【正文】 學(xué)號 □畢業(yè)論文□畢業(yè)設(shè)計□畢業(yè)實習(xí)報告基于凌陽片機的電子鐘系（部） 電子機械工程 專業(yè)名稱 年 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 摘要本系統(tǒng)采用凌陽公司的SPCE061A單片機為控制核心；采用DS1302實時時鐘系統(tǒng)，由單片機控制DS1302的讀寫，將讀回來的時間數(shù)據(jù)通過數(shù)碼管顯示出來,修改時間采用操作友好的矩陣鍵盤,語音報時系統(tǒng)使用凌陽單片機本身具有的特色語音功能, 并將報時、報日歷鍵分開，整機系統(tǒng)設(shè)計比較完善，有顯示、鍵盤、報時、報日歷的功能，除些之外還介紹了51單片機C語言編程移植到凌陽單片機的一些經(jīng)驗和方法，以便將51單片機的C語言經(jīng)過局部的修改就可以移植到凌陽單片機上，節(jié)約重新開發(fā)的時間。最后總結(jié)了一些關(guān)于在做基于凌陽單片機的電子鐘時所遇到的問題和困難，以及將凌陽單片機與51單片機的各方面性能進行了比較，其語音還是凌陽單片機最大的特點，也是它應(yīng)用較為廣泛的原因。關(guān)鍵詞： SPCE061A單片機，實時時鐘，語音報時，數(shù)碼管顯示，矩陣鍵盤目 錄前言……………………………………………………………………………………1一、方案設(shè)計與論證…………………………………………………………………1二、硬件電路設(shè)計……………………………………………………………...……1…………………………………………………….……1……………………………………………………………….…2………………………………………………..…………2 單片機系統(tǒng)電路…………………………………………………….…………3 語音播放電路…………………………………………………….……………4 電源電路部分…………………………………………………….……………5 復(fù)位電路……………………………………………………….………………6 鍵盤電路……………………………………………………….………………6三、軟件設(shè)計……………………………………………………………………...…6………………………………………………….…6……………………………………………………………………….…7 語音播放部分………………………………………………….……………… 8 DS1302實時時鐘部分………………………………………………………… 8四、整機測試…………………………………………………………………………10五、對C51程序在凌陽單片機上移植分析……………………………….………..10六、總結(jié)………………………………………………………………………………10七、致謝………………………………………………………………………………11參考文獻………………………………………………………………………………12附錄……………………………………………………………………………………12前言 由于科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子技術(shù)在20世紀(jì)取得了驚人的進步，特別是近幾十年來單片機技術(shù)和其他高技術(shù)的飛速發(fā)展，致使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技和國防等領(lǐng)域以及人們的社會生活發(fā)生了令人矚目的變革。凌陽單片機就是在這樣的環(huán)境下發(fā)展起來，旗下的SPCE061A 單片機在語音方面也有了很大的發(fā)展，在消費電子中除了顯示之外再加上語音的功能可以讓產(chǎn)品更具人性化，本文將設(shè)計一個基于凌陽單片機的具有語音功能的電子鐘。一、方案設(shè)計與論證方案一：本方案采用凌陽SPCE061A十六位單片機，通過單片機控制DS1302實時時鐘芯片進行讀寫，并對數(shù)碼管、矩陣鍵盤進行掃描，語音報時采用凌陽單片機自帶的語音系統(tǒng)。方案二：本方案采用AT89S51單片機，亦是控制對DS1302實時時鐘的讀寫，并對數(shù)碼管、矩陣鍵盤進行掃描，語音報時系統(tǒng)采用ISD1420，鍵盤采用矩陣鍵盤。方案確定：比較兩個方案，如果是不考慮語音報時系統(tǒng)，則采用方案二，但本系統(tǒng)側(cè)重語音，并且就51單片機C語言在凌陽SPCE061A上的移植做分析，所以最終采用方案一。二、硬件電路設(shè)計。主控元件采用凌陽SPCE061A單片機，屬于凌陽u’。在存儲器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH），但用在此系統(tǒng)上已經(jīng)足夠。較高的處理速度使u’、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號。因此以u’。~~，較高的工作速度使其應(yīng)用領(lǐng)域更加拓寬。2K字SRAM和32K字FLASH僅占一頁存儲空間，32位可編程的多功能I/O端口；兩個16位定時器/計數(shù)器；32768Hz實時時鐘；低電壓復(fù)位/監(jiān)測功能；8通道10位模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入功能并具有內(nèi)置自動增益控制功能的麥克風(fēng)輸入方式；雙通道10位DAC方式的音頻輸出功能，這就為本系統(tǒng)的語音播報打下了基礎(chǔ)。鍵盤控制電路 音頻放大電路語音播放凌陽SPCE061A單片機DS1302實時實時時鐘芯片 數(shù)碼管顯示 系統(tǒng)原理框圖整體具體工作原理是單片機控制DS1302實時時鐘芯片的讀寫時序，將時間數(shù)據(jù)讀出，再對數(shù)碼管進行掃描，將時間正確顯示出來。與此同時掃描鍵盤是否有報時鍵按下，有則調(diào)用語音報時函數(shù)進行報時。 各部分電路設(shè)計 數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路 單片機系統(tǒng)電路單片機系統(tǒng)是整個硬件系統(tǒng)的核心，也是協(xié)調(diào)整機工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。 單片機系統(tǒng)電路 語音播放電路 ，在圖7中可以看到兩個跳線，其作用在于可以測量DAC的輸出波形；另外拔掉跳線，可以斷開DAC到喇叭放大的通路，使得DAC通道處于開路狀態(tài)。這樣便于用DAC做其他用途，用戶可以用過這個跳線來加入自己的外圍電路。 凌陽音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種(具體可參見語音壓縮工具一節(jié)內(nèi)容)：SACMA2000：壓縮比為8:1，8:，8:SACMS480： 壓縮比為80:3，80: SACMS240： 壓縮比為80: 按音質(zhì)排序：A2000S480S240 用凌陽Compress Tool事先把所需要的語音信號錄制好，本系統(tǒng)共包括十多個語音資源，整個語音信號經(jīng)凌陽SACM_S2000壓縮算法壓縮占了26K存儲空間，SPCE061A單片機具有32k閃存，使用內(nèi)部flash即可滿足要求。凌陽SPCE061A單片機自帶雙通道DAC音頻輸出， DACDAC2轉(zhuǎn)換輸出的模擬量電流信號分別通過AUD1和AUD2管腳輸出， DAC輸出為電流型輸出，所以DAC輸出經(jīng)過SPY0030音頻放大，以驅(qū)動喇叭放音，放大電路如圖7(只列出了DAC1,DAC2類似)，這為單片機的音頻設(shè)計提供了極大方便。在它們后面接一個簡單的音頻放大電路和喇叭即可實現(xiàn)語音播報功能，音頻的具體功能主要通過程序來實現(xiàn)。 語音播放電路 電源電路部分：，5V直流電壓經(jīng)過SPY0029后給整個系統(tǒng)供電，當(dāng)然也可選用其它芯片。SPY0029是凌陽公司設(shè)計的電壓調(diào)整IC，采用CMOS工藝。SPY0029具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動能力強、線性調(diào)整好等優(yōu)點。 電源電路 復(fù)位電路： 復(fù)位電路： 4*4矩陣鍵盤三、軟件設(shè)計 總程序流程圖及設(shè)計思路說明初始化讀DS1302 顯示時間 掃描鍵盤 Y顯示“”等待輸入 調(diào)用報時/日歷函數(shù)輸入完畢 報時 N 對DS1302進行寫操作修改時間/日歷 修改時間 結(jié)束 程序流程圖 程序開始運行，初始化IO口，如IO口的方向和屬性向量，然后對讀取DS1302時間寄存器的數(shù)據(jù)，然后將時間數(shù)據(jù)通過數(shù)碼管掃描顯示，掃描4*4矩陣鍵盤判斷是否有鍵按下，如有則讀出相應(yīng)鍵值，如果是報時鍵則調(diào)用報時間函數(shù)，如果是報日歷鍵則調(diào)用報日歷函數(shù)，如果是修改鍵，則使數(shù)碼管顯示“”等待鍵盤輸入數(shù)值，輸入完畢等待確認(rèn)修改時間還是日歷，確認(rèn)完成之后調(diào)用修改時間或者日歷函數(shù)，調(diào)整DS1302中相應(yīng)的時間或者日歷寄存器值，達(dá)到修改時間的目的，到這里程序運行完畢，進入下