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钟是现代人类日常生活必不可少的工具,语音时钟更是现在电子时钟多功能化发展的一个方向。语音电子钟具有突出的播报时间的功能,它被广泛用在生活中的各种场合。本设计就是从日常生活中常见的事物入手,通过对语音电子钟的设计,让我认识到单片机已经深入到我们生活的每个领域。 本文从语音电子钟的设计原理、设计方案入手,详细介绍了系统硬件设计、软件设计及调试。在语音电子钟的设计中,要处理好以下几个关键:D/A(数/模)转换,语音识别,人机接口,程序设计。D/A(数/模)和语音识别技术关系到时间的正确播报,人机接口是播报时间和调整时间的关键。利用凌阳SPCE061A单片机在语音识别和处理方面的优点,结合实践,设计出有特色的语音电子钟。
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摘 要
钟是现代人类日常生活必不可少的工具,语音时钟更是现在电子时钟多功能化
发展的一个方向。语音电子钟具有突出的播报时间的功能,它被广泛用在生活中的
各种场合。本设计就是从日常生活中常见的事物入手,通过对语音电子钟的设计,
让我认识到单片机已经深入到我们生活的每个领域。
本文从语音电子钟的设计原理、设计方案入手,详细介绍了系统硬件设计、软
件设计及调试。在语音电子钟的设计中,要处理好以下几个关键:D/A(数/模)转
换,语音识别,人机接口,程序设计。D/A(数/模)和语音识别技术关系到时间的
正确播报,人机接口是播报时间和调整时间的关键。利用凌阳 SPCE061A 单片机在
语音识别和处理方面的优点,结合实践,设计出有特色的语音电子钟。
关键字: SPCE061A 单片机 SPLC501 液晶显示器 语音报时
Abstract
i
Clock is an essential tool for daily life.In morden society develop direction of clock
with electronic is having the fuction for broadcasting.It is good to broadcast time. This
design dates from common life, from the experience of this design I realize the truth that
SCM hasing the depth to each area of our lives.
The paper illustrate for the electronic voice clock’s design principles, details of the
system hardware, software design and debugging. In this voice design of electronic clock,
we must properly handle the following key.
Firstly D/A conversion,secondly speech recognition,then human-machine interfaces,
lastly program design. D/A conversion and voice recognition technology related to the
correct broadcast of time, human-computer interface is the key to broadcast and adjust the
time. Therefore, the Sunplus 61A microcontroller has high advantage in speech recognition
and processing .Combineing the practice, design a unique voice electronic clock.
Keywords: SPCE061A SCM SPLC501 liquid crystal display
Time of broadcast
目 录
ii
第一章 绪 论.........................................................................................................................1
第一节 选题的目的和意义.................................................................................................................1
第二节 单片机的介绍.........................................................................................................................1
一、单片机的发展......................................................................................................................1
二、单片机的组成及特点..........................................................................................................4
三、单片机的应用......................................................................................................................4
四、单片机的现状和未来..........................................................................................................6
第三节 本设计的工作.........................................................................................................................6
第二章 语音电子钟的原理和方案.......................................................................................7
第一节 设计原理.................................................................................................................................7
一、时钟功能..............................................................................................................................7
二、语音输出功能......................................................................................................................8
第二节 设计方案.................................................................................................................................8
第三章 语音电子钟的硬件设计...........................................................................................9
第一节 系统总体硬件结构.................................................................................................................9
一、系统结构..............................................................................................................................9
二、按键的功能描述................................................................................................................11
第二节 SPCE061A 芯片....................................................................................................................12
一、SPCE061A 性能简介.........................................................................................................13
二、SPCE061A 芯片的引脚.....................................................................................................14
三、SPCE061A 特性参数.........................................................................................................16
四、SPCE061A 内核结构.........................................................................................................16
五、SPCE061A 中断系统.........................................................................................................22
六、SPCE061A 最小系统及开发方法....................................................................................26
第三节 程序下载区...........................................................................................................................27
第四节 音频模块...............................................................................................................................28
第五节 语音输出模块.......................................................................................................................29
第六节 数/模转换模块......................................................................................................................30
第七节 电源模块...............................................................................................................................30
第八节 SPLC501 液晶显示模组......................................................................................................31
一、SPLC501 的组成................................................................................................................31
二、SPLC501 驱动控制器芯片...............................................................................................34
三、SPLC501 的显示 RAM 区映射........................................................................................35
四、SPLC501 行和列地址........................................................................................................35
五、SPLC501 操作时序............................................................................................................35
第四章 语音电子钟的软件设计.........................................................................................36
第一节 IDE 集成开发环境...............................................................................................................36
一、IDE 界面的三个窗口........................................................................................................38
二、IDE 工程的操作................................................................................................................39
三、IDE 在线仿真流程............................................................................................................42
四、IDE 软件仿真流程............................................................................................................42
第二节 程序设计...............................................................................................................................43
一、软件结构............................................................................................................................45
二、主程序................................................................................................................................46
三、中断服务程序....................................................................................................................48
第五章 测试和调试.............................................................................................................51
iii
第一节 硬件测试...............................................................................................................................51
第二节 SPCE061A 板的测试...........................................................................................................53
第三节 程序调试...............................................................................................................................54
总 结....................................................................................................................................59
参考文献..............................................................................................................................60
外文资料..............................................................................................................................61
中文译文..............................................................................................................................68
致 谢.....................................................................................................................................74
附录 程序代码.....................................................................................................................75
iv
太原理工大学阳泉学院----毕业设计说明书
第一章 绪 论
第一节 选题的目的和意义
带有语音功能的电子产品和电子设备近年来广泛地出现在我们的生活中。语音
时钟是现在电子时钟多功能化发展的一个方向,将语音引入到时钟中实现时间的语
音播报。
本设计是一个基于凌阳 61A 单片机的语音报时系统,利用凌阳 61A 板这样一
种本身就带有语音识别和播放功能的单片机来进行时间的播报。并且用 SPLC501
液晶显示器显示当前的时间、日期、星期、农历、闹铃开关。
单片机是实现各种控制策略和算法的载体。因其功耗低,超小型,低成本,功
能完整,非常适用于便携式仪表和就地式显示控制仪表,在国内越来越受到用户的
重视和广泛的应用。随着单片机集成化程度的不断提高,现代单片机已经具备了数
字信号处理功能,使语音信号处理用单片机实现成为可能。SPCE061A 是以 μ'nSP
TM16 位微控制器及信号处理器芯片为内核的 16 位单片机,采用模块式集成结构,
片内集成了 2KB RAM、32KB Flash、ADC、DAC、并行 I/O 等。
第二节 单片机的介绍
单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机
存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/O)等主要计算机功能部
件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
一、单片机的发展
如果将 8 位单片机的推出作为起点,那么单片机的发展历史大致可分为以下几
个阶段。
1.第一阶段(1976-1978):单片机的控索阶段。以 Intel 公司的 MCS–48 为
代表。MCS–48 的推出是在工控领域的控索,参与这一控索的公司还有 Motorola
、Zilog 等,都取得了满意的效果。这就是 SCM 的诞生年代,“单机片”一词即由此
1
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