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1、目 录一 摘要2二 引言3三 系统设计43.1 方案论证43.1.1 Lcd显示模块43.1.2 语音模块（A/D）53.1.4 Led模块53.1.5 触键唤醒模块53.2 硬件设计53.2.1 Lcd的电路73.2.2 Led电路83.2.3 按键电路93.2.4 语音电路（A/D）103.2.5 电源电路113.3 软件设计及流程图（主要是主程序及Led部分）113.3.1 系统主体（main.c）113.3.2 Led程序：153.3.4 lcd22四 总结及心得体会24参考文献：25一 摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时
2、检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用。随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。我们小组正是基于这种设计方向，以单片机为控制核心，设计制作一个多功能数字时钟。本设计基于单片机技术原理，以SPCE061A单片机作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字时钟系统。该时钟系统主要由时钟模块、计时模块、语音
3、播报模块、液晶显示模块、键盘控制模块组成。系统具有简单清晰的操作界面，能够准确显示时间以及日期，并且实现同步播报功能，可随时进行时间调整，同时系统还具有闹钟时间设置、闹钟开/关、止闹功能以及秒表的应用。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性，而且系统具有一定的可扩展性。关键字：单片机、电子时钟、阴历查询、液晶显示、语音播报Abstract：With the rapid development of science and technology in recent ye
4、ars, SCM applications are deepening at the same time promote the growing of traditional control detection technology updates. In real-time detection and automatic control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component. With the development of technolog
5、ical society, people demand the clock continues to improve. The clock has not only seen as a tool used to display the time, in many practical applications, it needs to be able to achieve more other features. High-precision, multifunction, small size, low power consumption, the development trend of t
6、he modern clock. In this trend,Clock digital, multi-functional clock production research has become a modern leading design direction. Our group is based on this design direction for the control of single-chip microcomputer core, designed a multi-function digital clock.The design is based on princip
7、les of microcomputer technology in order to SPCE061A MCU as the core controller, through the production of the hardware circuits and software programming for the design to produce a multi-functional digital clock system. The clock system mainly consists of the clock module, timer module, voice broad
8、cast module, liquid crystal display module, keyboard control module. System has a simple and clear interface, the ability to accurately display the time and date, and to achieve simultaneous broadcast capabilities, they can always be time to adjust, while the system also has alarm time settings, ala
9、rm on / off, only the downtown functions and stopwatch applications.Design hardware and software into the guiding ideology, give full play to microcontroller functions, most of the functionality through software programming to implement, the circuit simple and clear, high stability of the system. Me
10、anwhile, the clock system also has a power consumption and low cost features, has a strong practicality, and the system has a certain degree of scalability.Keywords: microcontroller, electronic clock, lunar query, liquid crystal display, voice broadcast二 引言单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广
11、、发展很快。单片机具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流
12、水 线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。甚至可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 1957年，Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟开始迅速的发展。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒进一，满六十分进一，满二十四小时清零，从而达到计时的功能，是人民日常生活不可缺少的工具。电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的
13、机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到数字电子钟。在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场所使用LCD数字电子钟已经成为一种时尚。但目前市场上各式各样的LCD数字电子钟大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂，功率损耗大等缺点。因此有必要对数字电子钟进行改进。本设计基于单片机技术原理，以SPCE061A单片机作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个LCD多功能数字时钟系统。该时钟系统主要由时钟模块、计时模块、语音播报模块、液晶显示模块、键盘控制模块组成。系统具有简单清晰的操作界面
14、，能够准确显示时间以及日期，并且实现同步播报功能，可随时进行时间调整。三 系统设计3.1 方案论证3.1.1 Lcd显示模块这一模块可以使用lcd或者led数码管来实现。我组最后选择用lcd液晶显示来显示时间以及日期。之所以选择lcd来实现，是因为它具有很多优点。低压微功耗，平板型结构，被动显示型(无眩光，不刺激人眼，不会引起眼睛疲劳)而且 显示信息量大(因为像素可以做得很小) 无电磁辐射(对人体安全，利于信息保密)。 具体的实现方法是利用C语言的编程（代码见程序system.c）。下面的硬件设计将详细的介绍lcd的模块的接口电路以及具体的接线方法。3.1.2 语音模块（A/D） 凌阳单片机本
15、身具备语音识别功能，不需要外扩语音识别模块，虽然具有一点点DSP功能，就能做到语音识别功能。凌阳压缩算法中SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240主要是用来放音，可用于语音提示，而DVR则用来录放音。对于音乐合成MS01，该算法较繁琐，而且需要具备音乐理论、配器法及和声学知识。凌阳的SPCE061A是16位单片机，具有DSP功能，有很强的信息处理能力，最高时钟频率可达到49MHz，具备运算速度高的优势等等，这些都无疑为语音的播放、录放、合成及辨识提供了条件。本小组使用的是SACM_S480模块。利用C语言对其进行编程（代码为speak.c）。本模块是本设计的关键环节，因为电
16、子时钟的功能就是正确的显示时间。具体的计时实现是利用SPCE061A自带的定时器以及计数器功能。通过C语言编程，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒进一，满六十分进一，满二十四小时清零，从而达到计时的功能。3.1.4 Led模块由于Lcd，led对IO口的占用，使得本小组的Led设计不得不使得其与其他的模块分开执行。同时由于不可能再去利用Led再去设计一个系统所以只实现了简单的功能（简单的计数）。3.1.5 触键唤醒模块触键唤醒中断源主要是在系统进入睡眠状态后，通过A口低八位的按键来唤醒系统的时钟，同时 进入触键唤醒中断，恢复睡眠时的PC指针。在进行程序编写的时候，要注意只有当IOA7IOA0内的控制字为000、001、010时，相应位才有唤醒功能。3.2 硬件设计
