帶整點(diǎn)報(bào)時(shí)與鬧鐘功能的數(shù)字鐘

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1、電子綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)報(bào)告題目：帶整點(diǎn)報(bào)時(shí)與鬧鐘功能的數(shù)字鐘報(bào)告編號(hào)：選題編號(hào)：完成人員：XXXXXXXXXXX屆　　別：XX?！　I(yè)：電子信息工程指導(dǎo)教師：禽獸教授XXXXXXXXXXX學(xué)院電子系目錄Ⅰ、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求41.1基本設(shè)計(jì)任務(wù)4161.2控制設(shè)計(jì)任務(wù)41.3軟件設(shè)計(jì)任務(wù)5Ⅱ、方案設(shè)計(jì)與論證52.1顯示方案52.2控制方案52.3語(yǔ)音芯片方案5Ⅲ、總體設(shè)計(jì)63.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)63.1.1顯示及控制模塊63.1.2語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊83.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)83.2.1軟件計(jì)時(shí)的分析與計(jì)算83.2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)9Ⅳ、測(cè)試結(jié)果及結(jié)果分

2、析94.1測(cè)試儀器及工具94.2測(cè)試步驟94.2.1預(yù)備工作94.2.2正式測(cè)試104.3測(cè)試結(jié)果104.4測(cè)試結(jié)果分析10Ⅴ、創(chuàng)新點(diǎn)115.1添加語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊115.2實(shí)用性11Ⅵ、總結(jié)與心得11參考文獻(xiàn)11附件一：參考程序12附件二：總原理圖15附件三：元器件清單16摘要：命題要求設(shè)計(jì)數(shù)字鐘。本設(shè)計(jì)是以STC89C51單片機(jī)為核心器件，應(yīng)用ISD1420，74HC573等器件，實(shí)現(xiàn)命題要求。經(jīng)過(guò)測(cè)試，該數(shù)字鐘達(dá)到所有命題所要求的技術(shù)指標(biāo)。在此基礎(chǔ)之上，本設(shè)計(jì)添加了語(yǔ)音模塊，使設(shè)計(jì)更為人性化。16關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘；鬧鐘；調(diào)整；整點(diǎn)

3、報(bào)時(shí)。數(shù)字鐘Ⅰ、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求16本任務(wù)為：數(shù)字鐘。設(shè)計(jì)任務(wù)具體內(nèi)容如下：1.1基本設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)命題題意，本設(shè)計(jì)采用89C51進(jìn)行24小時(shí)計(jì)時(shí)并顯示。要求其顯示時(shí)間范圍是00：00：00~23：59：59，具備有時(shí)分秒校準(zhǔn)功能。數(shù)字鐘上面要帶有鬧鐘，鬧鐘與時(shí)鐘之間能隨時(shí)切換，鬧鐘具備時(shí)分秒設(shè)置功能。1.2控制設(shè)計(jì)任務(wù)由于本設(shè)計(jì)采用手動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)鐘與手動(dòng)設(shè)置鬧鐘方案，所以要求用較少的按鍵來(lái)達(dá)到切換鬧鐘與時(shí)鐘、時(shí)鐘時(shí)分秒校準(zhǔn)、鬧鐘時(shí)分秒設(shè)置等功能。1.3軟件設(shè)計(jì)任務(wù)數(shù)字鐘的所有計(jì)時(shí)都要由軟件控制實(shí)現(xiàn)。用軟件對(duì)幾個(gè)按鍵所得信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)改變，

4、以控制時(shí)鐘與鬧鐘的顯示。通過(guò)軟件對(duì)鬧鐘與時(shí)鐘進(jìn)行比較，當(dāng)時(shí)鐘所顯示時(shí)間與鬧鐘一樣時(shí)，要啟動(dòng)報(bào)時(shí)模塊。Ⅱ、方案設(shè)計(jì)與論證2.1顯示選擇方案1.液晶顯示方案：液晶顯示范圍廣，能顯示的東西多，顯示效果明顯，但是價(jià)格昂貴，程序比較復(fù)雜，需要占用較多的系統(tǒng)資源。2.數(shù)碼靜態(tài)顯示：控制方式相當(dāng)簡(jiǎn)單，價(jià)格比較便宜，但需占用較多I/O口，硬件連接復(fù)雜，顯示效果一般。3.簡(jiǎn)單數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示：控制方式相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比較便宜，且占用I/O口較少，硬件連接簡(jiǎn)單，但顯示效果一般。4.帶譯碼器數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示：控制方式相對(duì)簡(jiǎn)單，占用I/O口最少，硬件連接簡(jiǎn)單，但顯

5、示效果一般，需要較多外圍芯片，價(jià)格比較昂貴。經(jīng)過(guò)反復(fù)比較，在四種方案中選取了第3種——簡(jiǎn)單數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示方案，此方案成本低，功能已經(jīng)足夠滿足數(shù)字鐘的需要，而且硬件軟件均比較簡(jiǎn)單。2.2控制選擇方案1.直接加減：使用7按鍵，1按鍵切換鬧鐘，6按鍵對(duì)時(shí)分秒分別加減，控制方式相當(dāng)簡(jiǎn)單，但需要較多按鍵與I/O口，功能一般，成本較高。2.16矩陣鍵盤：使用16按鍵對(duì)時(shí)分秒直接設(shè)置，能最為靈活的對(duì)數(shù)字鐘進(jìn)行設(shè)置，功能強(qiáng)大，但控制方式相對(duì)困難，成本較高，需要較多按鍵與I/O口。1.換位加減：使用4按鍵，1鍵切換鬧鐘，1鍵換位，另兩鍵加減，控制方式

6、相對(duì)簡(jiǎn)單，占用I/O口少，成本低廉，但功能一般。經(jīng)過(guò)反復(fù)比較，在3種方案中選取了第3種——換位加減，此方案成本低，功能已經(jīng)足夠滿足數(shù)字鐘的需要，而且硬件軟件均比較簡(jiǎn)單。2.3語(yǔ)音芯片方案在眾多的語(yǔ)音芯片中，我們選取了ISD1420這款語(yǔ)音芯片，因?yàn)檫@款芯片價(jià)格相對(duì)較低，電路連接簡(jiǎn)單，控制程序亦簡(jiǎn)單，能夠錄制160段共20秒的分段語(yǔ)音，播放時(shí)可以隨便組合使用，在功能上已經(jīng)足夠滿足整點(diǎn)報(bào)時(shí)與鬧鐘的需求。Ⅲ、總體設(shè)計(jì)鬧鐘AT89C52按鍵時(shí)間顯示語(yǔ)音報(bào)時(shí)經(jīng)過(guò)對(duì)各個(gè)方案分析比較，最終確定總方案如圖3-1所示。該系統(tǒng)所有模塊都由主單片機(jī)控制

7、。其中，設(shè)計(jì)各個(gè)模塊，包括單片機(jī)、顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、光電探測(cè)由四節(jié)AA電池供電。電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用L298驅(qū)動(dòng)芯片控制。用光電傳感器對(duì)邊線的探測(cè)來(lái)控制距離。通過(guò)單片機(jī)的機(jī)器周期計(jì)算時(shí)間計(jì)數(shù)周期，以達(dá)到計(jì)時(shí)目的。圖3-1系統(tǒng)方案圖3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1.1顯示及控制模塊163.1.2語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊ISD1420是美國(guó)ISD公司出品的新型單片優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音錄放電路，較之以往所有的語(yǔ)音電路，具有專利技術(shù)的模擬處理存儲(chǔ)方式，使錄放音質(zhì)極佳，沒(méi)有常見(jiàn)的的背景噪音，且電路斷電后語(yǔ)音內(nèi)容仍不丟失。電路內(nèi)部由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控

8、制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻電容組成。16圖3-4語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.2.1軟件計(jì)時(shí)的分析與計(jì)算單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器有4種工作模式，方式0是13位計(jì)數(shù)器，由