【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) 利用單片機(jī)制作數(shù)字式時(shí)鐘 中文摘要 本文主要介紹了利用凌陽科技公司的 SPCE061A 單片機(jī)作為主控制器設(shè)計(jì)的數(shù)字電子鐘方案。利用凌陽 SPLC501A 液晶模組，結(jié)合 SPCE061A 強(qiáng)大的語音功能，實(shí)現(xiàn)了公歷、農(nóng)歷、秒表、鬧鐘及語音報(bào)時(shí)、播報(bào)日期等功能。 這是一種用新型凌陽單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的 SPCE061A 單片機(jī)作為控制器與 SPLC501A 液晶模組構(gòu)成數(shù)字鐘。該方案充分利用單片機(jī)強(qiáng)大的編程、語音處理、中斷以及多功能輸入 /輸出口，并且操作簡單、易于修改，是理想的數(shù)字控制系統(tǒng) 。 本文首先簡介 凌陽單片機(jī)的發(fā)展 ,緊接著詳細(xì) 描述了凌陽單片機(jī) SPCE061A 的組成原理及其功能。根據(jù)它的組成原理及其指令系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了數(shù)字電子鐘控制系統(tǒng)的軟件部分，包括主程序，顯示，語音播放程序。此類單片機(jī)特別是在數(shù)字處理及語音處理方面有著明顯的優(yōu)越性，所以本次設(shè)計(jì)中采用凌陽 SPCE061A 單片機(jī)，它能夠使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更具智能化和先進(jìn)性。 關(guān)鍵詞： 數(shù)字電子鐘； SPCE061A； SPLC501A ；語音 ；秒表 ；農(nóng)歷 畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 第一章 前言 ...................................................................... 1 系統(tǒng)功能 ................................................................. 2 基本參數(shù) ................................................................. 2 注意事項(xiàng) ................................................................. 3 第二章 模塊特性簡介 .............................................................. 4 SPCE061A 單片機(jī) .......................................................... 4 SPCE061A 簡介 .................................................... 4 芯片特性 ......................................................... 5 SPCE061A 精簡開發(fā)板 ...................................................... 6 SPLC501A 液晶模組 ........................................................ 7 語音的設(shè)計(jì)及工作原理 .................................................... 9 系統(tǒng)總體方案介紹 ....................................................... 10 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................. 13 SPCE061A 最小系統(tǒng) ....................................................... 13 電源模塊 ............................................................... 13 音頻輸出模塊 ........................................................... 14 液晶顯示模塊 ........................................................... 15 顯示 RAM區(qū)映射情況 ............................................. 15 SPLC501 驅(qū)動(dòng)控制器芯片 ......................................... 17 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................................. 19 軟件的結(jié)構(gòu) .............................................................. 19 各模塊程序的說明 ........................................................ 20 ............................................................. 20 ........................................................... 20 .................................................... 21 .................................................... 23 SPLC501 液晶顯示模組顯示漢字 .................................. 24 畢業(yè)設(shè)計(jì) （用戶 API） ................................... 26 第五章 操作步驟 ................................................................. 30 軟件的操作步驟 ......................................................... 30 LCD 漢字顯示操作步驟 ........................................... 30 ........................................... 33 ................................................ 35 操作界面 ................................................................ 36 第六章 結(jié)論 ..................................................................... 40 參考文獻(xiàn) ........................................................................ 41 致 謝 ......................................................................... 42 附錄一 軟件編寫程序 ............................................................. 43 附錄二 主要元器件清單 ........................................................... 55 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 前言 20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提 高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 時(shí)間對(duì)人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著 CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。 單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模 擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí) 、 分 、 秒 、 數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置 ,廣泛用于個(gè)人家庭 ,車站 , 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所 ,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛 應(yīng)用 ,使得數(shù)字鐘的精度 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表 , 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播 芯片 自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以 數(shù)字電子鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確，一鐘多用等特點(diǎn) ,在生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)電子產(chǎn)品的應(yīng)用要求越來越高，數(shù)字電子鐘不但可以顯示當(dāng)前的時(shí)間，而且可以顯示日期、農(nóng)歷、以及星期等，給人們的生活帶來了方便。另外數(shù)字鐘還具備秒表和鬧 鐘功能，且鬧鐘鈴聲可自選，使一款電子鐘具備了多媒體的色彩。 本方案利用凌陽科技公司的 SPLC501A液晶模組作為顯示模塊，凌陽 16位單片機(jī) SPCE061A作為主控芯片，充分利用 SPCE061A精簡開發(fā)板（簡稱 61板）上面的三個(gè)按鍵，完成一個(gè)簡易的畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 數(shù)字系統(tǒng) ——數(shù)字電子鐘。 該數(shù)字鐘既可以顯示當(dāng)前的日期和時(shí)間，又可以將當(dāng)前的日期和時(shí)間播報(bào)出來，同時(shí)具有鬧鐘秒表等功能，滿足了不同人的需要。 該方案的主要功能是在 SPLC501A液晶模組上顯示時(shí)間、日期，能通過 SPCE061A的音頻通道播報(bào)當(dāng)前的日期和時(shí)間。 61板上面的三個(gè)按鍵可以控制實(shí)現(xiàn)所有的功能，在顯示日期和時(shí)間狀態(tài)下按 KEY1鍵進(jìn)入功能選擇菜單，此時(shí) KEY2為下翻鍵， KEY3為 上翻鍵， KEY1為 確定鍵；在顯示日期和時(shí)間狀態(tài)下按 KEY2鍵播報(bào)當(dāng)前的時(shí)間，按 KEY3鍵播報(bào)當(dāng)前的日期，當(dāng) KEY KEY3鍵同時(shí)按下時(shí)控制鬧鐘的開 /關(guān)。 系統(tǒng)功能 本系統(tǒng)利用凌陽科技公司的 SPCE061A單片機(jī)作為控制器，擴(kuò)展 SPLC501A液晶模組。系統(tǒng)具有以下功能： 1. 可以在 SPLC501A液晶模組上面顯示時(shí)間、日期、農(nóng)歷、星期、鬧鐘； 2. 可以語音播報(bào)日期 和時(shí)間； 3. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能； 4. 具備鬧鐘功能； 5. 鬧鐘的鈴聲可以選擇； 6. 具備秒表功能。 基本參數(shù) ： （ 3節(jié)干電池）； ： 20202100年； 24小時(shí)制。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 注意事項(xiàng) 1．請(qǐng)將 61板 上的 J5跳線選擇 ； 2. 在安裝電池時(shí)注意正負(fù)極，否則容易燒壞芯片； 3． 在印制電路板上的焊接元器件前要認(rèn)真對(duì)照原理圖，仔細(xì)查看印制電路板，找到對(duì)應(yīng)的元器件功能區(qū)； 4． 在電源測(cè)試期間請(qǐng)勿將單片機(jī)芯片插入座中，以免電源部分有問 題造成芯片燒壞。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第二章 模塊特性簡介 該數(shù)字鐘系統(tǒng)主要由 SPCE061A精簡開發(fā)板（簡稱 61板）和 SPLC501A液晶模塊構(gòu)成。系統(tǒng)通過61板 上的三個(gè)按鍵控制 SPLC501A液晶模塊顯示，通過揚(yáng)聲器播放語音。所以這里主要介紹這兩個(gè)模塊。 SPCE061A 單片機(jī) SPCE061A 簡介 SPCE061A是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，具有易學(xué)易用且效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn) C語言，可以實(shí)現(xiàn) C語言與匯編語言的互相調(diào)用，并且，提供了語音 錄放和語音識(shí)別的函數(shù)庫，只要了解庫函數(shù)的使用方法，就可以很容易完成語音錄放，為軟件開發(fā)提供了方便的條件。 SPCE061A主要包括輸入 /輸出端口 、 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 、 數(shù) /模轉(zhuǎn)換 、 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換 、 串行設(shè)備輸入 /輸出 、 通用異步串行接口 、 低電壓監(jiān)測(cè)和復(fù)位等電路，并且內(nèi)置在線仿真電路 ICE接口，使其能夠快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。 SPCE061A片內(nèi)還集成了一個(gè) ICE（在線仿真電路）接口，使得對(duì)該芯片的編程、仿真變得非常方便，而 ICE接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽科技提供的集成開發(fā)環(huán)境（ unSP IDE），用戶可以 進(jìn)行在線調(diào)試、仿真；而程序的下載（燒寫）也是通過該接口完成。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 1 SPCE061A內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 芯片特性 ● 16位 μ39。nSP微處理器； ● 工作電壓：內(nèi)核工作電壓 VDD為 ~(CPU)， I/O口工作電壓 VDDH為 VDD~(I/O)； ● CPU時(shí)鐘： ~