目 录 摘要 2 ABSTRACT 3 第一章 前言 4 1 1 系统功能 5 1 2 基本参数 5 1 3 注意事项 5 第二章 模块特性简介 5 2 1 SPCE061A 简介 5 2 2 芯片特性 6 2 3 SPCE061A 精简开发板 7 2 4 语音的设计及工作原理 8 2 5 系统总体方案介绍 8 第三章 系统硬件设计 9 3 1 61 板的结构和功能 9 3 2 SPCE061A 最小系统 10 3 3 电源模块 11 3 4 音频输出模块 12 第四章 系统软件设计 12 4 1 软件的结构 12 4 2 软件概述 13 4 2 1 主程序 13 4 2 2 中断服务程序 14 4 2 3 时间日期模块 15 第五章 程序烧入硬件操作步骤 16 第六章 结论 17 参考文献 19 附录 1 软件编写部分程序 20 基于单片机的语音报时系统基于单片机的语音报时系统 摘要摘要 本文主要介绍了利用凌阳科技公司的 SPCE061A 单片机作为主控制器设计的语音报时系 统方案 结合 SPCE061A 强大的语音功能 语音报时 播报日期的功能 这是一种用新型凌 阳单片机来实现的 SPCE061A 单片机作为控制器制作的语音报时系统 该方案充分利用单片 机强大的编程 语音处理 以及中断 并且操作简单 易于修改 是理想的数字控制系统 本文首先简介凌阳单片机的发展 紧接着详细描述了凌阳单片机 SPCE061A 的组成原理及 其功能 根据它的组成原理及其指令系统 设计了语音报时系统的软件部分 包括主程序 语音播放程序 此类单片机特别是在数字处理及语音处理方面有着明显的优越性 所以本次 设计中采用凌阳 SPCE061A 单片机 它能够使所设计的产品更具智能化和先进性 关键词关键词 数字电子钟 SPCE061A 语音报时 SCMSCM ProductionProduction UsingUsing SystemSystem OfOf PronunnciationPronunnciation TimeTime WatchWatch ABSTRACT ABSTRACT This paper describes the use of Sunplus Technology Inc SPCE061A SCM as the main controller of digital electronic bell programme with SPCE061A powerful voice and realized the Gregorian calendar voice broadcast the broadcast date and other functions This is a New Sunplus microcontroller to achieve the SPCE061A SCM as a controller digital clock The programme full use of a powerful microcontroller programming voice processing and multi function interrupt and simple easy to modify is the ideal digital control system This paper first brief Sunplus the development of SCM followed by a detailed description of the composition of Sunplus SCM SPCE061A principle and function According to its composition and its command system theory and design of digital electronic clock control system software including the main program display voice player SCM especially in such digital processing and voice processing there are distinct advantages so this design in the use of Sunplus SPCE061A SCM it can make the products more intelligent design and advanced KEYKEY WORD WORD digital clock SPCE061A PRONUNCIATION TIME WATCH 第一章 前言 20世纪末 电子技术获得了飞速的发展 在其推动下 现代电子产品几乎渗透了社会的 各个领域 有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高 同时也使现代电子产 品性能进一步提高 产品更新换代的节奏也越来越快 时间对人们来说总是那么宝贵 工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间 忘记 了要做的事情 当事情不是很重要的时候 这种遗忘无伤大雅 但是 一旦重要事情 一时 的耽误可能酿成大祸 目前 单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化 低功耗 小 体积 大容量 高性能 低价格和外围电路内装化等几个方面发展 下面是单片机的主要发 展趋势 单片机应用的重要意义还在于 它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法 从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 了 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 单片机模块中最常见的是数字钟 数字钟是一种用数字电路技术实现时 分 秒计时的 装置 与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性 且无机械装置 具有更长的使用寿命 因此得到了广泛的使用 数字钟是采用数字电路实现对时 分 秒 数字显示的计时装置 广泛用于个人家庭 车 站 码头办公室等公共场所 成为人们日常生活中不可少的必需品 由于数字集成电路的发展 和石英晶体振荡器的广泛应用 使得数字钟的精度 远远超过老式钟表 钟表的数字化给人们 生产生活带来了极大的方便 而且大大地扩展了钟表原先的报时功能 诸如定时自动报警 按时自动打铃 时间程序自动控制 定时广播芯片自动起闭路灯 定时开关烘箱 通断动力 设备 甚至各种定时电气的自动启用等 所有这些 都是以数字电子钟具有走时准确 一钟 多用等特点 在生活中已经得到了广泛的应用 随着科技的发展 人们对电子产品的应用要 求越来越高 数字电子钟不但可以显示当前的时间 而且可以显示日期 农历 以及星期等 给人们的生活带来了方便 另外数字钟还具备秒表和闹钟功能 且闹钟铃声可自选 使一款 电子钟具备了多媒体的色彩 本方案利用凌阳16位单片机SPCE061A作为主控芯片 充分利用SPCE061A精简开发板 简 称61板 上面的三个按键 完成一个简易的数字系统 数字电子钟 由于凌阳 SPCEA061A 使得外围电路变的更简单 制作好系统的硬件电路后 整个系统的主体任务主 要落在了程序的编写上 SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机 具有易学易用且效率较高的一套指令系统和集成开发环境 在此环境中 支持标准C语言 可以实现C语言与汇编语言的互相调用 并且 提供了语音录放和语音识别的函数库 只要 了解库函数的使用方法 就可以很容易完成语音录放 为软件开发提供了方便的条件 此次 系统采用了模块程序结构 模块程序结构包括了初始化 系统主程序模块 语音播放模块 C语言属于高级语 言 有着汇编语言无法比拟的优点 而SPCE061A开发系统抓住了这个关键 两者结合 充分 发挥各自的优势 在用到语音的时候 一般都是用C语言作为主程序 用汇编语言编制各种 模块 供主程序调用 本系统采用了这种编制方法使得相互调用非常简单 该数字钟可以将当前的日期和时间播报出来 以及调时功能 具有较强的可扩展性 满 足了不同人的需要 该方案的主要功能是能通过SPCE061A的音频通道播报当前的日期和时间 61板上面的三 个按键可以控制实现所有的功能 在播报日期和时间状态下按Key1播报年 月 日 再按一 下播报时 分长按Key1键达到1 5秒 则进入日期时间调整模式 Key2 在调整模式下 使 年 月 日 时 分 秒增加 Key3 在调整模式下 使年 月 日 时 分 秒减小 1 1 系统功能 本系统利用凌阳科技公司的SPCE061A单片机作为控制器 系统具有以下功能 1 可以语音播报日期和时间 2 具有调整日期和时间功能 1 2 基本参数 1 工作电压 4 5V 3节干电池 2 日期显示范围 2001 2100年 3 时间采用24小时制 1 3 注意事项 1 请将61板上的J5跳线选择3 3V 2 在安装电池时注意正负极 否则容易烧坏芯片 3 在连接元器件前要认真对照原理图 仔细查看印制电路板 找到对应的元器件功能 区 并连好元器件 4 在电源测试期间请勿将单片机芯片插入座中 以免电源部分有问题造成芯片烧坏 第二章 模块特性简介 该数字钟系统主要由SPCE061A精简开发板 简称61板 构成 系统通过61板上的三个按 键控制扬声器播放语音 所以这里主要介绍SPCE061A精简开发板 2 1 SPCE061A简介 SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机 具有易学易用且效率 较高的一套指令系统和集成开发环境 在此环境中 支持标准C语言 可以实现C语言与汇编 语言的互相调用 并且 提供了语音录放和语音识别的函数库 只要了解库函数的使用方法 就可以很容易完成语音录放 为软件开发提供了方便的条件 SPCE061A主要包括输入 输出端口 定时器 计数器 数 模转换 模 数转换 串行设 备输入 输出 通用异步串行接口 低电压监测和复位等电路 并且内置在线仿真电路ICE接 口 使其能够快速地处理复杂的数字信号 SPCE061A片内还集成了一个ICE 在线仿真电路 接口 使得对该芯片的编程 仿真变 得非常方便 而ICE接口不占用芯片上的硬件资源 结合凌阳科技提供的集成开发环境 unSP IDE 用户可以进行在线调试 仿真 而程序的下载 烧写 也是通过该接口完成 图 1 SPCE061A内部结构图 2 2 芯片特性 16位 nSP微处理器 工作电压 内核工作电压VDD为3 0 3 6V CPU I O口工作电压VDDH为VDD 5 5V I O CPU时钟 0 32MHz 49 152MHz 内置2K字SRAM 内置32K闪存ROM 可编程音频处理 晶体振荡器 系统处于备用状态下 时钟处于停止状态 2个16位可编程定时器 计数器 可自动预置初始计数值 2个10位DAC 数 模转换 输出通道 32位通用可编程输入 输出端口 14个中断源可来自定时器A B 时基 2个外部时钟源输入 键唤醒 具备触键唤醒的功能 使用凌阳音频编码SACM S240方式 2 4K位 秒 能容纳210秒的语音数据 锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号 32768Hz实时时钟 7通道10位电压模 数转换器 ADC 和单通道声音模 数转换器 声音模 数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制 AGC 功能 具备串行设备接口 低电压复位 LVR 功和低电压监测 LVD 功能 内置在线仿真板 ICE In Circuit Emulator 2 3 SPCE061A精简开发板 SPCE061A精简开发板 简称61板 是以凌阳16位单片机SPCE061A为核心的精简开发 仿真 实验板 大小相当于一张扑克牌 是 凌阳科技大学计划 专为大学生 电子爱好者 等进行电子实习 课程设计 毕业设计 电子制作及电子竞赛所设计的 也可作为单片机项 目初期研发使用 61板除了具备单片机最小系统电路外 还包括有电源电路 音频电路