【正文】 手動(dòng)放音方式又分為兩種，邊沿觸發(fā)放音，按 PLAYE 鍵一下即將全部放音，除非斷電或放音結(jié)束，否則不停止放音；電平出發(fā)放音，按住 PLAYL 鍵時(shí)即放音，松開(kāi)按鍵即停止。 自動(dòng)增益控制 (AGC) AGC 動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量 (從耳語(yǔ)到喧囂聲 )時(shí)失真都能保持最小。 語(yǔ)音芯片簡(jiǎn)介 美國(guó) ISD 公司于 2001 年最新推出一種單片 8～ 20 秒單段語(yǔ)音錄 放電路ISD1820，采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含振蕩器，話筒前置放大，自動(dòng)增益控制，防混淆濾波器，揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)及 FLASH 陣列 [17]。 DL：高電平時(shí)為 4 位總 線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F： 低電平時(shí)顯示 57 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 510 的點(diǎn)陣字符。單片機(jī) 與液晶 RW 相連 ,控制數(shù)據(jù)讀寫。 位 6：如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù)； 位 5 至位 1（ A4~A0）：指示操作單元的地址； 位 0（最低有效位）：如為 0，表示要進(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作。 I/O：三線接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線，與 P35 連接； CE(RST)：輸入信號(hào)，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。時(shí)鐘振蕩電路圖如下圖 33 所示。 P3口與其它 I/O端口有很大的 區(qū)別，它的每個(gè)引腳都有第二功能，第二功能如表 31所示。 PSEN（ 29腳）：外部程序存儲(chǔ)選通信號(hào)， CPU從外部存儲(chǔ)器取指令，從PSEN引腳輸出選通信號(hào)（負(fù)脈沖）。其原則為：第一，努力提高控制系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性；第二，從用戶的角度出發(fā)，方便安裝、調(diào)試 、運(yùn)行 及 維護(hù) ； 第三，在滿足性能要求的前提下，盡量簡(jiǎn)化硬件系統(tǒng)，降低系統(tǒng)的總體成本 [8]。 方案三： 采用 LCD1602 液晶模塊， LCD1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生 8 存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，內(nèi)置 192 種字符，包括阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，且價(jià) 格便宜，操作簡(jiǎn)單，容易控制 [6]。但如果給本系統(tǒng)供電，完全滿足要求。 3． 打鈴功能：按指定時(shí)間打鈴即播放音樂(lè)。 隨著科技的發(fā)展，后面發(fā)展為了電鈴方式，不僅省力，而且聲音響亮。整體性好，人性化強(qiáng)、可靠性高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間控制的智能化，擺脫了傳統(tǒng)由人來(lái)控制時(shí)間的長(zhǎng)短的不便，是現(xiàn)代學(xué)校必不可少的設(shè)備。 校園時(shí)間控制系統(tǒng)除了具備基本時(shí)鐘功能外， 即可以實(shí)時(shí)顯示年月日信息，還有對(duì)上下課打鈴、教學(xué)樓照明、學(xué)生宿舍燈控制。因此單片機(jī)特別適合與控制有關(guān)的系統(tǒng) 中， 越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特 定的軟件結(jié)合，以作完善。 國(guó)內(nèi) 外概況 自從人類學(xué)會(huì)計(jì)時(shí)開(kāi)始，計(jì)時(shí)方式由在 木棍和骨頭上刻標(biāo)記 ，隨著人類的智慧的發(fā)展，到后面使用計(jì)時(shí)工具不斷的改進(jìn)，由最開(kāi)始的圭表、日晷、漏壺、浮子、漏箭、漏水渾天儀、停表 刻漏、恒定水位漏 、大稱式刻漏、多壺式受水水位刻漏、赤道式日晷、擒縱機(jī)構(gòu)、蓮花漏、多壺漫流刻漏、皇佑刻漏 、水運(yùn) 儀像臺(tái)、地平式日晷、機(jī)械鬧鐘、秒表、沙漏、懷表、自擺鐘、石英鐘 等 [3]。不管是人工控制電鈴、教室燈、寢室燈或則其它，現(xiàn)在面臨的問(wèn)題越來(lái)越多，繁瑣，需要專人看管，浪費(fèi)勞動(dòng)力，多花一個(gè)人的勞務(wù)費(fèi)。 表 21 和表 22 是學(xué)校作息時(shí)間表。 方案二： 采用 STC89C51 芯片，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間，它具STC89C2051 芯片的所有功能，且 IO 口數(shù)相對(duì)較多，價(jià)錢相對(duì)也比較便宜，但存儲(chǔ)空間不是非常大，而本次的設(shè)計(jì)需要大量的存儲(chǔ)空間。對(duì)于普通的獨(dú)鍵盤，設(shè)置量比較大，改用矩陣鍵盤又會(huì)占用較大的電路板空間。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，除了保持性能高外，盡可能降低成本，如簡(jiǎn) 化外圍硬件電路，在系統(tǒng)性能和速度允許的情況下盡可能用軟件功能取代硬件功能等。做輸入口使用時(shí)要先寫 1，這就是準(zhǔn)雙向口的含義。電路圖 31如下所示。矩陣鍵盤和獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O 口[11]。在 12 小時(shí)模式時(shí)，位是 5，當(dāng)為 1 時(shí)，表示 PM。因?yàn)橐壕э@示質(zhì)量高、低功耗、體積小、重量輕，自身帶的顯示字符多等特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)采用液晶中的 LCD1602 來(lái)顯示年月日，時(shí)分秒， LCD1602 顯示器具有顯示豐富、功耗低、低閃存和低輻射等特點(diǎn) [14]。 表 34 為 1602 控制指令。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。然后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。 23 振蕩電阻 (ROSC) 此端接振蕩電阻至 VSS，由振蕩電阻的阻值決定錄放音的時(shí)間。下圖 311 和圖 312 分別宿舍電燈控制原理圖和 教室電燈控制原理圖 。 2．錄放音操作方式 ISD1820 芯片放音方式有兩種，邊沿觸發(fā)放音，給 PLAYE 端一下高電平即將全部放音，除非斷電或放音結(jié)束，否則不停止放音；電平出發(fā)放音，PLAYL 端從低變高時(shí)，芯片開(kāi)始放音。放音結(jié)束后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。 電鈴電路設(shè)計(jì) 電鈴電路設(shè)計(jì)主要采用的 ISD1820 芯片作為放音芯片。 指令 4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 5 R/W H/L R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低 電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 數(shù)據(jù)的讀寫 DS1302 是 SPI 總線驅(qū)動(dòng)方式。另外 ,它還能提供 31 字節(jié)的用于高速數(shù)據(jù)暫存的 RAM。按鍵復(fù)位電路如圖 32 所示。 P2口（ ~）： P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O口。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， STCMEL的 STC89C52是一種高效微控制器， STC89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 綜上所述，我選擇 DS1302 為本設(shè)計(jì) 提供時(shí)間 。 顯示模塊 在日常生活中，我們對(duì)顯示器并不陌生。 方案一 ：采用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路獲得直流穩(wěn)壓電源。 第 5 章主要是系統(tǒng)測(cè)試，系統(tǒng)測(cè)試包括硬件測(cè)試和軟件測(cè)試。深受消費(fèi)者的青睞且其產(chǎn)品琳瑯滿目。而現(xiàn)在，只需要一塊幾厘米見(jiàn)方的單片機(jī)，寫入簡(jiǎn)單的程序，就可以使以前的電路簡(jiǎn)單很多。 基于單片機(jī)的校園時(shí)間控制系統(tǒng) I 摘 要 隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是是隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)走向了各個(gè)領(lǐng)域。隨著科技的進(jìn)步和技術(shù)不斷的提升，人們?cè)僖膊挥脼榇蠖鴱?fù)雜的模擬電路花費(fèi)了巨大的精力，為繁多的元器件增加成本。電子時(shí)鐘走時(shí)準(zhǔn)確、功能多樣、外觀時(shí)尚、使用方便。第 4 章 主要介紹軟件電路的設(shè)計(jì)，包括主程序軟件設(shè)計(jì)流程圖、 DS1302 時(shí)鐘流程圖、 LCD1602 程序流程圖 。 電源模塊 電源模塊是為系統(tǒng)提供電源，本設(shè)計(jì)中用到的是正 5V 的直流穩(wěn)壓電源。 綜上所述，我選擇 STC89C52 芯片作為本次設(shè)計(jì)的主控芯片 。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力 [7]。該器件采用 STCMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容 [9]。在 P1口作為輸入使用時(shí)，應(yīng)先向 P1口所存地址（ 90H）寫入全 1，此時(shí) P1口引腳由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平。本系統(tǒng)通過(guò)按鍵 KEY1，使得 RESET 獲得高電平，使單片機(jī)復(fù)位。 簡(jiǎn)介 DS1302 是美國(guó) Dallas 公司生產(chǎn)的一種實(shí)時(shí)高性能、低功耗時(shí)鐘芯片，具有寬范圍工作電壓能在 之間正常工作，能提供包括秒、分、時(shí)、日、月、年等在內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)間信息，并可對(duì)月末日期、閏年天數(shù)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，并能計(jì)算 2100 年之前的秒、分、時(shí)、日、日期、星期、月、年的能力，它還擁有用于主電源和備份電源的雙電源引腳 ,在主電源關(guān)閉的情況下 ,也能保持時(shí)鐘的 連續(xù)運(yùn)行。當(dāng) WP 位為 1 時(shí)，寫保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫操作。 4 RS H/L RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低 17 電平時(shí)選擇指令寄存器。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。 寫指令： RS=H， RW=L， E=下降沿，下降沿脈沖， DB0~DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無(wú) 。放音持續(xù)至此端回到低電平， 或遇到 EOM 標(biāo)志，或內(nèi)存結(jié)束。本設(shè)計(jì)電鈴不僅要保證放音時(shí)間合適，還要保證放音質(zhì)量高，所以采用 ROSC 電 阻為 100KΩ，能夠錄放音時(shí)間為 10 秒 。 25 Q2NPN1KR9D3 K2P22~220VD5Q1NPN1KR8D2 K1P23~220VD4 圖 311 宿舍 電燈控制原理圖 圖 313 教室 電燈控制原理圖 單片機(jī)的引腳 控制繼電器 1，引腳 控制繼電器 2，當(dāng)需要相應(yīng)的燈亮?xí)r，設(shè)置相對(duì)應(yīng)的管腳為高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器中線圈中有電流經(jīng)過(guò) ，繼電器常開(kāi)觸電閉合，接通電路，燈泡形成回路，燈泡點(diǎn)亮。 AGC 電路、濾波器和喇叭驅(qū)動(dòng)器而直接到達(dá)喇叭輸出端。 邊沿觸發(fā)放音 (PLAYE) 此端出現(xiàn)上升沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 （說(shuō)明： 1 為高電平、 0 為低電平） 表 34 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開(kāi) /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 19 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 指令 1：清顯示，指令碼 01H， 光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 基本簡(jiǎn)介 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，是一 種專門顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，它有若干 57 點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣都可以顯示一個(gè)字符。在 24 小時(shí)模式時(shí)，位 5 是 第二個(gè) 10 小時(shí)位。由于本次設(shè)計(jì)中，只涉及到時(shí)間設(shè)置位（ SET）、上調(diào)（ UP）、下調(diào)（ DOWN）、教室燈控制開(kāi)關(guān)（ KEY2）、宿舍燈控制開(kāi)關(guān)（ KEY3）五個(gè)功能，需要的 I/O口比較少，所以采用獨(dú)立按鍵式鍵盤。 Vin1Vout3GND27805D7Bridge12200uFC1230pFC14S1SWSPSTVCCD6LED11KR10224pFC13~220VGND9V 圖 31電源電路圖 2．復(fù)位電路 單片機(jī)復(fù)位電路。在 CPU訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)， P0口分時(shí)提供低 8位地址和 8位數(shù)據(jù)線的復(fù)用總線。 同時(shí)單片機(jī)還需滿足消耗的功耗低，性能高，高密度非易失性基本性能。 方案二： 采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)。 方案三： 采用 STC89C52 芯片， STC89C52 是一種低功耗、高性能的 8位 CMOS 微控制器，它具有 STC89C2051 和 STC89C51 芯片的所有功能，且IO 口數(shù)非常多， 且 比 STC89C205 和 STC89C51 多 功能多 [5]。 表 21 電鈴時(shí)間控制表 時(shí)間 事件 動(dòng)作 8： 30 第一節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 9： 15 第一節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 9： 20 第二節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 10： 05 第二節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 10： 35 第三節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 11： 20 第三節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 11： 25 第四節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 12： 10 第四節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 14： 00 第五節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 14： 45 第五節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 5 14： 50 第六節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 15： 35 第六節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 15： 45 第七節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 16： 30 第七節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 16： 35 第八節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 17： 20 第八節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 18： 30 第九節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 19： 15 第九節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 19： 20 第十節(jié)課上課 鈴響； 播放音樂(lè) 20： 05 第十節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 20： 10 第十一節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè) 20： 55 第十一節(jié)課下課 鈴響；播放音樂(lè) 21： 00 第十二節(jié)課上課 鈴響；播放音樂(lè)