基于ds12c887的高精度语音闹钟万年历.doc

1 设计方案与论证
随着电子技术的发展,计算机在现代科学技术的发展中起着重要的作用。
多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。本课程设计是基单片机原理与接口技术的简单应用。运用所学的单片机原理和接口技术知识完成数字电子表的设计。
电子表已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学****工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使电子表具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的电子表集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于电子表电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分,因此进行电子表的设计是必要的,用汇编设计电子表显示程序,要求根据输入程序显示电子表画面。研究电子表及扩大其应用,有着非常现实的意义。
方案一:
主控芯片用MSP430,时钟芯片用DS1302,显示器用12864,语音芯片用ISD4001。
方案二:
主控芯片用STC89C52,时钟芯片用DS12C887,显示器用1602,语音芯片用1420。
STC89C52单片机,这款单片机成本低廉,操作方便,而且足以满足控制要求。实时时钟芯片有12C887和DS1302可供选择,DS1302是串口操作,用外部晶振,功能比较单一,而且精确程度有外部晶振影响。12C887有内置晶振元和锂电池,并口操作,功能很多。综上,我们选择12C887作为实时时钟芯片。语音芯片种类很多,考虑到只用于那种功能,我们选择了1420语音芯片,录音简单,时长20秒,很符合系统要求。显示模块有1602,1332,12864,数码管等可供选用,因为是万年历,而且只显示数字或英文字母,最终我们选用了1602作为显示器。综上,我们选择方案二。
最后完全可以实现四个按钮可以设置时间和闹钟时间、有录放音功能、每次上电都能显示当时的时间、
用液晶显示器显示实时时间以及闹钟时间这些功能。
2 系统硬件设计

芯片选用STC89C52单片机,STC89C52有四组I\O口,P0、P1、P2、P3,
每组8个,总共32个。P0口用作按键以及闹钟模块的触发,总共需要4个按键,一个是功能键,一个是增大键,一个是减小键,一个是闹钟设置选择键;P1口姐LCD的8个并行口;P2和时钟模块的8个读写口连接;P3做LCD的控制键和时钟模块的控制键;:
单片机最小系统
51单片机共有40个I/O接口,在这个系统中,不需要扩展I/O口。:
5V电源
单片机
时钟电路
LCD显示
按键
语音模块
整体框图

由于要显示年、月、日、星期、闹钟符号、时、分、秒,用数码管显示的
话,不仅占单片机I\O较多,而且耗电量大,造成资源浪费,所以放弃数码管使用。用液晶显示,常用液晶有1602、12232、12864,1062是两行十六个字符显示,并口;12232是两行十六个汉字或字符,同时有串口和并口;12864是有128*64个点阵组成可显示8*4个汉字。经过计算,1602可以显示完所需内容,所以选择1602做显示部分。这样不仅把资源完全利用,而且操作较简单。:
1602连接图
实时时间计算模块
我们预先选择了两种时钟芯片,一种是DS12C887,另一种是DS1302。
DS12C887时钟芯片能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息,其内部有世纪寄存器,从而用硬件电路解决“千年”问题。DS12C887中自带锂电池,外部掉电时内部时间信息还能够保持十年之久。对于一天内的事件记录,有12小时制和24小时制两种,一种用二进制表示,另一种是用BCD码表示。DS12C887自带有128B RAM,其中11B,用来存储时间信息;4B RAM用来存储DS12C887的控制信息,称为控制寄存器;113B RAM供用户使用。此外,用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出,并可对其内部三路中断通过软件进行屏蔽。的状态,如果检测到主电源有故障,该器件可以自动切换到备用电源供电
。DS12C887可以通过一个多路单字节接口访问,该接口支持Intel和Motorola模式。DS12C887将他自己与石英晶体和电池集成在一起。
DS1302虽然外围只有八个管脚,但使用时要外接晶振,功能不如DS12C887,操作不方便。
综合分析,最后选用DS12C887作为时钟芯片。
管脚图如下:
12C887管脚图

语音电路的作用