基于凌陽16位單片機spce061a的4x4鍵盤語音播放設(shè)計課程設(shè)計-展示頁
2025-07-06 18:57本頁面
【正文】 都是基于嵌入式單片機技術(shù)。 設(shè)計內(nèi)容給 44 鍵盤的每個鍵定義一個功能，按不同的鍵時會聽到實驗箱播放不同的語音，并能看到數(shù)碼管顯示鍵值。利用凌陽單片機SPCE061A可以方便的實現(xiàn)鍵盤控制的語音自動播放功能。靜態(tài)顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間。在硬件設(shè)計中，主要包括SPCE061A核心及周邊電路、系統(tǒng)電源電路、音頻電路、UART通訊電路、44鍵盤和6位8段數(shù)碼管電路等；在軟件設(shè)計中，系統(tǒng)使用C語言進行編寫，主要包括主程序、鍵盤掃描程序、中斷程序、LED驅(qū)動程序、自檢程序等。摘要隨著計算機系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,各種控制設(shè)備間的通信功能日趨成熟，單片機通信在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集以及儀器儀表自動化等許多領(lǐng)域都起著十分重要的作用。本次課程設(shè)計是基于凌陽16位單片機SPCE061A 的4X4鍵盤語音播放設(shè)計，當(dāng)按不同鍵值會自動播放不同的語音，并且在第一個數(shù)碼管上顯示鍵值。關(guān)鍵字：16位單片機SPCE061A，4X4鍵盤，6位8段數(shù)碼管電路，音頻電路目錄1 緒論 1 課題背景 1 設(shè)計目的 1 設(shè)計內(nèi)容 12 總體方案設(shè)計 3 總體需求分析 3 實驗原理 3 硬件選擇 4 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及原理 4 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 4 SPCE061A單片機 5 系統(tǒng)電源電路 7 音頻電路 8 44鍵盤和6位8段數(shù)碼管 9 UART通訊電路 93 系統(tǒng)硬件設(shè)計 11 4X4鍵盤掃描原理圖 11 SPCE061A獲取44鍵盤鍵值原理 11 硬件連接 124 系統(tǒng)軟件設(shè)計 13 集成開發(fā)環(huán)境IDE概述 13 14 實驗箱自檢準(zhǔn)備 14 自檢步驟 14 實驗步驟 165 調(diào)試結(jié)果與分析 17 調(diào)試結(jié)果 17 實驗結(jié)果分析 186 總結(jié)報告 19致謝 20參考文獻 21附錄 22 1 緒論 課題背景用單片機驅(qū)動LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式可分靜態(tài)顯示和動態(tài)（掃描）顯示；按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼。動態(tài)顯示需要CPU時刻對顯示器件進行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時間多。 設(shè)計目的在單片機的產(chǎn)品設(shè)計中，人機界面是非常重要的部分，而且隨著系統(tǒng)的日益復(fù)雜，以及人們對產(chǎn)品的人機交互能力的要求不斷提升，常握單片機系統(tǒng)中的人機界面基礎(chǔ)設(shè)計能力成為了學(xué)習(xí)單片機的基礎(chǔ)課程，而4X4鍵盤的操作和LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示是人機界面設(shè)計的基礎(chǔ)內(nèi)容，以及掌握語音播放過程和方法，加深對人機界面的認(rèn)識，同時提高人機界面系統(tǒng)設(shè)計的能力。具體的鍵和語音的對應(yīng)關(guān)系如表1。凌陽十六位單片機（SPCE061A）實驗箱是集單片機應(yīng)用技術(shù)、在線調(diào)試、在線仿真等功能于一體的強大開發(fā)系統(tǒng)，SPCE061A 及其系列產(chǎn)品將帶領(lǐng)MCU 的應(yīng)用邁入片上系統(tǒng)（SOC）時代，使在體驗凌陽音頻的歡快愉悅中輕松步入單片機及其嵌入式系統(tǒng)的流行領(lǐng)域。 實驗原理，注意把IOA8~IOA15連接44鍵盤的C4~L1，切不可接反了。SPCE061A單片機取得鍵值后，利用自動播放的方式播放相應(yīng)索引號的語音資源。 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及原理 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)1）實驗箱功能區(qū)域劃分圖 實驗箱功能區(qū)域劃分圖2）硬件配置以下是為凌陽科技大學(xué)計劃實驗箱的主要硬件配置：（1）主控芯片SPCE061A，凌陽16位單片機，詳細請參見第三章。（3）18高低電平發(fā)生按鍵和8個發(fā)光二極管。（5）兩路03V可調(diào)A/D輸入電壓，為A/D數(shù)據(jù)采集等提供便利。（7）RS232接口可實現(xiàn)直接與PC機進行通訊。（9） 接口，提供完整的單片機固體程序、上位機驅(qū)動程序源代碼及其完整的軟件包和應(yīng)用范例，可直接進行USB通訊。（11）兩路音頻輸出電路，采用凌陽音頻功放芯片SPY0030A，可以充分體驗SPCE061A帶來的聽覺效果。（13）SPCE061A內(nèi)置ICE 電路，配合凌陽的在線調(diào)試器PROBE 和軟件開發(fā)環(huán)境IDE 可方便的實現(xiàn)在線編程、仿真、下載、調(diào)試等功能。（8）2個16位可編程定時器∕計數(shù)器(可自動預(yù)置初始計數(shù)值)；（9）2個10位DAC(數(shù)∕模轉(zhuǎn)換)輸出通道；（10）系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時鐘處于停止?fàn)顟B(tài))耗電小于2mA；（11）32位通用可編程輸入∕輸出端口；（12）14個中斷源：定時器A∕B，2個外部時鐘源輸入，時基，鍵喚醒；（13）具備觸鍵喚醒的功能（IOA0~IOA7）；（14）使用凌陽音頻編碼S240方式（），能容納210秒的語音數(shù)據(jù)；（15）鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號；（16）7通道10位電壓模∕數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) ，和單通道音頻模∕數(shù)轉(zhuǎn)換器；（17）音頻模∕數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器，并具有自動增益控制(AGC)功能；（18）具備標(biāo)準(zhǔn)串行接口（UART接口）和同步串行設(shè)備輸入輸出口（SIO接口）；（19）具有低電壓復(fù)位(LV CE（In Circuit Emulator）接口；（20）具有保密能力；（21）具有WatchDog功能。這兩個口的每一位都可以通過編程單獨定義為輸入或輸出口。SPCE061A 。 系統(tǒng)電源電路實驗箱的系統(tǒng)供電電路采用多種供電方式，用戶可以有多種選擇：1）220V交流電壓供電用戶可以選擇220V交流電壓供電，系統(tǒng)已將其經(jīng)過變壓、整流、穩(wěn)壓處理成5V直流電壓，給系統(tǒng)提供電源。實驗箱的供電電源采用220V的交流電源。只需將5V DC直接從“外接5V輸入”端即J1輸入，為系統(tǒng)供電即可。 音頻電路音頻電路由音頻輸入電路以及音頻輸出電路組成。從MIC輸入的音頻信號經(jīng)過SPCE061A 內(nèi)置的AGC 電路將語音信號
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