【正文】 （ 33 腳） Microphone 的正向輸入腳 VRT（ 35 腳） A/D轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入腳 VCM（ 34 腳） ADC參考電壓輸出腳 VMIC（ 37 腳） Microphone 的電源 XSLEEP（ 63腳） 睡眠狀態(tài)指示腳 VCP（ 8 腳） 鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 XROMT、 PVPP、 XTEXST（ 6 6 14） 出廠測試引腳，懸空即可 VDDH（ 5 5 75 腳） I/O 電平參考。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 11 二、 SPCE061A 芯片的引腳 SPCE061A實(shí)物如圖 。 。 。 10 位電壓模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）和單通道聲音模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 。 PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào) 。 。 位通用可編程輸入 /輸出通道 。 16位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值） 。 。 32K 字 FLASH 。 時(shí)鐘： 。 一、 SPCE061A 性能簡介 位μ’ nSP 微處理器 。 181。 利用 Protel 99 來繪制 各個(gè)部分的 電路原理圖 。 返回功能里 KEY1 為確認(rèn)鍵，按下后，系統(tǒng)會(huì)回到顯示界面。 當(dāng)鬧鐘響時(shí)，按下三個(gè)鍵中的任何一個(gè)都可以關(guān)閉鬧鐘。 鬧鐘時(shí)間設(shè)置界面 KEY1 為確定鍵， KEY2 為加一鍵， KEY3 為減一鍵， SPLC501 液晶顯示器上 閃爍的部分表示當(dāng)前正在調(diào)整的選項(xiàng)，當(dāng)設(shè)置完成后，按 KEY1 會(huì)自動(dòng)退出設(shè)置界面。 鬧鐘設(shè)置界面 里 KEY1 為確定鍵， KEY2 為下翻鍵， KEY3 為上翻鍵。 可以隨意選擇所要實(shí)現(xiàn)的操作。分別是時(shí)間日期調(diào)整、鬧鐘設(shè)置、秒表功能、返回。 KEY KEY3 鍵同時(shí)按下：控制鬧鐘的開與關(guān)。按 KEY2 鍵：播報(bào)當(dāng)前的時(shí)間。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 8 硬件連接如圖 所示： 圖 語音電子鐘的電路連接圖 語音電子鐘 的連接示意圖見圖 ， IOA 的高八位接到液晶模組的八 個(gè)數(shù)據(jù)端，同時(shí)也連接了液晶模組的電源，即直接用一根 10pin 的排線連接 61 板“ +”、 IOA81“ ”與 SPLC501A 液晶顯示模組的“ +”、 DB0“ ”，主要用來向液晶模組傳送命令和數(shù)據(jù)；IOB6 接 EP， IOB5 接 R/W， IOB4 接 AO，用來控制液晶的顯示和工作方式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 7 第三章 語音電子鐘的硬件設(shè)計(jì) 第一節(jié) 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu) 一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 語音 電子鐘的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 ， 61 板作為整個(gè)系統(tǒng)的 控制中心，負(fù)責(zé)控制鍵盤掃描；年、月、日、星期以及時(shí)間的計(jì)算； SPLC501A 液晶顯示的驅(qū)動(dòng)；并根據(jù)按鍵值播報(bào)當(dāng)前的日期或者時(shí)間。 （數(shù) /模） 轉(zhuǎn)換模塊 :輸入語音的數(shù)字信號(hào) ,進(jìn)行 D/A（數(shù) /模） 轉(zhuǎn)換輸出語音的模擬信號(hào)。 A/D（模 /數(shù)） 轉(zhuǎn)換模塊 :輸入語音信號(hào) ,進(jìn)行 A/D（模 /數(shù)） 轉(zhuǎn)換，輸出語音的數(shù)字信號(hào) 。 組成電路板各模塊應(yīng)具有如下功能 : : 輸入一些變量與子小模塊 ,進(jìn)行賦初值等處理，輸出變量和模塊的初始狀態(tài) 。實(shí)現(xiàn)單獨(dú)播報(bào)年、月、日和時(shí)、分，實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，并且能夠?qū)λ鼈兎謩e進(jìn)行調(diào)整。 第二節(jié) 設(shè)計(jì)方案 通過對設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)原理的仔 細(xì)分析，本次設(shè)計(jì)采用模塊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 J3 是語音輸出接口，一個(gè) 2pin 的插針外接喇叭，由DAC 輸出引腳 21 或 22 經(jīng)語音集成放大器 SPYOO30A 放大，然后輸出 。 二、 語音輸出功能 語音輸出功能利用 SPY0030A 芯片和外接喇叭進(jìn)行音頻輸出。 由中斷程序控制 “年計(jì)數(shù)器”采用 365 或 366 進(jìn)制計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對年的累計(jì)。 每累計(jì) 24 小時(shí)發(fā)出一個(gè)“天脈沖 ” 信號(hào)。 “ 分計(jì)數(shù)器 ” 也采用 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì) 60分鐘，發(fā)出一個(gè) “ 時(shí)脈沖 ” 信號(hào)，該信號(hào)將被送到 “ 時(shí)計(jì)數(shù)器 ” 。 整個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)，秒信號(hào)產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng) 的精度，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入 “ 秒計(jì)數(shù)器 ” ， “ 秒計(jì)數(shù)器 ” 采用 60進(jìn)制計(jì)數(shù) 。 一、時(shí)鐘功能 時(shí)鐘功能是 利用 SPCE061A 芯片的時(shí)鐘頻率和定時(shí) /計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)。 。 報(bào)時(shí)功能 。 三 、單片機(jī)的應(yīng)用 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 5 第二章 語音電子鐘的原理和方案 第一節(jié) 設(shè)計(jì)原理 根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 語音電子鐘要具備 的 功能： 。 5）外部總線增加了 IC（ InterIntegrated Circuit）及 SPI（ Serial Peripheral Interface）等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)。 3）控制功能強(qiáng)。 1）有優(yōu)異的性能價(jià)格比。 它通過內(nèi)部總線把計(jì)算機(jī)的各主要部件接為一體，其內(nèi)部總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。 二 、單片機(jī)的組成及特點(diǎn) 單片機(jī)是微型機(jī)的一個(gè)主要分支，在結(jié)構(gòu)上的最大特點(diǎn)是把 CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入 /輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。 隨著集成 度的不斷提高，有可能把眾多的各種處圍功能器件集成在片內(nèi)。 以 4位、 8位機(jī)為中心的小容量、低價(jià)格化也是發(fā)展動(dòng)向之一。 主要是指進(jìn)一步改進(jìn) CPU的性能，加快指令運(yùn)算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。 目前，單片機(jī)內(nèi) ROM 最大可達(dá) 64KB， RAM 最大為 2KB。 。 幾乎所有的單片機(jī)都有 WAIT、 STOP 等省電運(yùn)行方式。單片機(jī)的功耗已 從 Ma 級(jí)，甚至 1uA 以下；使用電壓在 3V6V之間，完全適應(yīng)電池工作。 CMOS 電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度 、低價(jià)格。 近年，由于 CHMOS 技術(shù)的進(jìn) 步， 大地促進(jìn)了單片機(jī)的 CMOS 化。 單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢。 （ 1990— 現(xiàn)在 ）：微控制器的全面發(fā)展階段。 Intel 公司推出的 MCS– 96 系列單片機(jī)，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。 4） 指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。 2） CPU 外圍功能 單元的集中管理模式。 1） 完善的外部總線。 Intel 公司在 MCS– 48 基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列 MCS– 51。這就是 SCM 的誕生年代，“單機(jī)片”一詞即由此而來。以 Intel 公司的 MCS– 48 為代表。 一、 單片機(jī)的發(fā)展 如果將 8 位單片 機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的發(fā)展歷史大致可分為以下幾個(gè)階段 。 第二節(jié) 單片機(jī)的介紹 單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)。 SPCE061A 是以μ 39。因其功耗低，超小型，低成本，功能完整，非常適用于便攜式儀表和就地式顯示控制儀表，在國內(nèi)越來越受到用戶的重視和廣泛的應(yīng)用。并且用 SPLC501 液晶顯示器顯示當(dāng)前的時(shí)間、日期、星期、農(nóng)歷、鬧鈴開關(guān)。語音時(shí)鐘是現(xiàn)在電子時(shí)鐘多功能化發(fā)展的一個(gè)方向，將語音引入到時(shí)鐘中實(shí)現(xiàn)時(shí)間的語音播報(bào)。利用凌陽 SPCE061A 單片機(jī)在語音識(shí)別和處理方面的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)踐，設(shè)計(jì)出有特色的語音電子鐘。 在語音電子鐘的設(shè)計(jì)中，要處理好以下幾個(gè)關(guān)鍵： D/A（數(shù) /模）轉(zhuǎn)換，語音識(shí)別，人機(jī) 接口，程序設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)就是從日常生活中常見的事物入手，通過對語音電子鐘的設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識(shí)到單片機(jī)已經(jīng)深入到我們生活的每個(gè)領(lǐng)域。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 1 摘 要 鐘是現(xiàn)代人類日常生活必不可少的工具， 語音時(shí)鐘更是現(xiàn)在電子時(shí)鐘多功能化發(fā)展的一個(gè)方向。語音電子鐘具有突出的播報(bào)時(shí)間的功能，它被廣泛用在生活中的各種場合。 本文從語音電子鐘的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方案入手，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試。 D/A（數(shù) /模）和語音識(shí)別技術(shù)關(guān)系到時(shí)間的正確播報(bào)，人機(jī)接口 是播報(bào)時(shí)間和調(diào)整時(shí)間的關(guān)鍵。 關(guān)鍵字 ： SPCE061A 單片機(jī) SPLC501 液晶顯示器 語音報(bào)時(shí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 2 第一章 緒 論 第一節(jié) 選題的目的和意義 帶有語音功能的電子產(chǎn)品和電子設(shè)備近年來廣泛地出現(xiàn)在我們的生活中。 本設(shè)計(jì)是一個(gè)基于凌陽 61A 單片機(jī)的語音報(bào)時(shí)系統(tǒng)，利用凌陽 61A 板這樣一種本 身就帶有語音識(shí)別和播放功能的單片機(jī)來進(jìn)行時(shí)間的播報(bào)。 單片機(jī)是實(shí)現(xiàn)各種控制策略和算法的載體。 隨著單片機(jī)集成化程度的不斷提高，現(xiàn)代單片機(jī)已經(jīng)具備了數(shù)字信號(hào)處理功能，使語音信號(hào)處理用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)成為可能。nSP TM16 位微控制器及信號(hào)處理器芯片為內(nèi)核的 16 位單片機(jī)，采用模塊式集成結(jié)構(gòu)，片內(nèi)集成了 2KB RAM、 32KB Flash、ADC、 DAC、并行 I/O 等。它是把中央處理器 (CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM)、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、輸入 /輸出端口 (I/O)等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集 成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。 （ 19761978）：單片機(jī)的控索階段。 MCS– 48的推出是在工控 領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有 Motorola 、 Zilog 等，都取 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 3 得了滿意的效果。 （ 19781982）單片機(jī)的完善階段。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。 MCS51設(shè)置了經(jīng)典的 8 位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括 8位數(shù)據(jù)總線、 16 位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的串行通信接口。 3） 體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。 （ 19821990）： 8 位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及 16 位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。隨著 MCS– 51 系列的廣 泛 應(yīng)用，許多電氣廠商競相使用 80C51 為內(nèi)核，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù) 、多通道 A/D（模 /數(shù)） 轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機(jī)中，增強(qiáng)了外圍電路 的 功能，強(qiáng)化了智能控制的特征。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的 8位 /16位 /32 位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專用型單片機(jī)。 化 。單片機(jī)芯片多數(shù)是采用 CMOS（金屬柵氧化物）半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。 。 。目前 供電的單片機(jī)已經(jīng)問世。 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 4 。 、低價(jià)格化 。 。片內(nèi)集成的部件還有模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、 DMA 控制器、聲音發(fā)生器、監(jiān)視定時(shí)器、液晶顯示驅(qū)動(dòng)器、彩色電視機(jī)和錄像機(jī)用的鎖相電路等。就其組成和功能而言，一塊單片機(jī)芯片就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。其中，地址總線的作用 是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)提