摘要
語(yǔ)音提示器系統(tǒng)采用預(yù)錄音回放技術(shù)，這種方法必須對(duì)信息文本事先進(jìn)行錄音，并存為聲音文件，結(jié)合其他技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)等領(lǐng)域，提示操作人員進(jìn)行正確操作，以防止出現(xiàn)錯(cuò)誤操作帶來(lái)的不必要損失。煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)，主要是解決焦化廠煉焦過程中三大車通信、地址爐號(hào)對(duì)位、推焦聯(lián)鎖、摘門聯(lián)鎖等一系列問題，從而達(dá)到生產(chǎn)全過程實(shí)行計(jì)算機(jī)集中管理控制。該系統(tǒng)每個(gè)車上有一個(gè)工業(yè)語(yǔ)音提示器，它接收中央控制室發(fā)來(lái)的信息后，根據(jù)接收到的信息提示操作人員進(jìn)行操作，為操作人員的正確和安全操作提供了有利的條件。
此畢業(yè)設(shè)計(jì)論文介紹了煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，分析了語(yǔ)音提示器硬件，然后根據(jù)另外一個(gè)同學(xué)所設(shè)計(jì)的煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)中的工業(yè)語(yǔ)音提示器的硬件電路，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的軟件，用匯編語(yǔ)言編寫源代碼程序，并在MEDWIN平臺(tái)上進(jìn)行匯編和模擬調(diào)試，并介紹了MEDWIN平臺(tái)上匯編和模擬調(diào)試的步驟，最終在實(shí)際設(shè)備上初步調(diào)試，基本上達(dá)到所要設(shè)計(jì)的任務(wù)。
關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；語(yǔ)音提示器；語(yǔ)音處理；數(shù)據(jù)通信；軟件設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì),畢業(yè)論文
Voice prompt system by the technology of repeating the pre-recorded information which must be prior to recording the text information and restoring as the voice documents, the system is carried out with other technology and applied to many fields such as the industry widely, and it can reminder the operators to operate correctly to avoid the unnecessary loss from the wrong operation, to reach the extent of centralizing the management by the computer during the whole operation process, the automotive management and control system during the process of league coking is mainly used to resolve a serious of problems such as three big locomotives correspondences, the address furnace number to the position, push coking the interconnection, picks the gate interconnection in the league coking company. There is a industrial voice reminder in every vehicle of automotive management and control system. It can receive the information from the central control room, which is then used to reminder the operators how to do, and to provider them the favorable conditions to operate correctly and safely.
This graduation thesis has introduced the structure and function of the automotive management and control system during the process of league coking and analyzed the voice reminder hardware, and designed the corresponding software according to the industrial Voice reminder’s hardware circuit of automotive management and control system during the process of league coking from another student’s design, and then wrote the original code procedure in the assembly language, and carried out the assembly and the simulation debugging in the MEDWIN platform, and introduced the steps for such operation. Basically reaches to design.
Keyword : Monolithic integrated circuit; Voice prompt; Voice processing; Data correspondences; Software design
目 錄
l.2 千盟煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)使用的工業(yè)語(yǔ)音提示器. 1
4.工業(yè)語(yǔ)音提示器軟件設(shè)計(jì). 11
4.3 時(shí)間比較子程序設(shè)計(jì). 22
1 概述
此畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)另外一個(gè)同學(xué)所設(shè)計(jì)的千盟煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)工業(yè)語(yǔ)音提示器的硬件電路設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件并最終在實(shí)際設(shè)備上調(diào)試。
1.1語(yǔ)音提示器作用
語(yǔ)音提示器系統(tǒng)一般采用預(yù)錄音回放技術(shù)，這種方法必須對(duì)信息文本事先進(jìn)行錄音，并存為聲音文件，結(jié)合其他技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、金融、郵電、工商、政府機(jī)關(guān)、交通、教育、游戲等領(lǐng)域，提醒人們?cè)诠ぷ髦小⑸钪幸恍┮龅氖虑椋瑴p少了不必要損失。
l.2 千盟煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)使用的工業(yè)語(yǔ)音提示器
千盟煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)，主要是解決焦化廠煉焦過程中三大車通信、地址爐號(hào)對(duì)位，推焦聯(lián)鎖、摘門聯(lián)鎖等一系列問題，從而達(dá)到生產(chǎn)全過程實(shí)行計(jì)算機(jī)集中管理控制。實(shí)現(xiàn)地面中央控制室與各機(jī)車的可靠數(shù)據(jù)通信；檢測(cè)各移動(dòng)機(jī)車的精確位置，達(dá)到各機(jī)車的自動(dòng)行走、爐號(hào)自動(dòng)對(duì)位；摘門聯(lián)鎖、推焦聯(lián)鎖、除塵聯(lián)鎖控制；生產(chǎn)計(jì)劃的自動(dòng)生成與下達(dá)；生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄。從而達(dá)到生產(chǎn)全過程實(shí)行計(jì)算機(jī)集中管理控制。在計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一指揮下，推焦車、攔焦車、熄焦車、裝煤車四大移動(dòng)機(jī)車，相互配合工作完成裝煤、平煤、推焦、攔焦、接焦、熄焦等一系列工作。該項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)準(zhǔn)確焦炭結(jié)焦時(shí)間、保證焦炭質(zhì)量、加強(qiáng)推焦操作工藝管理、提高焦?fàn)t作業(yè)水平、保護(hù)爐體、實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t預(yù)檢修、延長(zhǎng)焦?fàn)t使用壽命、杜絕人為操作的隨意性對(duì)焦炭質(zhì)量的影響、杜絕因爐號(hào)對(duì)位失誤而引起的紅焦落地等安全質(zhì)量事故，保護(hù)機(jī)車機(jī)械和電器設(shè)備、確保焦?fàn)t安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義，使焦?fàn)t操作管理水平上了新的臺(tái)階。
千盟煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)使用的工業(yè)語(yǔ)音提示器在機(jī)車駕駛室，用語(yǔ)音提示機(jī)車操作人員：
⑴當(dāng)推焦車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)，并有一定的停留時(shí)間，提示“推焦車已到計(jì)劃爐號(hào),準(zhǔn)備工作完畢”。
⑵當(dāng)攔焦車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)，并有一定的停留時(shí)間，且焦槽到位，提示“攔焦車已到計(jì)劃爐號(hào),準(zhǔn)備工作完畢”。
⑶當(dāng)熄焦車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)，并有一定的停留時(shí)間，且熄焦車車門關(guān)，提示“熄焦車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢”。
⑷當(dāng)裝煤車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)，并有一定的停留時(shí)間，提示“裝煤車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢”。
⑸當(dāng)除塵車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)，并有一定的停留時(shí)間，提示“除塵車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢”。
⑹當(dāng)前時(shí)間與計(jì)劃推焦時(shí)間相差5分鐘時(shí)，提示“推焦時(shí)刻快到，請(qǐng)各車加快準(zhǔn)備”。
⑺當(dāng)判斷推焦開始時(shí)，提示“推焦開始,如有緊急情況,請(qǐng)按停止推焦按鈕”。
⑻當(dāng)判斷推焦結(jié)束時(shí)，提示“推焦順利完成,請(qǐng)按計(jì)劃到新爐號(hào)號(hào)推焦”。
⑼推焦被停止時(shí)，提示“推焦被緊急停止，請(qǐng)查明原因”。
⑽當(dāng)判斷推焦開始時(shí)或者推煤結(jié)束時(shí)，提示“裝煤車開始裝煤”。
⑾當(dāng)判斷裝煤結(jié)束時(shí)或者裝煤開始時(shí)，提示“裝煤車裝煤完畢”。
⑿當(dāng)操作人員按下自動(dòng)走行危險(xiǎn)時(shí)，提示“前方有車，請(qǐng)注意安全”。
⒀當(dāng)裝煤車操作員按下請(qǐng)求平煤按鈕時(shí)，提示“請(qǐng)求平煤”。
為什么要講這些話呢？因?yàn)檎Z(yǔ)音提示器可以提示操作人員進(jìn)行操作，為司機(jī)的正確和安全操作提供了有利的條件。
2 千盟煉焦簡(jiǎn)述
2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及作用
系統(tǒng)由中控室部分、車載部分、編碼電纜部分構(gòu)成。
中控室設(shè)置在中央控制室，是系統(tǒng)的控制中心，通過收集各機(jī)車信息，形成各種控制命令，指揮各機(jī)車工作。
機(jī)控柜結(jié)構(gòu)“見圖2-1”。
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圖2-1 機(jī)控柜結(jié)構(gòu)圖
在各機(jī)車電器室或操作室安裝一臺(tái)機(jī)控柜，機(jī)控柜將收集到的機(jī)車工作狀態(tài)信息形成報(bào)文傳給中控室，并實(shí)施中控室發(fā)來(lái)的命令。每個(gè)車上有語(yǔ)音器，用以提示操作人員進(jìn)行操作。它接收車上控制器發(fā)來(lái)的信息后，根據(jù)信息顯示本機(jī)車及其它機(jī)車實(shí)際所在爐號(hào)、系統(tǒng)要求各機(jī)車的運(yùn)行方向和速度快慢、計(jì)劃推焦號(hào)和建立在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基礎(chǔ)上的計(jì)劃推焦時(shí)間是否達(dá)到一級(jí)和二級(jí)允推，并有13句操作語(yǔ)言提示，為司機(jī)的正確和安全操作提供了有利的條件。
2.2系統(tǒng)功能
生產(chǎn)計(jì)劃編排功能“見圖2-2”，可以手工編排和隨時(shí)修改推焦計(jì)劃。
2.2.1亂簽和恢復(fù)
在推焦車上裝有亂簽和恢復(fù)按鈕，因生產(chǎn)故障需要更改推焦計(jì)劃時(shí)，推焦車司機(jī)可按下亂簽按鈕更改計(jì)劃（跳到下一條計(jì)劃），事故排除后可按恢復(fù)按鈕恢復(fù)計(jì)劃。
爐號(hào)識(shí)別及方向判斷：根據(jù)所檢測(cè)的機(jī)車位置，自動(dòng)識(shí)別機(jī)車所處的爐號(hào)。根據(jù)所檢測(cè)的機(jī)車位置和計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)的位置，判斷機(jī)車應(yīng)正確運(yùn)行的方向。
圖2-2 計(jì)劃處理窗口
2.2.2 安全聯(lián)鎖控制
安全聯(lián)鎖控制由推焦聯(lián)鎖控制、裝煤聯(lián)鎖控制、取煤聯(lián)鎖控制組成。推焦聯(lián)鎖控制是由下面的條件來(lái)控制。
一級(jí)允推產(chǎn)生條件：
⑴推焦車、攔焦車、熄焦車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃爐號(hào)。
⑵導(dǎo)焦槽到位。
⑶熄焦車車身門關(guān)。
⑷在允許時(shí)間誤差范圍內(nèi)。
二級(jí)允推產(chǎn)生條件：
⑴一級(jí)允推條件成立。
⑵攔焦車人工允推確認(rèn)。
⑶熄焦車人工允推確認(rèn)。
當(dāng)且僅當(dāng)二級(jí)允推信號(hào)產(chǎn)生的條件下，系統(tǒng)給出允許推焦命令，才允許推焦桿前
進(jìn)。
在推焦車操作臺(tái)上設(shè)置聯(lián)鎖解除開關(guān),以便當(dāng)系統(tǒng)或生產(chǎn)發(fā)生故障時(shí)解除聯(lián)鎖。
在熄焦車和攔焦車操作臺(tái)上裝有緊急停止按鈕，若在推焦過程中熄焦車或攔焦車
發(fā)生故障要求停止推焦時(shí)，熄焦車或攔焦車司機(jī)可按下緊急停止按鈕，推焦桿立即停
止前進(jìn)。
允許摘爐門條件：
⑴推焦車、攔焦車摘門機(jī)對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃出焦碳化室的中心位置。
⑵當(dāng)前時(shí)間離計(jì)劃出焦時(shí)間在允許誤差范圍內(nèi)。
只有滿足允許摘爐門條件時(shí),系統(tǒng)給出允許摘爐門命令，摘門機(jī)才允許動(dòng)作；在推焦車、攔焦車操作臺(tái)上裝有摘門聯(lián)鎖與解除聯(lián)鎖選擇開關(guān)，以便機(jī)車檢修、維修爐門或當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)解除聯(lián)鎖。
裝煤聯(lián)鎖控制允許裝煤條件。
⑴裝煤車對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃裝煤爐號(hào)。
⑵計(jì)劃裝煤爐號(hào)機(jī)側(cè)、焦側(cè)爐門已關(guān)好。只有滿足允許裝煤條件時(shí),系統(tǒng)給出允許裝煤命令，給料機(jī)才允許動(dòng)作。
取煤聯(lián)鎖控制允許下煤條件：
⑴裝煤車對(duì)準(zhǔn)任何一個(gè)下煤口。
⑵裝煤車料位儀未滿。只有滿足允許取煤條件時(shí)，系統(tǒng)給出允許取煤命令，煤塔才允許下煤。
2.2.3 自動(dòng)走行、自動(dòng)定位功能
⑴自動(dòng)確定目標(biāo)位置：根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，以及當(dāng)前計(jì)劃完成情況，自動(dòng)確定機(jī)車下一步應(yīng)該行走的目標(biāo)位置。
⑵自動(dòng)走行：執(zhí)行計(jì)劃任務(wù)的機(jī)車，在車上按“自動(dòng)走行”按鍵后，自動(dòng)朝目標(biāo)位置走行。并能根據(jù)距目標(biāo)位置的遠(yuǎn)近，自動(dòng)控制機(jī)車的速度。
⑶自動(dòng)對(duì)位：在自動(dòng)走行中到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)自動(dòng)停止、自動(dòng)對(duì)位。采用自適應(yīng)控制技術(shù)，確保自動(dòng)對(duì)位準(zhǔn)確，其自動(dòng)定位精度達(dá)到0.5cm。
⑷安全保證：為確保安全，采用手動(dòng)優(yōu)先原則，即任何時(shí)候人工扳動(dòng)走行手柄，自動(dòng)走行立即取消，進(jìn)入手動(dòng)走行狀態(tài)。
3語(yǔ)音提示器硬件分析
VP1410是可用于多段語(yǔ)音再生的CMOS LSI語(yǔ)音處理芯片。當(dāng)與外圍語(yǔ)音存儲(chǔ)器EPROM或ROM相連后，可根據(jù)相應(yīng)的I/O控制信號(hào)再生多達(dá)10段的語(yǔ)音信息,所需再生的語(yǔ)音信息，通過微機(jī)及其相應(yīng)的開發(fā)軟件，將錄制在錄音磁帶上的語(yǔ)音固化在EPROM中。VP1410具有以下特征：a)高質(zhì)量的音質(zhì)。b)10個(gè)直接觸發(fā)引腳。c)片外程序存儲(chǔ)器EPROM/ROM。d)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)接口。e)16位地址線，易擴(kuò)充。f)5V直流電壓。g)電量消耗低。h)內(nèi)部電阻振蕩或外部時(shí)鐘。i)連續(xù)可變的三角形調(diào)制解調(diào)器。j)通常速度是24kbps到128kbps之間。k)裝有VP-880信息數(shù)字化系統(tǒng)。l)48腳雙列直插封裝（VP-1410）或48引腳四列直插封裝（VP-1410）。
各引腳功能簡(jiǎn)要說(shuō)明如下:
⑴ A0～A16：輸出，地址總線，增加一個(gè)反方向的擴(kuò)展，注意VP-1410A沒有用A16引腳。
⑵ ANG&ANG：輸出，不同的模擬音頻信號(hào)。
⑶ ANGD：輸入，模擬信號(hào)連接在外部的比較測(cè)定機(jī)。
⑷ CL：輸入，內(nèi)部RC振蕩器，如果外部時(shí)鐘被用，它一定連接到這個(gè)引腳，并且它的采樣頻率為64X。
⑸ CLK DRV：輸出，緩沖時(shí)鐘信號(hào)，方形波頻率相同的采樣頻率。
⑹ D0～D7：輸入，數(shù)據(jù)總線。
⑺ ENV：輸入，連接到一個(gè)外部輸出。
⑻ INT：輸出，連接外部積分器，生成波形。
⑼ GND：接地。
⑽ I/O1～I/O10：輸入/出，觸發(fā)引腳，低電平有效，I/O1是作為信息#1，I/O2作為信息#2等等，當(dāng)這個(gè)芯片空閑時(shí)而不能復(fù)位，這個(gè)引腳將觸發(fā)輸入脈沖，啟動(dòng)這個(gè)芯片的工作模式，并發(fā)送消息，一旦進(jìn)入工作模式，這個(gè)引腳就變成低輸出，直到這條信息結(jié)束。
⑾ R1：輸出，內(nèi)部振蕩器引腳，當(dāng)沒有用這個(gè)外部時(shí)鐘時(shí)將不連接。
⑿ READ：輸出，低電平有效，它表示這個(gè)芯片是空閑工作模式，這個(gè)信號(hào)通常被用于存儲(chǔ)器輸出。
⒀ REWET：輸入，高電平有效，復(fù)位時(shí)這外芯片返回工作模式，這個(gè)引腳是很靈敏的。
⒁ TEST：僅用于工廠，保持不連接。
⒂ VCC：輸入，提供電源。
3.2語(yǔ)音的錄制
3.2.1 Vp880語(yǔ)音發(fā)展系統(tǒng)調(diào)試使用簡(jiǎn)要說(shuō)明
⑴ 將vp880卡插入到計(jì)算機(jī)主板AISI插槽里，固定好。
⑵ 開電源，進(jìn)入windows98（即Microsoft windows）的操作系統(tǒng)，不要進(jìn)入windows2000。（既開機(jī)后默認(rèn)計(jì)算機(jī)的原定進(jìn)入目錄windows98。不要用 ↑ 或 ↓ 改變默認(rèn)，否則將不能正常使用vp880系統(tǒng)）。
⑶ win98以后，單擊左下角的“開始”→“關(guān)閉系統(tǒng)”，在彈出的對(duì)話框中選擇“重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)并切換到MS-DOS（既選擇最后一項(xiàng)）。進(jìn)入DOS后出現(xiàn)C:\WINDOWS_ 請(qǐng)鍵入如下命令：（┘表示回車鍵）
CD\ ┘ （退到c盤的目錄）
CD VP880 ┘ （進(jìn)入到vp880目錄中）
880 /IRQ=7 ┘ （設(shè)定中斷請(qǐng)求號(hào)）
⑷ 完成上述操作命令后，即可進(jìn)入vp880程序環(huán)境，以下步驟請(qǐng)參照vp-880語(yǔ)音發(fā)展工具使用手冊(cè)說(shuō)明。
⑸ 完成語(yǔ)音錄入后，將文件存盤，用寫片機(jī)寫片。寫片程序在桌面的RP3000文件夾中，打開之，找到RP3000.exe運(yùn)行既可開始寫片了。
語(yǔ)音錄制的采樣頻率有多種,常用的幾種如下:
by30 采集頻率為30.0 大小 331910
by32 采集頻率為32.2 大小 347120
by36 采集頻率為36.1 大小 385705
by46 采集頻率為46.0 大小 476040
說(shuō)明 by取"播音"的第一個(gè)字母.每個(gè)文件共有13句話.
命名方案: 將每個(gè)文件分割成18段,分別命名為by301、by302……；by321、by322…… ； by361、by362……；by460、by461……
錄音中說(shuō)話的順序：
⑴ 推焦車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢。
⑵ 攔焦車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢。
⑶ 熄焦車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢。
⑷ 裝煤車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢。
⑸ 除塵車已到計(jì)劃爐號(hào)，準(zhǔn)備工作完畢。
⑹ 推焦時(shí)刻到，請(qǐng)各車加快準(zhǔn)備。
⑺ 推焦開始，如有緊急情況，請(qǐng)按緊急停止按鈕。
⑻ 推焦順利完成，請(qǐng)按計(jì)劃大新爐號(hào)推焦。
⑼ 推焦被緊急停止，請(qǐng)查明原因。
⑽ 裝煤車開始裝煤。
⑾ 裝煤車裝煤完畢。
⑿ 前方有車，請(qǐng)注意安全。
⒀ 裝煤車請(qǐng)求平煤。
3.2.2 EPROM的簡(jiǎn)介[1]
EPROM是用電信號(hào)編程,也用電信號(hào)擦除的的只讀存儲(chǔ)芯片。在芯片外殼上的中間位置有一個(gè)圓形窗口，通過這個(gè)窗口照射紫外線射就可擦除原有的信息。
A15～A 0：地址線引腳。地址線引腳的數(shù)目由芯片的存儲(chǔ)容量來(lái)定，用來(lái)進(jìn)行單元選擇。
D7～D0：數(shù)據(jù)引腳。
CE：片選輸入端。
OE：輸出允許控制端。
PGM：編程時(shí)，加編程式脈沖的輸入端。
VPP：編程時(shí)，編程電壓（+12V或+25V）輸入端。
VCC：+5V，芯片的工作電壓。
GND：數(shù)字地。
NC：無(wú)用端。
3.3 語(yǔ)音提示器硬件分析
3.3.1 硬件電路原理分析
此硬件設(shè)計(jì)用到了單片機(jī)AT89C51[2][3]，語(yǔ)音處理芯片VP1410[4][5]，語(yǔ)音存儲(chǔ)芯片27080，通信接口電路芯片MAX485，看門狗芯片MAX813[6]，以及濾波和放大電路[7][8]，“見圖3-1”。
軟件設(shè)計(jì)的主要是AT89C51與VP1410的連接，AT89C51的P1.0～P1.6分別與VP1410的INA、INB、INC、IND、INE、INF連接，這些信號(hào)用來(lái)選擇語(yǔ)音存儲(chǔ)器中的語(yǔ)音段，由于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)不超過16句話，所以P1.0～P1.3的組合用來(lái)選擇，即P1.3- P1.0=0H，
選擇第0句話，P1.3- P1.0=1H，選擇第1句話，P1.6用來(lái)控控制開始講話，P1.6=0，開始講，P1.6=1，關(guān)閉講話，所以在設(shè)計(jì)軟件中須設(shè)計(jì)如下的指令，例如：要講第5句話指令為：
MOV P1,#45H ;選擇第5句話，P1.6=1不講
CLR P1.6 ; P1.6=0，開始講
LCALL DELAY ;延時(shí)，等待講完這句話
SETB P1.6 ;關(guān)閉講話
另外，AT89C51單片機(jī)與MAX485相連，此部分電路借鑒http://m.zg4o1577.cn單片機(jī)網(wǎng)站的485接口電路相關(guān)內(nèi)容，串行通信數(shù)據(jù)通過MAX485轉(zhuǎn)換成TTL電平，送到AT89C51的串行通信接口RXD，AT89C51接收通信數(shù)據(jù)，在軟件中根據(jù)通信報(bào)文的內(nèi)容控制講話，“見圖3-1”。
圖3-1 語(yǔ)音提示器硬件原理圖
3.3.2 看門狗[1]
本硬件圖采用了看門狗技術(shù),看門狗在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是一個(gè)最忠實(shí)的可信賴的硬件，其動(dòng)作是引起系統(tǒng)硬件復(fù)位，用來(lái)保證系統(tǒng)長(zhǎng)久運(yùn)行，讓你有一個(gè)確信的、穩(wěn)定系統(tǒng)。當(dāng)PC受到干擾而失控，引起程序亂飛，也可能使程序陷入“死循環(huán)”,指令冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”的困境，這時(shí)系統(tǒng)將完全癱瘓。如果操作者在現(xiàn)場(chǎng)，就可以按下人工復(fù)位按鈕，強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位。但操作者不能一直臨視著系統(tǒng)，即使臨視著系統(tǒng)，也往往是在引起不良后果之后才進(jìn)行人工復(fù)位。能不能不要人來(lái)臨視，使系統(tǒng)“死循環(huán)”，重新執(zhí)行正常的程序呢？這可采用“看門狗”技術(shù)來(lái)解決這一問題。為了程序脫離“死循環(huán)”，通常采用“看門狗技術(shù)”，也就是程序臨視技術(shù)。“看門狗”技術(shù)就是不斷臨視程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，若發(fā)現(xiàn)時(shí)間超過已知的循環(huán)設(shè)定時(shí)間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了“死循環(huán)”，然后強(qiáng)迫程序返回到0000H入口，在0000H處安排一段出錯(cuò)處理程序，使系統(tǒng)運(yùn)行納入正規(guī)。
“看門狗”技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)，也可由軟件實(shí)現(xiàn)，也可由兩者結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
實(shí)現(xiàn)硬件“看門狗”電路方案較多，目前采用較多方案有這么幾種：其一、采用專用看門狗電路；其二、采用單穩(wěn)態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)“看門狗”；其三、采用內(nèi)帶振蕩器的計(jì)數(shù)器芯片。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用專用看門狗電路MAX813芯片。
4.工業(yè)語(yǔ)音提示器軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)另外一個(gè)同學(xué)所設(shè)計(jì)的煉焦過程自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)中的工業(yè)語(yǔ)音提示器的硬件電路，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的軟件。
4.1 通信子程序設(shè)計(jì)
4.1.1有關(guān)通信的初始設(shè)置
由上位機(jī)給每臺(tái)車上發(fā)送報(bào)文，其發(fā)送給各車上的報(bào)文格式：
表4-1 發(fā)送給各車上第一幀報(bào)文格式
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D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
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0H |
爐區(qū)號(hào) |
0=計(jì)爐 1=推流 |
幀號(hào)（0） |
計(jì)劃推焦時(shí)間（時(shí)） |
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1H |
一級(jí)允許 |
二級(jí)允許 |
計(jì)劃推焦時(shí)間（分） |
|||||
|
2H |
計(jì)劃推焦?fàn)t號(hào)//推焦電流 |
|||||||
|
3H |
T車實(shí)際爐號(hào) |
|||||||
|
4H |
L車實(shí)際爐號(hào) |
|||||||
|
5H |
T摘門允許 |
推焦緊急停止 |
T車請(qǐng)求裝煤 |
推焦開始 |
推焦結(jié)束 |
T車運(yùn)行方向 |
||
|
6H |
L摘門允許 |
L車請(qǐng)求裝煤 |
攔車人允 |
焦槽到位 |
L車運(yùn)行方向 |
|||
|
7H |
0=T，1=M |
|||||||
|
8H |
允許自動(dòng)行走 |
自動(dòng)行走危險(xiǎn) |
車號(hào) |
|||||
|
9H |
校 驗(yàn) 和 |
|||||||
表4-2 中控室PLC發(fā)送給各車上的控制第二幀報(bào)文格式
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D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
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0H |
爐區(qū)號(hào) |
標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（時(shí)） |
||||||
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1H |
一級(jí)允許 |
二級(jí)允許 |
標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（分） |
|||||
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2H |
X車實(shí)際爐號(hào) |
|||||||
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3H |
M車實(shí)際爐號(hào) |
|||||||
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4H |
C車實(shí)際爐號(hào) |
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|
5H |
推焦緊急停止 |
熄車人允 |
熄車門關(guān) |
X車運(yùn)行方向 |
||||
|
6H |
允許裝煤 |
請(qǐng)求平煤 |
裝煤開始 |
裝煤完畢 |
M車運(yùn)行方向 |
|||
|
7H |
允許除塵 |
開始除塵 |
正在除塵 |
C車運(yùn)行方向 |
||||
|
8H |
允許自動(dòng)行走 |
自動(dòng)行走危險(xiǎn) |
0=T，1=M |
車號(hào) |
||||
|
9H |
校 驗(yàn) 和 |
|||||||
4.1.2 通信協(xié)議
波特率為2400b/s，單片機(jī)的振蕩頻率為11.059MHz.
異步通信：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位奇偶校驗(yàn)位，1位停止位，則選用方式3。采用T1定時(shí)器模式2，自動(dòng)裝入8位計(jì)數(shù)器。計(jì)算定時(shí)器計(jì)數(shù)初值X≌256-fosc/[波特率×12×（32/2SMOD）],將已知代入上式中，取SMOD=0時(shí)，X=244，因取整數(shù)誤差不大，所以X=244=F4H。
校驗(yàn)方式：字節(jié)校驗(yàn)——偶校驗(yàn)。
每隔100ms發(fā)送一次報(bào)文(10行)，爐區(qū)1、2報(bào)文間隔發(fā)送。
主程序中通信參數(shù)設(shè)置為：
MOV TMOD,#20H ；設(shè)T1工作于模式2
MOV SCON,#0DH ；置串行口方式3,允許接收
MOV PCON,#00H ；設(shè)SMOD=0
MOV TH1,#0F4H ；賦計(jì)數(shù)初值
MOV TL1,#0F4H ；賦計(jì)數(shù)值
4.1.3接收?qǐng)?bào)文
接收?qǐng)?bào)文程序流程圖，“見圖4-1”。
接收到的報(bào)文放入30H至39H單元,3AH單元放入00，奇偶校驗(yàn)正確，再用3AH單元內(nèi)容與接收到的數(shù)據(jù)一個(gè)個(gè)異或，并存入3AH單元，把39H單元的內(nèi)容存入Ａ寄存器中，并循環(huán)右移1位，再與39H單元的內(nèi)容異或，異或后再與3AH單元的內(nèi)容異或，結(jié)果為0，則接收出錯(cuò)，轉(zhuǎn)去接收新的報(bào)文，如果結(jié)果為1，則接收的報(bào)文正確，如果超過設(shè)定的時(shí)間還沒接收到報(bào)文，則此報(bào)文結(jié)束或出錯(cuò)，如果出錯(cuò)，則轉(zhuǎn)去接收下一個(gè)報(bào)文。
4.1.4 報(bào)文處理
報(bào)文處理程序流程圖，“見圖4-2”。
上一幀推焦緊急停止是否為0,為0時(shí)則檢查本幀推焦緊急停止是否為1,為1的話
圖4-1接收?qǐng)?bào)文程序流程圖
則設(shè)置要講第9句話標(biāo)志,否則轉(zhuǎn)去看上一幀自動(dòng)走行危險(xiǎn)是否為0,為0則看本幀自動(dòng)走、行危險(xiǎn)是否為1,為1時(shí)設(shè)置要講第12句話標(biāo)志,否則取本幀的第一個(gè)數(shù),檢查第5位是否為0,為0時(shí)為發(fā)送給各車上第一幀報(bào)文格式,并檢查第二個(gè)數(shù)的的計(jì)劃爐號(hào)是否變化，變化則保留計(jì)劃爐號(hào)，清講第1、2、3、6、7、8句話標(biāo)志，并按下面的格式保存各個(gè)單元的內(nèi)容。檢查第5位是否為0,不為0時(shí)則為中控室PLC發(fā)送給各車上的控制第二幀報(bào)文格式,并按下面的格式保存各個(gè)單元的內(nèi)容。看上一幀請(qǐng)求平煤是否為0,為0則看本幀是否為1，為1則設(shè)置要講第13句話標(biāo)志，否則就重新接收?qǐng)?bào)文。
圖4-2 報(bào)文處理程序流程圖
表4-3 處理后的時(shí)間
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10H |
計(jì)劃推焦時(shí)間(時(shí)) |
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11H |
計(jì)劃推焦時(shí)間(分) |
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12H |
標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(時(shí)) |
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13H |
標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(分) |
表4-4 處理后的數(shù)據(jù)存放
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D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
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20H |
T摘門允許 |
推焦緊急停止 |
T車請(qǐng)求裝煤 |
推焦開始 |
推焦結(jié)束 |
T車運(yùn)行方向 |
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21H |
L摘門允許 |
L車請(qǐng)求裝煤 |
攔車人允 |
焦槽到位 |
L車運(yùn)行方向 |
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22H |
計(jì)劃爐號(hào)//推焦電流 |
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23H |
自動(dòng)行走危險(xiǎn) |
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24H |
推焦緊急停止 |
熄車人允 |
熄車門關(guān) |
X車運(yùn)行方向 |
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25H |
允許裝煤 |
請(qǐng)求平煤 |
裝煤開始 |
裝煤完畢 |
M車運(yùn)行方向 |
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26H |
允許除塵 |
開始除塵 |
正在除塵 |
C車運(yùn)行方向 |
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