1750(); //連續的讀取內部寄存器數據
//------------------------------------
void Delay5us();
void Delay5ms();
void BH1750_Start(); //起始信號
void BH1750_Stop(); //停止信號
void BH1750_SendACK(bit ack); //應答ACK
bit BH1750_RecvACK(); //讀ack
void BH1750_SendByte(BYTE dat); //IIC單個字節寫
BYTE BH1750_RecvByte(); //IIC單個字節讀
/*********************************************************************************************************************/
void delay1(uint z) //延時1ms函數
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=80;y>0;y--);
}
/***********************************
延時 BH1750
************************************/
/**************************************
延時5微秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作環境,需要調整此函數，注意時鐘過快時需要修改
當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
**************************************/
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
/**************************************
延時5毫秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作環境,需要調整此函數
當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
**************************************/
void Delay5ms()
{
WORD n = 560;
while (n--);
}
//毫秒延時**************************
void delay_nms(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++)
{;}}
}
/*******************************/
void write_com(uchar com) //寫指令函數
{
rw=0;
delay1(5);
rs=0;
delay1(5);
e=1;
delay1(5);
P0=com;
delay1(5);
e=0;
delay1(5);
}
void write_date(uchar date) //寫數據函數
{
rw=0;
delay1(5);
rs=1;
delay1(5);
e=1;
delay1(5);
P0=date;
delay1(5);
e=0;
delay1(5);
}
void LCDinit() //初始化函數
{
uchar num;
e=0; // 時序表e初始為0
write_com(0x38); //設置16*2顯示，5*7點陣，8位數據接口
write_com(0x0c); //設置光標
write_com(0x06); //光標自動加1,光標輸入方式
write_com(0x01); //清屏
write_com(0x80); //設置初始顯示位置
for(num=0;num<16;num++)
{
// write_date(table1[num]);
delay1(5);
}
write_com(0x80+0x40);
for(num=0;num<16;num++)
{
// write_date(table2[num]);
delay1(5);
}
}
void SetTime_dispaly(uchar add,uchar dat) //第一個：參數的地址，第二個：參數的內容
{
shi=dat/10; //把溫度的十位提取出來
ge=dat%10; //把溫度的個位提取出來
write_com(add); //要寫的地址
write_date(0x30+shi); //十位的內容 1602字符庫
write_date(0x30+ge); //個位的內容 1602字符庫
}
void Date_dispaly(uchar add,uchar dat) //第一個：參數的地址，第二個：參數的內容
{
// uchar shi,ge;
shi=dat/16; //把溫度的十位提取出來
ge=dat%16; //把溫度的個位提取出來
write_com(add); //要寫的地址
write_date(0x30+shi); //十位的內容 1602字符庫
write_date(0x30+ge); //個位的內容 1602字符庫
}
void LCD_Clean(uchar i) //液晶屏清除顯示
{
uchar num;
if(i==1)
{
write_com(0x80); //設置初始顯示位置
for(num=0;num<16;num++) //顯示第一行內容
{
write_date(table3[num]);
delay1(1);
}
}
if(i==2)
{
write_com(0x80+0x40);
for(num=0;num<16;num++) //顯示第二行內容
{
write_date(table3[num]);
delay1(1);
}
}
}
void LCD_Display_String(unsigned char line,unsigned char *string)
{ //液晶屏顯示內容，把要顯示的內容寫到對應的位置
unsigned char i;
unsigned char address=0;
if(line==1)
{
address=0x80; //0X80是第1行的第1個位置 ,0x81第2位
}
else if(line==2)
{
address=0x80+0x40; //0X80+0x40是第2行的第1個位置 ,0X80+0x40+1是第2行第2位
}
for(i=0;i<16;i++)
{
write_com(address);
write_date(string[i]);
address++;
}
}
/***********************************************語音*****************************************************************/
void music(uchar k)
{
RST=1;
delay(2);
RST=0; //發送復位脈沖，即起始信號
delay(2);
while(k>0) //發送K個脈沖，播放第K段內容
{
DATA=1;
delay(1);
DATA=0;
delay(1);
k--;
}
}
void Voice(void)
{
if(KEY1==0) //按鍵按下，播放溫濕度。
{
delay_nms(10);
if(KEY1==0)
{
music(23); //你好
while(!BUSY);
delay(1000); //中間間隔約1s
// music(24); //我是語音播報環境測試儀
// while(!BUSY);
// delay(500); //中間間隔約0.5s
music(19); //播放“現在溫度是
while(!BUSY); //等待播完
if(T_data_H/10==1) //溫度大于10小于20
{
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(T_data_H/10>1) //溫度大于20
{
music(T_data_H/10+2); //播放“高位”
while(!BUSY); //等待播完
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if((T_data_H%10)!=0) //低位不等于0
{
music(T_data_H%10+2); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(T_data_H==0) //溫度等于0
{
music(1); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
music(18); //播放“度”
while(!BUSY); //等待播完
delay(1000); //中間間隔約1s
music(20); //播放“現在濕度是”
while(!BUSY); //等待播完
music(17); //播放“百分之”
while(!BUSY); //等待播完
if(RH_data_H/10==1) //濕度大于10小于20
{
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(RH_data_H/10>1) //濕度大于20
{
music(RH_data_H/10+2); //播放“高位”
while(!BUSY); //等待播完
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if((RH_data_H%10)!=0) //低位不等于0
{
music(RH_data_H%10+2); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(RH_data_H==0) //濕度等于0
{
music(2); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
delay(1000); //間隔1S
music(21); //光照強度是
while(!BUSY);
if(tempp/10==1) //光照強度大于10小于20
{
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(tempp/10>1) //光照強度大于20
{
music(tempp/10+2); //播放“高位”
while(!BUSY); //等待播完
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if((tempp%10)!=0) //低位不等于0
{
music(tempp%10+2); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(tempp==0) //光照強度等于0
{
music(2); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
delay(1000);
music(22);
while(!BUSY);
music(17);
while(!BUSY);
if(volt/10==1) //煙霧濃度大于10小于20
{
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(volt/10>1) //煙霧濃度大于20
{
music(volt/10+2); //播放“高位”
while(!BUSY); //等待播完
music(12); //播放“十”
while(!BUSY); //等待播完
}
if((volt%10)!=0) //低位不等于0
{
music(volt%10+2); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
if(volt==0) //煙霧濃度等于0
{
music(2); //播放“低位”
while(!BUSY); //等待播完
}
}
}
}
/*******************************溫濕度DHT11*************************************************/
void Delay_DHT(uint j)
{
uchar i;
for(;j>0;j--)
{
for(i=0;i<27;i++);
}
}
void Delay_10us(void) //使用12M晶振的時間剛好為10us
{
uchar i;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
}
void COM(void)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
while(!Data);
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
temp=0;
if(Data) //判斷數據位是0還是1,發出低電平數據開始信號后，數據拉高，高電平的時間決定數據位為1或者0，
temp=1; //當高電平時間小于30us時為0，大于30us且小于70us為1，大于70us則進入下一個bit
while(Data); //等待數據接受完
comdata<<=1; //左移一位
comdata|=temp;//將該位賦給comdata
}
}
void RH(void)
{
//主機拉低18ms
Data=0;
Delay_DHT(180);
Data=1;
//總線由上拉電阻拉高主機延時20us
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
//主機設為輸入判斷從機響應信號
Data=1;
//判斷從機是否有低電平響應信號如不響應則跳出，響應則向下運行
if(!Data) //T !
{
//判斷從機是否發出 80us 的低電平響應信號是否結束
while(!Data);
//判斷從機是否發出 80us 的高電平，如發出則進入數據接收狀態
while(Data);
//數據接收狀態
//部分用于以后擴展 , 現讀出為零 . 操作流程如下 :
//一次完整的數據傳輸為 40bit, 高位先出。
//數據格式 :8bit 濕度整數數據 +8bit 濕度小數數據
COM(); //+8bi 溫度整數數據 +8bit 溫度小數數據
RH_data_H_temp=comdata;
COM();
RH_data_L_temp=comdata;
COM();
T_data_H_temp=comdata;
COM();
T_data_L_temp=comdata;
COM();
checkdata_temp=comdata;
Data=1; //總線拉高，進入空閑模式
temp=(T_data_H_temp+T_data_L_temp+RH_data_H_temp+RH_data_L_temp);
if(temp==checkdata_temp) //數據校驗
{
RH_data_H=RH_data_H_temp;
RH_data_L=RH_data_L_temp;
T_data_H=T_data_H_temp; //溫濕度的分辨率都為1，小數部分都是0
T_data_L=T_data_L_temp;
checkdata=checkdata_temp;
}
}
}
/*********************************************************************************************************************/
void Timer_init(void)
{
TMOD=0x11; //設置定時器0為工作方式1
TH0=(65536-50000)/256; //50MS定時
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1; //開定時器T0的中斷總中斷
ET0=1; //允許T0中斷
TR0=1; //開啟定時器
}
/************************************************************************
光照強度BH1750
*************************************************************************/
void SetBH1750_dispaly(uchar addd,uchar temp_data) //第一個：參數的地址，第二個：參數的內容
{
uchar wan,qian,bai,shii,gee;
wan=temp_data/10000;
temp_data=temp_data%10000;
qian=temp_data/1000%10;
temp_data=temp_data%1000;
bai=temp_data/100%10;
temp_data=temp_data%100;
shii=temp_data/10%10;
temp_data=temp_data%10;
gee=temp_data/1%10;
write_com(addd);
write_date(0x30+wan);
write_date(0x30+qian);
write_date(0x30+bai);
write_date(0x30+shii);
write_date(0x30+gee);
}
/**************************************
起始信號
**************************************/
void BH1750_Start()
{
SDA = 1; //拉高數據線
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SDA = 0; //產生下降沿
Delay5us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
}
/**************************************
停止信號
**************************************/
void BH1750_Stop()
{
SDA = 0; //拉低數據線
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SDA = 1; //產生上升沿
Delay5us(); //延時
}
/**************************************
發送應答信號
入口參數:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void BH1750_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack; //寫應答信號
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
}
/**************************************
接收應答信號
**************************************/
bit BH1750_RecvACK()
{
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
CY = SDA; //讀應答信號
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
return CY;
}
/**************************************
向IIC總線發送一個字節數據
**************************************/
void BH1750_SendByte(BYTE dat)
{
BYTE i;
for (i=0; i<8; i++) //8位計數器
{
dat <<= 1; //移出數據的最高位
SDA = CY; //送數據口
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
}
BH1750_RecvACK();
}
/**************************************
從IIC總線接收一個字節數據
**************************************/
BYTE BH1750_RecvByte()
{
BYTE i;
BYTE dat = 0;
SDA = 1; //使能內部上拉,準備讀取數據,
for (i=0; i<8; i++) //8位計數器
{
dat <<= 1;
SCL = 1; //拉高時鐘線
Delay5us(); //延時
dat |= SDA; //讀數據
SCL = 0; //拉低時鐘線
Delay5us(); //延時
}
return dat;
}
void Single_Write_BH1750(uchar REG_Address)
{
BH1750_Start(); //起始信號
BH1750_SendByte(SlaveAddress); //發送設備地址+寫信號
BH1750_SendByte(REG_Address); //內部寄存器地址，
// BH1750_SendByte(REG_data); //內部寄存器數據，
BH1750_Stop(); //發送停止信號
}
//*********************************************************
//
//連續讀出BH1750內部數據
//
//*********************************************************
void Multiple_read_BH1750(void)
{ uchar i;
BH1750_Start(); //起始信號
BH1750_SendByte(SlaveAddress+1); //發送設備地址+讀信號
for (i=0; i<3; i++) //連續讀取2個地址數據，存儲中BUF
{
BUF[i] = BH1750_RecvByte(); //BUF[0]存儲0x32地址中的數據
if (i == 3)
{
BH1750_SendACK(1); //最后一個數據需要回NOACK
}
else
{
BH1750_SendACK(0); //回應ACK
}
}
BH1750_Stop(); //停止信號
Delay5ms(); //加延時
}
//初始化BH1750，根據需要請參考pdf進行修改****
void Init_BH1750()
{
Single_Write_BH1750(0x01);
}
//2543
void ADC_read( uint ch)
{
uchar i;
sdo=1;
clk=0;
cs=1;
delay_nms(1);
cs=0;
B=ch;
for(i=8;i>0;i--)
{
date=sdo;
sdi=bit7;
clk=1;
B=B<<1;
clk=0;
temppp=temppp<<1;
if(date==1)
{temppp++;}
}
adval=temppp;
adval=adval<<4;
for(i=4;i>0;i--)
{
date=sdo;
temppp=temppp<<1;
if(date==1)
{temppp++;}
clk=1;
clk=0;
}
cs=1;
adval=adval+temppp;
volt=adval;
}
void ADC_dispaly(uchar adddd,uchar value)
{
first=(uchar)(value/1000);
delay_nms(1);
second=(uchar)(value%1000/100);
delay_nms(1);
third=(uchar)(value%100/10);
delay_nms(1);
forth=(uchar)(value%10);
delay_nms(1);
write_com(adddd);
write_date(0x30+first);
write_date(0x30+second);
write_date(0x30+third);
write_date(0x30+forth);
if(first>4)
{flagx=0;}
else
{flagx=1;}
flag_table[0]=flag_table[1] ;
flag_table[1]=flag_table[2] ;
flag_table[2]=flagx ;
}
void main()
{
delay_nms(100); //延時100ms
BUSY=0; //語音芯片
DATA=0; //語音芯片
RST=0;
LCDinit(); //液晶初始化
Init_BH1750(); //初始化BH1750
Timer_init();
init(); //串口初始化
while(1)
{
if(Count>=10) //每0.5秒采一次溫濕度，避免顯示錯亂，10*50ms=0.5s
{
RH(); //讀取溫濕度
uart_wendu_shi=T_data_H/10;
uart_wendu_ge=T_data_H%10;
uart_shidu_shi=RH_data_H/10;
uart_shidu_ge=RH_data_H%10;
SetTime_dispaly(0x80+2,T_data_H); //顯示溫度
SetTime_dispaly(0x80+0x40+2,RH_data_H); //顯示濕度
write_com(0x80);
write_date(0x54); //寫 T 溫度
write_com(0x80+0x40);
write_date(0x52); //寫 R 濕度
write_com(0x80+6);
write_date(0x53); //寫 S 光照強度
write_com(0x80+0x40+6);
write_date(0x57); //寫 W 氣體煙霧
write_com(0x80+4);
write_date(0x43); //寫 C
write_com(0x80+0x40+4);
write_date(0x25); //寫 %
write_com(0x80+13);
write_date(0x4C); //寫 L
write_com(0x80+14);
write_date(0x78); //寫 x
write_com(0x80+0x40+12);
write_date(0x25); //寫 %
Count=0; //清零
Single_Write_BH1750(0x01); // power on
Single_Write_BH1750(0x10); // H- resolution mode
delay_nms(180); //延時180ms
Multiple_Read_BH1750(); //連續讀出數據，存儲在BUF中
dis_data=BUF[0];
dis_data=(dis_data<<8)+BUF[1]; //合成數據，即光照數據
tempp=(float)dis_data/1.2;
SetBH1750_dispaly(0x80+8,tempp);
uart_sun_shi=tempp/10; //串口
uart_sun_ge=tempp%10; //
if(K2==0)
{
delay_nms(20);
if(!K2)
{
while(!K2);
send(uart_wendu_shi,uart_wendu_ge,uart_shidu_shi,uart_shidu_ge,uart_sun_shi,uart_sun_ge);
}
}
ADC_read();
volt=volt*5000/4095;
ADC_dispaly(0x80+0x40+8,volt);
y=SBUF;
SetFlag=1;
switch(y)
{
case 0x01 :KEY1=0;break;
}
Voice();
}
}
}
void Timer0() interrupt 1 //定時器T0中斷函數
{
TH0=(65536-50000)/256; //賦初值=50ms
TL0=(65536-50000)%256; //TH0=3C,TL0=B0
Count++; //每中斷一次，Count加一，計數20次，表示1s的時間到
}