帶整點(diǎn)報(bào)時(shí)鬧鐘功能數(shù)字鐘

1、-PAGE . z目錄 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc232574781、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 PAGEREF _Toc232574781 h 2HYPERLINK l _Toc2325747821.1 根本設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc232574782 h 2HYPERLINK l _Toc2325747831.2 控制設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc232574783 h 2HYPERLINK l _Toc2325747841.3 軟件設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc232574784 h 2HYPERLINK l _Toc232574785、方案設(shè)計(jì)

2、與論證 PAGEREF _Toc232574785 h 3HYPERLINK l _Toc2325747862.1 顯示方案 PAGEREF _Toc232574786 h 3HYPERLINK l _Toc2325747872.2 控制方案 PAGEREF _Toc232574787 h 3HYPERLINK l _Toc2325747882.3 語(yǔ)音芯片方案 PAGEREF _Toc232574788 h 3HYPERLINK l _Toc232574789、總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232574789 h 3HYPERLINK l _Toc2325747903.1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)

3、計(jì) PAGEREF _Toc232574790 h 4HYPERLINK l _Toc2325747913.1.1 顯示及控制模塊 PAGEREF _Toc232574791 h 4HYPERLINK l _Toc2325747923.1.2 語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊 PAGEREF _Toc232574792 h 5HYPERLINK l _Toc2325747933.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232574793 h 6HYPERLINK l _Toc2325747943.2.1 軟件計(jì)時(shí)的分析與計(jì)算 PAGEREF _Toc232574794 h 6HYPERLINK l _Toc23

4、25747953.2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232574795 h 7HYPERLINK l _Toc232574796、測(cè)試結(jié)果及結(jié)果分析 PAGEREF _Toc232574796 h 7HYPERLINK l _Toc2325747974.1 測(cè)試儀器及工具 PAGEREF _Toc232574797 h 7HYPERLINK l _Toc2325747984.2 測(cè)試步驟 PAGEREF _Toc232574798 h 8HYPERLINK l _Toc2325747994.2.1 預(yù)備工作 PAGEREF _Toc232574799 h 錯(cuò)誤！未定義書簽。HYPER

5、LINK l _Toc2325748004.2.2 正式測(cè)試 PAGEREF _Toc232574800 h 錯(cuò)誤！未定義書簽。HYPERLINK l _Toc2325748014.3 測(cè)試結(jié)果 PAGEREF _Toc232574801 h 8HYPERLINK l _Toc2325748024.4 測(cè)試結(jié)果分析 PAGEREF _Toc232574802 h 8HYPERLINK l _Toc232574803、創(chuàng)新點(diǎn) PAGEREF _Toc232574803 h 8HYPERLINK l _Toc2325748045.1 添加語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊 PAGEREF _Toc232574804 h

6、 8HYPERLINK l _Toc2325748055.2 實(shí)用性 PAGEREF _Toc232574805 h 8HYPERLINK l _Toc232574806、總結(jié)與心得 PAGEREF _Toc232574806 h 8HYPERLINK l _Toc232574807參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc232574807 h 錯(cuò)誤！未定義書簽。HYPERLINK l _Toc232574808一：參考程序 PAGEREF _Toc232574808 h 錯(cuò)誤！未定義書簽。HYPERLINK l _Toc232574809二：總原理圖 PAGEREF _Toc232574809 h

7、 8HYPERLINK l _Toc232574810三：元器件清單 PAGEREF _Toc232574810 h 9摘要：命題要求設(shè)計(jì)數(shù)字鐘。本設(shè)計(jì)是以STC89C51單片機(jī)為核心器件，應(yīng)用ISD1420，74HC573等器件，實(shí)現(xiàn)命題要求。經(jīng)過測(cè)試，該數(shù)字鐘到達(dá)所有命題所要求的技術(shù)指標(biāo)。在此根底之上，本設(shè)計(jì)添加了語(yǔ)音模塊，使設(shè)計(jì)更為人性化。關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘；鬧鐘；調(diào)整；整點(diǎn)報(bào)時(shí)。、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求本任務(wù)為：數(shù)字鐘。設(shè)計(jì)任務(wù)具體容如下：1.1 根本設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)命題題意，本設(shè)計(jì)采用89C51進(jìn)展24小時(shí)計(jì)時(shí)并顯示。要求其顯示時(shí)間圍是00：00：0023：59：59，具備有時(shí)分秒校準(zhǔn)功能。數(shù)字鐘上

8、面要帶有鬧鐘，鬧鐘與時(shí)鐘之間能隨時(shí)切換，鬧鐘具備時(shí)分秒設(shè)置功能。1.2 控制設(shè)計(jì)任務(wù)由于本設(shè)計(jì)采用手動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)鐘與手動(dòng)設(shè)置鬧鐘方案，所以要求用較少的按鍵來到達(dá)切換鬧鐘與時(shí)鐘、時(shí)鐘時(shí)分秒校準(zhǔn)、鬧鐘時(shí)分秒設(shè)置等功能。1.3 軟件設(shè)計(jì)任務(wù)數(shù)字鐘的所有計(jì)時(shí)都要由軟件控制實(shí)現(xiàn)。用軟件對(duì)幾個(gè)按鍵所得信號(hào)進(jìn)展相應(yīng)改變，以控制時(shí)鐘與鬧鐘的顯示。通過軟件對(duì)鬧鐘與時(shí)鐘進(jìn)展比擬，當(dāng)時(shí)鐘所顯示時(shí)間與鬧鐘一樣時(shí)，要啟動(dòng)報(bào)時(shí)模塊。、方案設(shè)計(jì)與論證2.1顯示選擇方案液晶顯示方案：液晶顯示圍廣，能顯示的東西多，顯示效果明顯，但是價(jià)格昂貴，程序比擬復(fù)雜，需要占用較多的系統(tǒng)資源。數(shù)碼靜態(tài)顯示：控制方式相當(dāng)簡(jiǎn)單，價(jià)格比擬廉價(jià)，但需占

9、用較多I/O口，硬件連接復(fù)雜，顯示效果一般。簡(jiǎn)單數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示：控制方式相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比擬廉價(jià)，且占用I/O口較少，硬件連接簡(jiǎn)單，但顯示效果一般。帶譯碼器數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示：控制方式相對(duì)簡(jiǎn)單，占用I/O口最少，硬件連接簡(jiǎn)單，但顯示效果一般，需要較多外圍芯片，價(jià)格比擬昂貴。經(jīng)過反復(fù)比擬，在四種方案中選取了第3種簡(jiǎn)單數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示方案，此方案本錢低，功能已經(jīng)足夠滿足數(shù)字鐘的需要，而且硬件軟件均比擬簡(jiǎn)單。2.2 控制選擇方案直接加減：使用7按鍵，1按鍵切換鬧鐘，6按鍵對(duì)時(shí)分秒分別加減，控制方式相當(dāng)簡(jiǎn)單，但需要較多按鍵與I/O口，功能一般，本錢較高。矩陣鍵盤：使用16按鍵對(duì)時(shí)分秒直接設(shè)置，能最為靈活的對(duì)數(shù)字鐘進(jìn)

10、展設(shè)置，功能強(qiáng)大，但控制方式相對(duì)困難，本錢較高，需要較多按鍵與I/O口。換位加減：使用4按鍵，1鍵切換鬧鐘，1鍵換位，另兩鍵加減，控制方式相對(duì)簡(jiǎn)單，占用I/O口少，本錢低廉，但功能一般。經(jīng)過反復(fù)比擬，在3種方案中選取了第3種換位加減，此方案本錢低，功能已經(jīng)足夠滿足數(shù)字鐘的需要，而且硬件軟件均比擬簡(jiǎn)單。2.3 語(yǔ)音芯片方案在眾多的語(yǔ)音芯片中，我們選取了ISD1420這款語(yǔ)音芯片，因?yàn)檫@款芯片價(jià)格相對(duì)較低，電路連接簡(jiǎn)單，控制程序亦簡(jiǎn)單，能夠錄制160段共20秒的分段語(yǔ)音，播放時(shí)可以隨便組合使用，在功能上已經(jīng)足夠滿足整點(diǎn)報(bào)時(shí)與鬧鐘的需求。、總體設(shè)計(jì)鬧鐘AT89C52按鍵時(shí)間顯示 語(yǔ)音報(bào)時(shí)經(jīng)過對(duì)各個(gè)方

11、案分析比擬，最終確定總方案如圖3-1所示。該系統(tǒng)所有模塊都由主單片機(jī)控制。其中，設(shè)計(jì)各個(gè)模塊，包括單片機(jī)、顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、光電探測(cè)由四節(jié)AA電池供電。電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用L298驅(qū)動(dòng)芯片控制。用光電傳感器對(duì)邊線的探測(cè)來控制距離。通過單片機(jī)的機(jī)器周期計(jì)算時(shí)間計(jì)數(shù)周期，以到達(dá)計(jì)時(shí)目的。圖3-1 系統(tǒng)方案圖3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)顯示及控制模塊語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊ISD1420是美國(guó)ISD公司出品的新型單片優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音錄放電路，較之以往所有的語(yǔ)音電路，具有專利技術(shù)的模擬處理存儲(chǔ)方式，使錄放音質(zhì)極佳，沒有常見的的背景噪音，且電路斷電后語(yǔ)音容仍不喪失。電路部由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波

12、器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻電容組成。 圖3-4 語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件計(jì)時(shí)的分析與計(jì)算單片機(jī)部定時(shí)器有4種工作模式，方式0是13位計(jì)數(shù)器，由于計(jì)時(shí)時(shí)間過短，中斷頻率高，所以不選用此模式；方式2是自動(dòng)重裝式計(jì)數(shù)器，是8位計(jì)數(shù)器，同樣中斷頻率過高；方式3也是8位計(jì)數(shù)器；方式1是16位計(jì)數(shù)器，綜合考慮，選用方式1做準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。由于51單片機(jī)是12分頻，因此機(jī)器周期=晶振頻率/12。在該設(shè)計(jì)中，選用頻率為12MHz的晶振，因此機(jī)器周期=1s。定時(shí)1s需要1000000個(gè)機(jī)器周期，因此通過20次定時(shí)器中斷完成1s的定時(shí)，每次

13、完成50000個(gè)周期的定時(shí)，因此每次給定時(shí)器的初值應(yīng)該是TH0=B0H,TL0=3CH。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)兩套存儲(chǔ)方案，一套存儲(chǔ)時(shí)鐘，一套存儲(chǔ)鬧鐘，兩者互不干預(yù)，只有當(dāng)兩者相等時(shí)才會(huì)調(diào)用鬧鐘播放子程序，而當(dāng)每次整點(diǎn)時(shí)則會(huì)調(diào)用整點(diǎn)報(bào)時(shí)子程序。本設(shè)計(jì)有調(diào)用T0中斷，并有以下子程序：void delay(void) /延時(shí)子程序void delay2(void) /1420專用延時(shí)子程序void play(unsigned char temp) /1420播放子程序void display(void) /顯示子程序void rdisplay(void) /鬧鐘顯示子程序void ring(void)

14、 /鬧鐘控制子程序void e*amring(void) /鬧鐘播放子程序void zhengdian(void) /整點(diǎn)報(bào)時(shí)子程序、測(cè)試結(jié)果及結(jié)果分析4.1測(cè)試儀器及工具測(cè)試儀器及工具：電源一個(gè)。4.2 測(cè)試步驟、接上電源。、設(shè)定鬧鐘為00：01：00，并試聽鬧鐘是否準(zhǔn)確。、試聽每次整點(diǎn)報(bào)時(shí)是否準(zhǔn)確。、試驗(yàn)各按鍵功能是否正常。4.3 測(cè)試結(jié)果如下 鬧鐘與整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能均正確無誤，各按鍵功能均正常。4.4 測(cè)試結(jié)果分析通過對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，可以看出，數(shù)字鐘能實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)時(shí)，并帶有鬧鐘與整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，即數(shù)字鐘已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了題目所給出的所有要求。、創(chuàng)新點(diǎn)5.1 添加語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊在題目要求之外，本設(shè)計(jì)增加了語(yǔ)音報(bào)時(shí)裝置，使得整點(diǎn)報(bào)時(shí)與鬧鐘均使用人性化錄音來播放，整個(gè)設(shè)計(jì)都顯得更為生動(dòng)。5.2 實(shí)用性、總結(jié)與心得本作品是基于單片機(jī)制作，用到89C51，ISD1420，74HC573等芯片所制作的帶整點(diǎn)報(bào)時(shí)與鬧鐘功能的數(shù)字鐘，能廣泛應(yīng)用于日常生活當(dāng)中，相當(dāng)具有實(shí)用價(jià)值。通過對(duì)該作品的制作，了解了各個(gè)模塊之間相互協(xié)同工作的重要性，初步掌握如何控制好各個(gè)模塊之間的關(guān)系。通過對(duì)語(yǔ)音芯片ISD1420的使用，了解了語(yǔ)音芯片在設(shè)計(jì)中的重要作用，有益于對(duì)語(yǔ)音芯片的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。