【正文】 程圖如下：89C51主控模塊按鍵模塊時(shí)鐘模塊溫度模塊顯示模塊語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊圖2 總體設(shè)計(jì)圖（二）各模塊電路設(shè)計(jì)1．時(shí)鐘電路單片機(jī)內(nèi)部的各種操作所需時(shí)間的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)即為時(shí)鐘信號(hào)。用內(nèi)外部振蕩形式實(shí)現(xiàn)。XTAL1和XTAL2兩個(gè)端口是51單片機(jī)的反向放大器的輸入和輸出端，兩個(gè)引腳構(gòu)成振蕩器。通過(guò)這種方式得到的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)用此方式。圖3 時(shí)鐘電路圖 為了能夠使單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)初始化常采用復(fù)位電路。復(fù)位后可使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)并從初始狀態(tài)開(kāi)始正常工作。單片機(jī)的復(fù)位通過(guò)外圍電路實(shí)現(xiàn)功能。復(fù)位后系統(tǒng)將輸入/輸出(I/0)端口寄存器置為FFH，堆棧指針SP置為07H, SBUF內(nèi)置為不定值，其余的寄存器全部清0，內(nèi)部RAM的狀態(tài)不受復(fù)位的影響，在系統(tǒng)上電時(shí)RAM的內(nèi)容是不定的。復(fù)位分為上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種情況。本系統(tǒng)采用手動(dòng)復(fù)位方式。圖4 復(fù)位電路圖 DS1302在每次進(jìn)行讀、寫(xiě)程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”、接著把RST端置“1”、最后才給予SCLK脈沖讀/寫(xiě)時(shí)序。對(duì)于DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能把對(duì)DS1302進(jìn)行讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。對(duì)于位6若對(duì)程序進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫(xiě)操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)該位為1，該位為0則表示進(jìn)行的是寫(xiě)操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)始輸入/輸出的。對(duì)于DS1302的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容“CH”是暫停時(shí)鐘標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于功耗低的狀態(tài)，當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始按命令運(yùn)行?！癢P”是寫(xiě)保護(hù)位在任何操作時(shí)鐘和RAM命令之前，WP一定要為“0”。當(dāng)“WP”為“1”時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位阻止對(duì)任意寄存器的寫(xiě)操作。 DS1302的引腳排列其中后備電源是1腳、主電源為8腳。當(dāng)主電源關(guān)閉時(shí)DS1302也能保持時(shí)鐘的正常運(yùn)行。振蕩源是2腳和3腳。5腳是復(fù)位/片選線，通過(guò)把5腳輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng)5腳為高電平的情況下所有的數(shù)據(jù)被初始化允許對(duì)DS1302時(shí)鐘芯片進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中5腳置為低電平則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送6引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。中有在7腳為低電平時(shí)才能將5腳置為高電平6腳為串行數(shù)據(jù)輸入端雙向。7腳始終是輸入端。 圖5 時(shí)鐘電路圖4. LCD顯示電路 LCD1602最佳工作電壓是在5V左右，有數(shù)據(jù)位8個(gè)：接電源端、接地端、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)端、數(shù)據(jù)命令選擇端。在本次設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)端D0D7是和單片機(jī)的P2口連接。=L,RW=H,E=H，寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)輸入RS=H,RW=L。同時(shí)在與單片機(jī)連接運(yùn)行過(guò)程中要進(jìn)行上電保護(hù)對(duì)其進(jìn)行初始化。 圖6 LCD顯示電路圖 在本次設(shè)計(jì)中為了能更好的調(diào)整時(shí)間日期，在總電路中加入了按鍵電路。主要是用來(lái)控制液晶顯示上的時(shí)間日期一次完整的按鍵過(guò)程包含以下5個(gè)階段： (1) 等待階段,此時(shí)按鍵無(wú)操作；(2) 前沿——閉合——抖動(dòng)階段,當(dāng)按鍵剛按下時(shí)，此信號(hào)還在抖動(dòng)狀態(tài)，這個(gè)時(shí)間一般為520ms。為了保證按鍵操作不發(fā)生錯(cuò)誤，此時(shí)應(yīng)該延時(shí)消抖；(3) 鍵的穩(wěn)定階段,結(jié)束抖動(dòng)，按鍵命令產(chǎn)生。單片機(jī)會(huì)在此時(shí)或等釋放按鍵結(jié)束后執(zhí)行相應(yīng)命令；(4) 后沿——釋放——抖動(dòng)階段,一般在此階段應(yīng)繼續(xù)延時(shí)消抖一次，若在前沿階段有延時(shí)消抖部分，可在此階段不做延時(shí)消抖；(5) 釋放按鍵階段,此階段會(huì)執(zhí)行相應(yīng)按鍵命令。 圖7 按鍵電路ISD1420語(yǔ)音芯片錄放時(shí)間820秒，音質(zhì)好，內(nèi)部有振蕩器、前置話筒放大、平滑濾波器、自動(dòng)增益控制、防混淆濾波器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)及EEPROM陣列。錄放命令結(jié)束后，ISD1420進(jìn)入自動(dòng)省電模式。該芯片操作模式為： ISD1420系列內(nèi)置了若干操作模式，可用最少的外圍器件實(shí)現(xiàn)最多的勸能。操作模式也由地址端控制；當(dāng)A7和A6都為1時(shí)，其它地址端置高就選擇某個(gè)（或某幾個(gè)）模式。因?yàn)椴僮髂Ｊ胶椭苯訉ぶ坊ハ嗯懦狻? 圖8 語(yǔ)音電路說(shuō)明：(1)所有的操作都是從0地址開(kāi)始，也就是開(kāi)始于存儲(chǔ)空間的起始端。后續(xù)操作根據(jù)所選用的模式可從其它的地址開(kāi)始。此外，A4模式中，當(dāng)電路由錄轉(zhuǎn)為放時(shí)地址計(jì)數(shù)器復(fù)位為0，而由放轉(zhuǎn)為錄則不復(fù)位。(2)使控制信號(hào)（PLAYL、PLAYE或REC）的電平為低，而且AA7為高電平時(shí)，執(zhí)行操作模式。這種模式一直有效，直到控制信號(hào)再次變?yōu)榈碗娖剑酒匦聦⒛壳暗牡刂?模式端電平鎖存，然后進(jìn)行相應(yīng)命令的執(zhí)行。 本系統(tǒng)的特點(diǎn)是利用單片機(jī)控制DS1302的多功能語(yǔ)音報(bào)時(shí)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)，單片機(jī)選用AT89C51經(jīng)濟(jì)易用，編程方便。 硬件系統(tǒng)電路主要由單片機(jī)系統(tǒng)及DS1302時(shí)鐘模塊電路組成。采用AT89C51來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)DS1302時(shí)鐘芯片模塊的控制。電路原理圖如下圖。 圖9 電路原理圖四、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)（一）主程序流程圖 由于本電路中需要實(shí)現(xiàn)的功能比較多，必須進(jìn)行模塊化的程序編寫(xiě)。因而主程序中主要是對(duì)各種子程序的初始化操作，以及對(duì)各種子程序功能的調(diào)用操作。主程序?qū)崿F(xiàn)的具體功能與實(shí)現(xiàn)方式見(jiàn)下圖。圖10 軟件設(shè)計(jì)主流程圖（二）時(shí)鐘電路流程圖本設(shè)計(jì)運(yùn)用了DS1302時(shí)鐘芯片，因此不必再用編寫(xiě)單片機(jī)時(shí)鐘程序，只需對(duì)DS1302進(jìn)行一定的初始化，讀取時(shí)間，以及有時(shí)需要的調(diào)整即可。開(kāi)始讀取溫度讀字節(jié)寫(xiě)字節(jié)圖11 DS18B20子流程圖（三）語(yǔ)音電路子程序語(yǔ)音電路主要用于當(dāng)按鍵按下時(shí)，輸出所錄制好的報(bào)時(shí)與溫度語(yǔ)音。開(kāi)始讀取公共模塊程序判斷當(dāng)前時(shí)間溫度讀取對(duì)應(yīng)語(yǔ)音程序?qū)?yīng)鍵按下？結(jié)束 否是圖12 語(yǔ)音電路程序流圖（四）按鍵電路子程序按鍵主要用于人機(jī)界面的輸入，按鍵子程序主要用于按鍵的檢測(cè)。由于綜合考慮按鍵硬件去抖動(dòng)成本要比軟件去抖動(dòng)成本高很多。因此電路采用軟件去抖。其過(guò)程為：掃描按鍵，去抖延時(shí)，再檢測(cè)，執(zhí)行對(duì)應(yīng)程序。開(kāi)始掃描鍵值延時(shí)消抖提取鍵值調(diào)用按鍵子程序有鍵按下有鍵按下結(jié)束 是 否 否 是 圖13 按鍵流程圖（五）溫度檢測(cè)電路DS18B20的工作流程是,初始化ROM操作指令存儲(chǔ)器操作指令數(shù)據(jù)傳輸。其工作時(shí)序包括：初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序。開(kāi)始DS18B20初始化讀字節(jié)寫(xiě)字節(jié)DS18B20初始化讀取溫度圖14 DS18B20子流程圖（六）顯示電路子程序LCD液晶顯示程序分為液晶初始化、讀忙、寫(xiě)指令和寫(xiě)數(shù)據(jù)操作，液晶顯示器是一塊慢器件，所以在執(zhí)行每條指令之前必須確定模塊忙標(biāo)志為低電平（不忙），否則此指令無(wú)效。 LCD初始化LCD是否忙？單片機(jī)向LCD寫(xiě)命令單片機(jī)向LCD寫(xiě)數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)結(jié)束開(kāi)始 是