数字电子时钟设计报告1250.docx
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数字电子时钟设计报告1250
数字电子时钟语音播报系统设计报告
学院：
电子工程学院
班级：
2010电子信息工程1班
姓名：
覃阳青
学号：
201012701250
指导老师：
蒋品群
时间：
2013-4-20
数字电子时钟语音播报系统
[摘要]
本文介绍了基于ISD4004的语音播报系统。
系统由STC89系列单片机为核心，控制整个系统的协调工作。
为了使用方便，本系统采用了两种的显示方式，LCD1602和上位机，LCD1602主要用于遥控调节时间时的显示，上位机的显示界面相当简洁，达到一目了然的效果。
语音播报核心芯片是ISD4004芯片，该芯片能够实现多电平保存，并且掉电不丢失等优点。
为了方便远距离调节时间，本系统使用按键作为时间调节的工具。
同时为了让系统时间运行精度更高，该系统采用了PCF8563作为时钟芯片，该芯片运行比较稳定，而且功耗低。
单片机先将时钟芯片进行初始化，然后将读回来的数据显示在液晶屏上，并通过ISD4004进行播报。
同时为了实时监测周围环境的温度，本系统采用DS18B20芯片作为温度采集器。
[关键词]单片机数字时钟DS18B20PCF856374HC595ISD4004语音播报
上位机无线遥控
一、系统整体设计方案
1.1系统整体功能
本系统采用时钟芯片PCF8563和语音芯片ISD4004实现数字语音数字时钟，采用74HC595驱动数码管实时显示。
1.2系统实现框图
二、各功能模块
时间、温度语音播报系统是用时间芯片PCF8563、温度芯片DS18B20、语音设置，停止，录音，播放芯片ISD4004、上下位机等器件和C语言软件一起形成的可以显示时间、温度语音播报的系统。
可以通过程序控制显示时间、温度语音的运用。
可以通过录入语音，得出语音播报。
可以用在很多的领域，是一个不可现代化不可或缺的工作。
有了时间、温度语音播报系统，很多的领域就可以变得很方便。
例如在银行、商场、学校等公众场所中，它方便了大家。
2.1主控电路
2.2电源模块
2.3键盘模块
2.4显示模块
2.5温度模块
2.6时钟模块
2.7串行口模块
三、软件设计
3.1主函数部分
/****************************************
*includefiles
****************************************/
#include
#include"Pre_define.h"
#include"display595.h"
#include"delay.h"
#include"PCF8563.h"
#include"DS18B20.h"
#include"ISD4004.h"
#include"uart.h"
sbitmenu=P1^0;
sbitkey_play=P1^1;
sbitkey_add=P1^2;
sbitkey_sub=P1^3;
unsignedcharyear=0x13,mon=0x03,day=0x27,hou=0x09,min=0x25,sec=0x16,week=0x03;
unsignedcharyear1,year0,mon1,mon0,week1,week0,day1,day0,hour1,hour0,min1,min0,sec1,sec0;
unsignedcharTempH,TempL,TD,j0,j1,TT1,TT0;//字符型变量，仅有八位
inttemp;//读温度数据暂时存放的变量，整型变量，有两个字节，共十六位
unsignedcharmenuflag;
voidInit_Timer0（void）;//声明初始化定时器0函数
voidsettime（unsignedcharmf）;
voidvoice_H（unsignedintm1）;
voidvoice_L（unsignedintm0）;
voiddisplay_week（unsignedintweek）;
voidplayvoice（）;
/**************************************/
voidmain（）
{
Init_Timer0（）;
initial（）;//串口初始化
Init_pcf8563（）;//初始化8563
write_time_8563（）;//向8563写时间
while
（1）
{
if（menuflag>0）
{
read_time_8563（）;
settime（menuflag）;
}
if（0==menuflag）
{
temp=read_temperature（）;//读温度
TempH=temp/16;//高十二位，除掉小数部分，剩下整数部分
TT0=TempH%10;TT1=TempH/10;
TD=temp%16;//小数部分
TD=TD*625/100;//0.0625*100;小数转化为整数显示
j1=TD/10;j0=TD%10;
display595_d3（TT1,TT0,j1,j0）;//数码管显示发送的数据
delay1s（）;delay1s（）;
read_time_8563（）;
display595（hou/10,hou%10,min/10,min%10）;//数码管显示时间
uart_send（）;//通过串口向上位机发送数据（年月日，时分秒）
delay1s（）;delay1s（）;
if（0==key_play）
{playvoice（）;}
}
}
}
3.2按键模块
voidvoice_H（unsignedintm1）
{
switch（m1）
{
case0:
{Delay_20_us（5）;break;}
case1:
{StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（25000）;break;}
case2:
{StartPlay_ISD4004（0x87）;//2
Delay_20_us（18000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（18000）;break;}
case3:
{StartPlay_ISD4004（0x8b）;//3
Delay_20_us（18000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（25000）;break;}
case4:
{StartPlay_ISD4004（0x90）;//4
Delay_20_us（24000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（20000）;break;}
case5:
{StartPlay_ISD4004（0x95）;//5
Delay_20_us（22000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（20000）;break;}
case6:
{StartPlay_ISD4004（0x99）;//6
Delay_20_us（22000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（20000）;break;}
case7:
{StartPlay_ISD4004（0x9c）;//7
Delay_20_us（24000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（20000）;break;}
case8:
{StartPlay_ISD4004（0xa1）;//8
Delay_20_us（24000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（20000）;break;}
case9:
{StartPlay_ISD4004（0xa5）;//9
Delay_20_us（24000）;
StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（20000）;break;}
case10:
{StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（2000）;break;}
default:
break;
}
}
voidvoice_L（unsignedintm0）
{
switch（m0）
{
case0:
{StartPlay_ISD4004（0x7d）;//0
Delay_20_us（30000）;break;}
case1:
{StartPlay_ISD4004（0x83）;//1
Delay_20_us（25000）;break;}
case2:
{StartPlay_ISD4004（0x87）;//2
Delay_20_us（25000）;break;}
case3:
{StartPlay_ISD4004（0x8b）;//3
Delay_20_us（25000）;break;}
case4:
{StartPlay_ISD4004（0x90）;//4
Delay_20_us（25000）;break;}
case5:
{StartPlay_ISD4004（0x95）;//5
Delay_20_us（24000）;break;}
case6:
{StartPlay_ISD4004（0x99）;//6
Delay_20_us（25000）;break;}
case7:
{StartPlay_ISD4004（0x9c）;//7
Delay_20_us（30000）;break;}
case8:
{StartPlay_ISD4004（0xa1）;//8
Delay_20_us（25000）;break;}
case9:
{StartPlay_ISD4004（0xa5）;//9
Delay_20_us（32000）;break;}
default:
{StartPlay_ISD4004（0xaa）;//10
Delay_20_us（30000）;break;}
}
}
voiddisplay_week（unsignedintweek）
{
switch（week）
{
case0:
{Delay_20_us（10）;break;}
case1:
{StartPlay_ISD4004（0x2d）;//星期一
Delay_20_us（38000）;break;}
case2:
{StartPlay_ISD4004（0x32）;//星期二
Delay_20_us（50000）;break;}
case3:
{StartPlay_ISD4004（0x3a）;//星期三
Delay_20_us（50000）;break;}
case4:
{StartPlay_ISD4004（0x40）;//星期四
Delay_20_us（50000）;break;}
case5:
{StartPlay_ISD4004（0x47）;//星期五
Delay_20_us（40000）;break;}
case6:
{StartPlay_ISD4004（0x4d）;//星期六
Delay_20_us（45000）;break;}
case7:
{StartPlay_ISD4004（0x53）;//星期天
Delay_20_us（40000）;break;}
default:
break;
}
}
/*********************************
函数名称：
Init_Timer0
函数功能：
初始化定时器0
************************************/
voidInit_Timer0（void）
{
TMOD=0x01;//定时器0，16位定时器
TH0=0xDC;//装定时器0初值
TL0=0x00;//定时100us
EA=1;//开全局中断
ET0=1;//开定时器0中断
TR0=1;
}
voidplayvoice（）
{
temp=read_temperature（）;//读温度
StartPlay_ISD4004（0x5a）;//欢迎使用语音播报系统
Delay_20_us（45400）;
Delay_20_us（45800）;
Stop_ISD4004（）;
Delay_20_us（20000）;
key_play=1;
read_time_8563（）;//某月某日
year1=year/10;year0=year%10;
StartPlay_ISD4004（0x78）;//今天是
Delay_20_us（38000）;
display595（2,0,year1,year0）;//显示年
voice_L
（2）;//2andread2
StartPlay_ISD4004（0x80）;//0
Delay_20_us（20000）;
voice_L（year1）;voice_L（year0）;
StartPlay_ISD4004（0x0f）;//年
Delay_20_us（28000）;
mon1=mon/10;mon0=mon%10;
display595（18,mon1,mon0,18）;//显示月
if（（mon1>0）&（mon0==0））
{voice_H（mon1）;}
else
{voice_H（mon1）;voice_L（mon0）;}
StartPlay_ISD4004（0x14）;//月
Delay_20_us（25000）;
day1=day/10;day0=day%10;
display595（18,day1,day0,18）;//显示日
if（（day1>0）&（day0==0））
{voice_H（day1）;}
else
{voice_H（day1）;voice_L（day0）;}
StartPlay_ISD4004（0x19）;//日
Delay_20_us（30000）;
Stop_ISD4004（）;
Delay_20_us（10000）;
week0=week%10;
display595（18,18,week0,18）;
display_week（week0）;//星期
Stop_ISD4004（）;
Delay_20_us（20000）;
StartPlay_ISD4004（0x67）;//当前温度为
Delay_20_us（54000）;//Stop_ISD4004（）;
temp=read_temperature（）;//读温度
TempH=temp/16;//高十二位，除掉小数部分，剩下整数部分
TT0=TempH%10;TT1=TempH/10;
TD=temp%16;//小数部分
TD=TD*625/100;//0.0625*100;小数转化为整数显示
j1=TD/10;0=TD%10;
display595_d3（TT1,TT0,j1,j0）;//数码管显示发送的数据
if（（TT1>0）&（TT0==0））
{voice_H（TT1）;}
else
{voice_H（TT1）;voice_L（TT0）;}
StartPlay_ISD4004（0x05）;//点
Delay_20_us（35000）;
if（（j1>0）&（j0==0））
{voice_H（j1）;}
else
{voice_H（j1）;voice_L（j0）;}
StartPlay_ISD4004（0x0a）;//摄氏度
Delay_20_us（42000）;
Stop_ISD4004（）;
Delay_20_us（20000）;
read_time_8563（）;//读时间
hour1=hou/10;
hour0=hou%10;
StartPlay_ISD4004（0x70）;//当前时间为
Delay_20_us（58000）;
display595（18,hour1,hour0,18）;//显示时
if（（hour1>0）&（hour0==0））
{voice_H（hour1）;}
else
{voice_H（hour1）;voice_L（hour0）;}
StartPlay_ISD4004（0x05）;//点
Delay_20_us（35000）;
read_time_8563（）;//读时间
min1=min/10;min0=min%10;
display595（18,min1,min0,18）;//显示分
if（（min1>0）&（min0==0））
{voice_H（min1）;}
else
{voice_H（min1）;voice_L（min0）;}
StartPlay_ISD4004（0x22）;//分
Delay_20_us（30000）;
read_time_8563（）;//读时间
sec1=sec/10;sec0=sec%10;
display595（18,sec1,sec0,18）;//显示秒
if（（sec1>0）&（sec0==0））
{voice_H（sec1）;}
else
{voice_H（sec1）;voice_L（sec0）;}
StartPlay_ISD4004（0x27）;//秒
Delay_20_us（30000）;
Stop_ISD4004（）;
}
//定时中断服务函数
/*********************************
函数名称：
Timer0_Interrupt
************************************/
voidTimer0_Interrupt（void）interrupt1
{
TH0=0xDC;//装定时器0初值
TL0=0x00;//定时100Us
if（menu==0）
{
Delay_20_us（3000）;
if（menu==1）
{
menuflag=（menuflag==5）?
0:
（menuflag+1）;
}
}
if（key_add==0）//按下加
{
read_time_8563（）;
Delay_20_us（4000）;
if（key_add==0）
{
switch（menuflag）
{
case1:
year+=1;
display595（2,0,year/10,year%10）;
year=（（year/10）<<4）+（（year%10）&0x0F）;
if（（（year%4）==0）&（（year%100）>0））
{week=（week==7）?
1:
（week+2）;}
elseweek=（week==7）?
1:
（week+1）;break;
case2:
mon=（mon<12）?
（mon+1）:
1;//mon+1
display595（mon/10,mon%10,18,18）;
mon=（（mon/10）<<4）+（（mon%10）&0x0F）;
if（（（year%4）==0）&（（year%100）>0））//闰年
{
switch（mon）
{
case1:
week=（week==7）?
1:
（week+3）;break;
case3:
week=（week==7）?
1:
（week+3）;break;
case5:
week=（week==7）?
1:
（week+3）;break;
case7:
week=（week==7）?
1:
（week+3）;break;
case8:
week=（week==7）?
1:
（week+3）;break;
case10:
week=（week==7）?
1:
（week+3）;break;
case12:
week=（week==7）?
1:
（week+2）;break;
case4:
week=（week==7）?
1:
（week+2）;break;
case6:
week=（week==7）?
1:
（week+2）;break;
case9:
week=（week==7）?
1:
（week+2）;break;
case11:
week=（week==7
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