萬用表輔助語音報檔裝置的設計

沈駿　雒軍　陳奎然等

摘要：在電類工作的檢修與維護中，往往都要用到萬用表，萬用表使用不當，可能造成嚴重的事故。本文介紹了萬用表輔助語音報檔裝置的設計方法，使用時，萬用表會自動語音播報出當前測量檔位，提醒使用者注意，避免萬用表或者被測電路系統的損壞以及人身安全事故的發生。

關鍵詞：萬用表；語音播報；單片機；WT588D

1引言

在日常工作生活中，人們幾乎離不開電力、電子產品。工程師、維修人員需要定期對電力系統進行檢修與維護。家用電器等電子產品的老化損壞，需要及時維修。幾乎所有電類的檢修與維護工作都離不開萬用表。在我校有半數以上的工科專業（如：機車車輛專業、供電專業、軌道通信專業、城軌控制專業、電氣自動化專業等）所開設的實訓課程（如：維修電工、接觸網工、接觸網維護與檢修、變電所運行檢修等），在其實踐教學過程中，都需要用到萬用表。

萬用表主要分為兩種，即模擬指針式萬用表和數字式萬用表。它們在使用時，都需要頻繁的轉換測量檔位，譬如從電壓檔轉換為電阻檔、從電阻檔轉換到電流檔等。萬用表的正確使用，能為我們設備檢測、事故判斷、家電維修等提供幫助，但是，如果產生錯誤操作，就可能造成嚴重的事故。

2萬用表輔助語音報檔裝置的系統功能

2009年8月12日，上海鐵路局某供電段，變電站的直流電源發生直流系統接地故障。設備維護工作人員開展緊急維修。在檢修過程中，工作人員粗心大意，將萬用表的直流電壓檔錯選為電流檔。測試人員未進一步確認就進行測試，一支表筆接在直流系統的正極，另一支表筆接地，引發短路，造成變電站設備二次損壞，增加了維修難度，延長了維修時間，影響了鐵路的正常運行。事后，上海鐵路局嚴肅處理了事故的相關責任人。

為了避免類似事故的再次發生，項目組將語音播報技術、單片機技術和萬用表測量技術相結合，設計制作“萬用表輔助語音報檔裝置”。安裝了輔助語音報檔裝置的萬用表，當維修人員在使用萬用表進行測量時，萬用表會自動語音播報出當前測量檔位，提醒使用者注意，避免換檔出錯或者再次測量時忘記換檔事件的發生，有效避免萬用表或者被測電路系統的損壞以及人身安全事故的發生。本文介紹了萬用表輔助語音報檔裝置的設計方法。

3萬用表輔助語音報檔裝置的系統設計

萬用表輔助語音報檔裝置主要由單片機系統、萬用表測試電路和語音播報電路組成。語音播報電路是語音報檔裝置電路的關鍵部分。萬用表輔助語音報檔裝置在使用時, 首先將萬用表輔助語音報檔裝置的轉換開關與萬用表的檔位轉換開關同軸安裝，當萬用表切換到某一檔位時，萬用表輔助語音報檔裝置的轉換開關的相應觸點接通，其余觸點斷開。在萬用表的表筆上串上一個包含2個常開觸點的控制按鈕，其中一個常開觸點串聯在金屬表頭與表筆的尾部插頭之間；另一個常開觸點一端接地，另一端連接在轉換開關的公共端。當用戶使用萬用表測量時，必須按下控制按鈕，使表筆的金屬表頭和尾部插頭連通，才能測量。而在按下控制按鈕時，接地信號通過按鈕另一常開觸點，傳送給轉換開關的公共端。由于當前萬用表測量檔位對應的轉換開關觸點與公共端是連接的，因此接地信號通過轉換開關傳送到語音模塊中的相應端口。

語音模塊采用的是WT588D系列語音單片機的28PIN模塊WTW-28P，WT588D是一款具有單片機內核的語音芯片，其功能多、音質好、應用范圍廣、性能穩定，具有MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制控制端口擴展輸出模式等。在萬用表輔助語音報檔裝置中，由于需要播報的測量檔位不多，主要有電阻、直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、OFF檔，所以采用并口控制模式，將轉換開關的觸點分別接到WTW-28P模塊的P01、P02、P03、P05、P06、P07端口，只要相應端口接地，WTW-28P模塊就會自動播放出儲存在相應地址的語音信息。而語音信息是通過電子下載器提前燒錄在語音模塊WTW-28P中的檔位提示信息，如“電阻檔”、“直流電壓檔”、“交流電壓檔”等。使用者在使用萬用表進行測量時，一般先拿起表筆按下控制按鈕，然后連接測量對象，而在按下控制按鈕時萬用表輔助語音報檔裝置就會語音播放提示信息，如“電壓檔”等，可以避免使用者由于換擋出錯或者再次測量時忘記換擋事件的發生，能有效防止萬用表、被測電路的損壞和人身安全事故的發生。

4結束語

本文介紹了萬用表輔助語音報檔裝置的設計方法和WT588D系列語音單片機的應用方法。依據本文設計的萬用表輔助語音報檔裝置，安裝在萬用表上后，當維修人員在使用萬用表進行測量時，萬用表會自動語音播報出當前測量檔位，提醒使用者注意，避免換檔出錯或者再次測量時忘記換檔事件的發生，有效避免萬用表或者被測電路系統的損壞以及人身安全事故的發生。

參考文獻：

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[2]李廣弟.單片機基礎[M].北京:北京航空航天大學出版社,2001.endprint