电子钟毕业设计论文(3)

2019-03-16 22:10

3.单片机在实时控制中的应用

单片机广泛地用于各种实时控制系统中。单片机的实时数据处理能力和控制功能,可使系统保持在最佳工作状态,提高系统的工作效率和产品质量。

4.单片机在分布式多机系统中的应用

在比较复杂的系统中,常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干台功能各异的单片机组成,各自完成特定的任务,它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机,安装在系统的某些节点上,对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力,使它可以置于恶劣环境的前端工作。

5.单片机在人类生活中的应用

自从单片机诞生以后,它就步入了人类生活,如洗衣机、电冰箱、电子玩具、收录机等家用电器配上单片机后,提高了智能化程度,增加了功能,倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。

单片机的应用从根本上改变了传统的控制系统的设计思想和设计方法。以前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。

1.2.4单片机的现状和未来

单片机自70年代问世以来得到蓬勃发展,目前单片机功能正日渐完善。单片机集成越来越多资源,内部存储资源日益丰富,用户不需

要扩充资源就可以完成项目开发,不仅是开发简单,产品小巧美观,同时系统也更加稳定。单片机抗干扰能力加强,使它更加适合工业控制领域,具有更加广阔的市场前景。单片机提供在线编程能力,加速了产品的开发进程,为企业产品上市赢得宝贵时间。在线编程目前有ISP和IAP两种。具备ISP的单片机内部集成FLASH存储器,用户可以通过下载线以特定的硬件时序在线编程,但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。

随着单片机的发展,人们对事物的要求越来越高,单片机的应用软件技术也发生了巨大的变化,从最初的汇编语言,开始演变到C语言开发,不但增加了语言的可读性,结构性,而且对于跨平台的移植也提供了方便,另外一些复杂的系统开始在单片机上采用操作系统。 目前低端定位的单片机仍然走俏,但高端的单片机(微处理器)却是风起云涌,SOC技术的发展。自1997年以来,电子技术应用又增加了一个新的层次——片上系统(SOC)层次。SOC技术的出现,标志着现代电子技术应用进入了SOC阶段。从各个发展阶段看,自HW+SW阶段开始,电子技术应用就与单片机紧密地联系在一起。在FW阶段,作为固件系统的重要核心技术,单片机又以嵌入式技术为基础,再次成为现代电子应用技术的核心技术之一,并为SOC应用技术提供了基础。 SOC为各种应用提供了一个新的实现技术。这种新的电子系统实现技术促使工业界在近3年中发生了巨大的变化,为信息技术的应用提供坚实的基础,因此,完全可以称之为SOC革命。同时,SOC也为单片机技术提供了更广阔的应用领域,使单片机应用技术发生了革命性的变化。

随着单片机MCU功能集成化的发展,其应用领域也逐渐由传统的控制扩展到控制处理、数据处理以及数字信号处理(DigitalSignalProcessing,DSP)等领域。

1.3 本设计的工作

本设计是以凌阳单片机为基础,系统的设计基于单片机的语音电子钟。本设计利用凌阳16位单片机处理速度快、具备语音功能、方便的集成开发环境等优点,结合SPLC501强大的显示功能,设计出多功能、高精度的语音电子钟。本设计的安排如下:

第一章简明扼要的阐述本设计的目的和要求。介绍单片机的发展、特点以及目前在国内外的应用和前景。同时对本设计的结构进行了安排。

第二章根据设计要求结合单片机原理提出设计原理和方案。 第三章按照设计方案详细规划语音电子钟的硬件设计,利用Protell99绘制各个模块的电路原理图。

第四章在硬件设计的基础上,通过深入研究语音电子钟的功能。画出各个部分的程序流程图,然后根据流程图编写源程序。

第五章进行硬件的测试和软件的调试。通过集成开发环境IDE对编写的源程序进行调试。

第六章对全文进行总结,并写出设计的体会和本设计的不足。简单的叙述对本设计的前景和展望。

第二章 语音电子钟的原理和方案

2.1 设计原理

根据设计要求,语音电子钟要具备的功能: 1.可以语音播报日期和时间。

2.可以在SPLC501液晶模组上面显示时间、日期、农历、星期、闹钟。

3.整点报时功能。 4.具备闹钟功能。 5.闹钟的铃声可以选择。 6.具备秒表功能。

2.1.1 时钟功能

时钟功能是利用SPCE061A芯片的时钟频率和定时/计数器设计。SPCE061A芯片为语音电子钟提供一个频率稳定准确的32768Hz方波信号,此外还有一校正电容可以对温度进行补偿,以提高频率准确度和稳定度,可保证语音电子钟的走时准确及稳定。整个系统工作时,秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,将

标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数。每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计, 每累计24小时,发出一个“星期脉冲”信号,该信号将被送到“星期计数器”,“星期计数器” 采用7进制计时器,可实现对一周7天的累计。每累计24小时发出一个“天脉冲”信号。该信号将作为“年计数器”的时钟脉冲信号。由中断程序控制“年计数器”采用365或366进制计数,实现对年的累计。显示电路将“时”、“分”、“秒”、“星期”、“年”计数器的输出状态送到SPLC501液晶显示器显示出来。

2.1.2语音输出功能

语音输出功能利用SPY0030A芯片和外接喇叭进行音频输出。SPY0030A是凌阳公司开发的专门用于语音信号放大的芯片。J3是语音输出接口,一个2pin的插针外接喇叭,由DAC 输出引脚21 或22经语音集成放大器SPYOO30A放大,然后输出。SPY0030A相当于LM386,但是比386 音质好,它可以工作在2.4-6.0V 范围内,最大输出功率可达700mW。

2.2 设计方案

通过对设计要求和设计原理的仔细分析,本次设计采用模块结构实


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