帶整點報時與鬧鐘功能的數(shù)字鐘

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1、電子綜合實踐設(shè)計報告題目：帶整點報時與鬧鐘功能的數(shù)字鐘報告編號：選題編號：完成人員：XXXXXXXXXXX屆　　別：XX?！　I(yè)：電子信息工程指導教師：禽獸教授XXXXXXXXXXX學院電子系目錄Ⅰ、設(shè)計任務與要求41.1基本設(shè)計任務4161.2控制設(shè)計任務41.3軟件設(shè)計任務5Ⅱ、方案設(shè)計與論證52.1顯示方案52.2控制方案52.3語音芯片方案5Ⅲ、總體設(shè)計63.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計63.1.1顯示及控制模塊63.1.2語音報時模塊83.2系統(tǒng)軟件設(shè)計83.2.1軟件計時的分析與計算83.2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計9Ⅳ、測試結(jié)果及結(jié)果分析94.1測試儀器及工具94.2測試

2、步驟94.2.1預備工作94.2.2正式測試104.3測試結(jié)果104.4測試結(jié)果分析10Ⅴ、創(chuàng)新點115.1添加語音報時模塊115.2實用性11Ⅵ、總結(jié)與心得11參考文獻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)計數(shù)字鐘。本設(shè)計是以STC89C51單片機為核心器件，應用ISD1420，74HC573等器件，實現(xiàn)命題要求。經(jīng)過測試，該數(shù)字鐘達到所有命題所要求的技術(shù)指標。在此基礎(chǔ)之上，本設(shè)計添加了語音模塊，使設(shè)計更為人性化。16關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘；鬧鐘；調(diào)整；整點報時。數(shù)字鐘Ⅰ、設(shè)計任務與要求16本任務為：數(shù)字鐘。設(shè)計任務具體內(nèi)容如下

3、：1.1基本設(shè)計任務依據(jù)命題題意，本設(shè)計采用89C51進行24小時計時并顯示。要求其顯示時間范圍是00：00：00~23：59：59，具備有時分秒校準功能。數(shù)字鐘上面要帶有鬧鐘，鬧鐘與時鐘之間能隨時切換，鬧鐘具備時分秒設(shè)置功能。1.2控制設(shè)計任務由于本設(shè)計采用手動校準時鐘與手動設(shè)置鬧鐘方案，所以要求用較少的按鍵來達到切換鬧鐘與時鐘、時鐘時分秒校準、鬧鐘時分秒設(shè)置等功能。1.3軟件設(shè)計任務數(shù)字鐘的所有計時都要由軟件控制實現(xiàn)。用軟件對幾個按鍵所得信號進行相應改變，以控制時鐘與鬧鐘的顯示。通過軟件對鬧鐘與時鐘進行比較，當時鐘所顯示時間與鬧鐘一樣時，要啟動報時模塊。Ⅱ、方案

4、設(shè)計與論證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，但是價格昂貴，程序比較復雜，需要占用較多的系統(tǒng)資源。2.數(shù)碼靜態(tài)顯示：控制方式相當簡單，價格比較便宜，但需占用較多I/O口，硬件連接復雜，顯示效果一般。3.簡單數(shù)碼動態(tài)顯示：控制方式相對簡單，價格比較便宜，且占用I/O口較少，硬件連接簡單，但顯示效果一般。4.帶譯碼器數(shù)碼動態(tài)顯示：控制方式相對簡單，占用I/O口最少，硬件連接簡單，但顯示效果一般，需要較多外圍芯片，價格比較昂貴。經(jīng)過反復比較，在四種方案中選取了第3種——簡單數(shù)碼動態(tài)顯示方案，此方案成本低，功能已經(jīng)足夠滿足數(shù)字鐘

5、的需要，而且硬件軟件均比較簡單。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按鍵對時分秒分別加減，控制方式相當簡單，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按鍵對時分秒直接設(shè)置，能最為靈活的對數(shù)字鐘進行設(shè)置，功能強大，但控制方式相對困難，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，控制方式相對簡單，占用I/O口少，成本低廉，但功能一般。經(jīng)過反復比較，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單。2.3語音芯

6、片方案在眾多的語音芯片中，我們選取了ISD1420這款語音芯片，因為這款芯片價格相對較低，電路連接簡單，控制程序亦簡單，能夠錄制160段共20秒的分段語音，播放時可以隨便組合使用，在功能上已經(jīng)足夠滿足整點報時與鬧鐘的需求。Ⅲ、總體設(shè)計鬧鐘AT89C52按鍵時間顯示語音報時經(jīng)過對各個方案分析比較，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控制。其中，設(shè)計各個模塊，包括單片機、顯示模塊、電機驅(qū)動、光電探測由四節(jié)AA電池供電。電機驅(qū)動采用L298驅(qū)動芯片控制。用光電傳感器對邊線的探測來控制距離。通過單片機的機器周期計算時間計數(shù)周期，以達到計時目的。圖3-1系

7、統(tǒng)方案圖3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計3.1.1顯示及控制模塊163.1.2語音報時模塊ISD1420是美國ISD公司出品的新型單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路，較之以往所有的語音電路，具有專利技術(shù)的模擬處理存儲方式，使錄放音質(zhì)極佳，沒有常見的的背景噪音，且電路斷電后語音內(nèi)容仍不丟失。電路內(nèi)部由振蕩器、語音存儲單元、前置放大器、自動增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個最小的錄放系統(tǒng)僅由一個麥克風、一個喇叭、兩個按鈕、一個電源、少數(shù)電阻電容組成。16圖3-4語音報時模塊3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計3.2.1軟件計時的分析與計算單片機內(nèi)部定時器有4種工作模式，方式0是13位計數(shù)器，由