专利名称：一种语音播报及数模双显示的多功能仪表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能仪表，尤其是一种语音播报及数模双显示的多功能仪表，该多功能仪表除了具备普通数字万用表测量直流电压、直流电流、交流电压，交流电流、电阻、电感、电容等参数的基本测量功能外，还具有测量频率、红外语音报温的功能。
背景技术：
目前测量仪表基本上分为数字表与指针表两大类，由于数字表和指针式仪表各有特点，各有它的不足；数字表可直接读数，比较准确、方便，指针式仪表则在测量参数变化过程方面具有不可替代的优势。在有些场合，如光线太强或光线很暗的情况下读数看不清更显十分必要，在测量如充电电压变化过程，指针显示则更加直观。
发明内容
发明目的针对现有技术存在的问题与不足，本发明提供一种语音播报及数模双显示的多功能仪表，该多功能仪表采用液晶/指针双显示装置，实现其数模双显示功能，还进行测量结果的语音播报，不仅满足了人机对话的功能，同时具有高精度，高过载，过载自动报警，消除过载自动恢复工作，满足不同场合、不同人群的需要，尤其能满足初学者使用，便于学生实验使用。技术方案一种语音播报及数模双显示的多功能仪表，包括频率测量�？�、基本测量�？�、温度测量�？�、输入变换�？�、功能选择�？�、信号放大驱动�？�、单片机控制�？�、D/A转换及整形滤波�？�、数字显示单元、模拟输出单元和语音输出单元；所述基本测量�？�、频率测量模块和温度测量�？榈氖涑龆司牍δ苎≡衲？榈氖淙攵肆樱δ苎≡衲？榈氖淙攵擞胧淙氡浠荒？榈氖淙攵肆樱凰鍪淙氡浠荒？榈氖涑龆私有藕欧糯笄？榈氖淙攵耍凰鲂藕欧糯笄？榈氖涑龆私拥テ刂颇？榈氖淙攵耍凰龅テ刂颇？榈牡谝皇涑龆私邮窒允镜ピ诙涑龆送ü鼶/A转换及整形滤波�？榻幽Ｄ馐涑龅ピ谌涑龆私佑镆羰涑龅ピ凰龌静饬磕？榘ú饬恐绷鞯缪�、直流电流、交流电压、交流电流、电阻、电感和电容的模块；基本测量�？�、频率测量�？楹臀露炔饬磕？榻髯缘募觳庑藕磐üδ苎≡衲？榇涓淙氡浠荒？椋凰鍪淙氡浠荒？榻邮盏降募觳庑藕抛晃资叭〉男藕牛⒔缓蟮男藕欧⑺透藕欧糯笄？椋凰鲂藕欧糯笄？榻缓蟮男藕欧糯蠡蛩ゼ跷撞饬康男藕牛⒋涓テ刂颇？椋⒕テ刂频缏吠瓿尚藕诺淖�、运算、控制等处理，得到处理后的模拟信号；所述处理后的模拟信号由单片机控制�？橹械腁/D采样电路转换成数字信号；所述数字信号通过单片机控制模块的第一输出端输入到数字显示单元；所述数字信号通过D/A转换及整形滤波�？樽晃Ｄ庑藕牛媚Ｄ庑藕乓来瓮ü诙涑龆撕颓？槭淙氲侥Ｄ馐涑龅ピ来瓮ü谌涑龆撕颓？槭淙氲接镆羰涑龅ヘ！�
所述频率測量模块将检测到的频率信号传输给输入变换�？橹械钠德�/电压转换电路，所述频率信号再进行A/D转换，送至单片机控制�？榇硎迪制德实臏y量。所述的语音输出单元是以凌阳SPCE061A单片机作为整个系统的控制中心，负责控制启动温度測量，接收测量数据，计算温度值，同时通过音频输出通道播报温度值；温度測量�？楹焱獠馕履？楦涸鹞露鹊臏y量、采集，并将采集数据通过数据端ロ传送到SPCE061A单片机；由数字显示单元显示温度值。所述频率/电压转换电路为f/U转换器，所述f/U转换器把被测频率信号转换成 直流电压，然后再经过A/D转换器转换成7段码并驱动数字显示单元显示結果。所述数字显示单元为液晶显示�？�。有益效果与现有技术相比，本发明提供的语音播报及数模双显示的多功能仪表通过数字显示单元和模拟输出単元实现数字模拟双显示功能，通过语音输出单元实现语音播报测量结果，除了可以通过基本测量�？槭挂潜砭弑钙胀ㄊ滞蛴帽砜梢圆饬恐绷鞯缪埂⒅绷鞯缌�、交流电压，交流电流、电阻、电感、电容等參数外，还通过频率测量�？楹臀露炔饬磕？槭迪植饬科德�、红外语音报温的功能。
图I为本发明实施例的系统框图；图2为本发明实施例的频率测量原理图；图3为本发明实施例的红外语音报温原理图；图4为本发明实施例的液晶显示接ロ图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进ー步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1-2所示，本实施例采用凌阳SPCE061单片机为主要控制芯片，利用SPCE061单片机8路A/D转换功能，完成模拟信号转换为数字信号，A/D转换结果寄存为10位；SPCE061A片内的10位DAC为双通道方式，DAC具有两种工作方式PWM驱动方式和音频驱动方式，一路实现语音输出，另一路驱动指针表头。输入变换模块把输入信号变换为O 5V (或3. 3V)的电压信号，通过功能选择�？橹械牟ǘ慰亟醒≡瘢淙氲较嘤Φ腁/D通道，同时将电压信号输入电压比较器，当电压信号超过量程(过载)，可通过语音输出单元语音提示改变量程。凌阳SPCE061单片机输出的数字信号通过液晶显示12864�？槭迪质窒允荆�12864数据为8位并行数据接ロ，外加数根控制线，与12864的接ロ采用无地址方式传送，设置好寄存器工作状态，即可直接传送数据，SPCE061A的SIO接ロ最高传输率可达5Mb/S。数据的读写控制线由单片机的I/O线控制，LCD所需的时序延时由编好的位操作函数直接控制，编程时不须考虑SPCE061A与12864接ロ的时间要求，简化了编程。基本测量单元与普通数字万用表功能相同。频率测量単元如图3所示，主要包括运算放大器opo/C^CMOS六反相器CD4069^2, CMOS定时器555I3，再配以A/D转换器。其中运算放大器θΡ07^^ι作电压放大器,CMOS六反相器(^)4069几2作整形和缓冲的作用，CMOS定时器555I3构成f/U转换器。配A/D转换器时，输入频率信号Uin经过限流电阻R1加至运算放大器OPO77c^同相输入端，利用运算放大器〇P07/Ci作开环电压放大。图3中Dl和D2为输入级双向限幅二极管，可以将输入频率信号U' IN限制在0. 7V左右，起到保护作用。图3中Cl为隔直电容，RjPR4是偏置电阻，可将CMOS六反相器cD4069lC2输出信号经稱合电容C2稱合到CMOS定时器555^3的第2脚。R5、R6也是偏置电阻，R7为定时电阻，C3为定时电容。CMOS定时器555在这里作单稳态触发器使用，触发脉冲为低电平有效。从第3脚输出的脉冲序列通过R8、Wl和R9分压，再经过C4、R1(I、C5滤波，获得平均值电压。与f 严格成正比，这就是利用555实现f/U转换的原理。温度测量单元如图4所示，红外测温�？門Nl引出5个引脚，其中V和G分别接电源和地即可；D接61板I0A15，传输给61板测量数据；C接61板的I0A14，通过I0A14就可以检测到红外测温�？槭敝樱籄接61板的I0A13，这样只要从I0A13输出低电平，就可以启动测温。权利要求
1.一种语音播报及数模双显示的多功能仪表，其特征在于包括频率测量�？�、基本测量�？�、温度测量�？�、输入变换�？椤⒐δ苎≡衲？�、信号放大驱动�？�、单片机控制模块、D/A转换及整形滤波�？�、数字显示单元、模拟输出单元和语音输出单元；所述基本测量�？�、频率测量�？楹臀露炔饬磕？榈氖涑龆司牍δ苎≡衲？榈氖淙攵肆樱δ苎≡衲？榈氖淙攵擞胧淙氡浠荒？榈氖淙攵肆樱凰鍪淙氡浠荒？榈氖涑龆私有藕欧糯笄？榈氖淙攵耍凰鲂藕欧糯笄？榈氖涑龆私拥テ刂颇？榈氖淙攵耍凰龅テ刂颇？榈牡谝皇涑龆私邮窒允镜ピ诙涑龆送ü鼶/A转换及整形滤波�？榻幽Ｄ馐涑龅ピ谌涑龆私佑镆羰涑龅ピ凰龌静饬磕？榘ú饬恐绷鞯缪�、直流电流、交流电压、交流电流、电阻、电感和电容的�？椋� 基本测量�？�、频率测量�？楹臀露炔饬磕？榻髯缘募觳庑藕磐üδ苎≡衲？榇涓淙氡浠荒？椋凰鍪淙氡浠荒？榻邮盏降募觳庑藕抛晃资叭〉男藕牛⒔缓蟮男藕欧⑺透藕欧糯笄？椋凰鲂藕欧糯笄？榻缓蟮男藕欧糯蠡蛩ゼ跷撞饬康男藕牛⒋涓テ刂颇？椋⒕テ刂频缏吠瓿尚藕诺淖�、运算、控制等处理，得到处理后的模拟信号；所述处理后的模拟信号由单片机控制�？橹械腁/D采样电路转换成数字信号；所述数字信号通过单片机控制�？榈牡谝皇涑龆耸淙氲绞窒允镜ピ�; 所述数字信号通过D/A转换及整形滤波�？樽晃Ｄ庑藕牛媚Ｄ庑藕乓来瓮ü诙涑龆撕颓？槭淙氲侥Ｄ馐涑龅ピ来瓮ü谌涑龆撕颓？槭淙氲接镆羰涑龅ピ�。
2.如权利要求I所述的语音播报及数模双显示的多功能仪表，其特征在于所述频率测量�？榻觳獾降钠德市藕糯涓淙氡浠荒？橹械钠德�/电压转换电路，所述频率信号再进行A/D转换，送至单片机控制�？榇硎迪制德实牟饬�。
3.如权利要求I所述的语音播报及数模双显示的多功能仪表，其特征在于所述的语音输出单元是以凌阳SPCE061A单片机作为整个系统的控制中心，负责控制启动温度测量，接收测量数据，计算温度值，同时通过音频输出通道播报温度值；温度测量�？楹焱獠馕履？楦涸鹞露鹊牟饬�、采集，并将采集数据通过数据端口传送到SPCE061A单片机；由数字显示单元显示温度值。
4.如权利要求2所述的语音播报及数模双显示的多功能仪表，其特征在于所述频率/电压转换电路为f/u转换器，所述f/U转换器把被测频率信号转换成直流电压，然后再经过A/D转换器转换成7段码并驱动数字显示单元显示结果。
5.如权利要求1、3或4所述的语音播报及数模双显示的多功能仪表，其特征在于所述数字显示单元为液晶显示�？�。
全文摘要
本发明公开了一种语音播报及数模双显示的多功能仪表，包括频率测量�？�、温度测量�？�、输入变换�？�、功能选择�？椤⑿藕欧糯笄？�、单片机控制�？�、D/A转换及整形滤波�？�、数字显示单元、模拟输出单元和语音输出单元。本发明通过数字显示单元和模拟输出单元实现数字模拟双显示功能，通过语音输出单元实现语音播报测量结果，除了可以通过基本测量�？槭挂潜砭弑钙胀ㄊ滞蛴帽砜梢圆饬恐绷鞯缪�、直流电流、交流电压，交流电流、电阻、电感、电容等参数外，还通过频率测量�？楹臀露炔饬磕？槭迪植饬科德�、红外语音报温的功能。
文档编号G01D7/12GK102628882SQ20121010086
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者郑明辉 申请人:江苏科技大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
