单片机报时及作息时间的控制李亚州.docx

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单片机报时及作息时间的控制李亚州

毕业设计报告

课题：

单片机报时及作息时间控制

系部：

机电工程系

专业：

电子科学与技术

班级：

09级

姓名：

李亚州

学号：

210034

指引教师：

王玉杰

.10

摘要——————————————————————————————3

第一章前言——————————————————————————4

1.1设计任务及规定————————————————————4

1.2原理阐明————————————————————————4

第二章总体设计方案简介————————————————————6

2.1硬件电路————————————————————————6

2.2SPCE061A[1]单片机简介——————————————————6

2.3单片机选型————————————————————————9

2.4芯片特性简介———————————————————————9

2.5程序阐明—————————————————————————11

结束语-----------------------------------------------------------18

致谢-----------------------------------------------------------19

参照文献---------------------------------------------------------20

摘要：

单片机作息时间控制实现了对时间控制智能化，挣脱了老式由人来控制时间长短不便，是实当代学校必不可少设备。

本论文着重简介SPCE061A芯片本例所设计是一种具备报时功能及作息时间控制钟。

它运用SPCE061A单片机2Hz时基计时，进行年历计算，并用SPCE061A语音功能将它报出来。

本论文详细阐述了整个功能实现，涉及硬件电路与软件。

第一章序言

1.1设计任务及规定

⑴．作息时间能控制电铃

⑵．作息时间能启动和关闭放音机

单片机作息时间控制功能如下：

●使用4位七段显示屏来显示当前时间。

●显示格式为“时分”

●由LED闪动来作秒计数表达

●具备4个按键来作功能设立，可以设立当前时间及显示定期设立时间

●一旦时间到则发出一阵声响，同步继电器启动，可以控制放音机启动和关闭。

1.2原理阐明

　　本例所设计是一种具备报时功能及作息时间控制钟。

它运用SPCE061A单片机2Hz时基计时，进行年历计算，并用SPCE061A语音功能将它报出来；在进行时间计算，分每加1时，都与规定作息时间比较，如果相等则进行相应控制或动作。

本例中假定某高校作息时间如下所示：

08：

00-------08：

50第一节课

09：

00-------09：

50第二节课

09：

52-------10：

05课间操

10：

10-------11：

00第三节课

01：

10-------12：

00第四节课

12：

00-------13：

30午间休息

13：

30-------14：

20第五节课

14：

30-------15：

20第六节课

15：

21-------15：

50播放歌曲

第二章总体设计方案简介

2.1硬件电路

硬件电路由键盘、声音输出模块和批示灯三某些构成，如图1.1所示。

2.2SPCE061A[1]单片机简介

　　SPCE061A构造框图如图1所示.

SPCE061ACPU为16位微解决器,其内部具有8个寄存器,4个通用寄存器Rl~R4,1个程序计数器PC,1个堆栈指针SP,1个基址指针BP,1个段寄存器SR,通用寄存器R3和R4结合构成一种32位寄存器MR,MR可以作为乘法运算和内积运算目的寄存器.

　　内嵌2kBSRAM和32kB闪存FLASHROM.系统时钟由锁相环（PLL）振荡器为系统提供一种实时时钟基频（32768Hz）,然后将基基频进行倍频,调节至49.152MH2,40.96MHz,32.768MHz,24.576MHz或20.480MHz.系统默认PLL自激振荡频率为24.576MHz.系统时钟频率（Fosc）和CPU时钟频率（CPUCLK）可通过编程来控制.默认Fosc,CPUCLK分别为24.576MHz和Fosc/8.通过对32768Hz实时时钟源分频而提供了各种实时时钟中断源.　　

1.1硬件连接图

　　系统扩展三个按键用于报时及校正时间。

SPCE061ADAC为电流型输出，经负载电阻R1、三极管Q1放大驱动扬声器SPEAKER放音，SPEAKER可选用4Ω或8Ω扬声器。

IOA15接一种LED，到规定作息时间用LED闪烁来表达，使用者可依照详细需要来控制电铃、播放提示语等。

凌阳芯片工作电压为3.3v，在图8.2中，咱们给出了获得工作电压两种办法。

１、通过两个二极管持续降压使5v电压降至3.6v，接近3.3v供芯片使用，这种办法比较简朴，但电压值不是很精准。

　　２、通过LM7833可获得精确3.3V电压。

2.3单片机选型

当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异。

惯用单片机有诸各种：

Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、AtmelAT89系列、台湾Winbond（华邦）W78系列、荷兰PilipsPCF80C51系列、Microchip公司PIC系列、ZilogZ86系列、AtmelAT90S系列、韩国三星公司KS57C系列4位单片机、台湾义隆EM-78系列等。

咱们最后选用了ATMEL公司SPCE061A单片机。

2.4芯片特性简介：

主控芯片采用凌阳SPCE061A单片机它具备如下重要特性：

工作速度：

0.32MHz~49.152MHz（2.6V~3.6V）；

2K字SRAM和32K字FLASH仅占一页存储空间；

32位可编程多功能I/O端口；

两个16位定期器/计数器；

低电压复位/监测功能；

8通道10位模/数转换输入功能并内置自动增益控制功能麦克风输入；

双通道10位DAC方式音频输出功能；

指令系统提供具备较高运算速度16位×16位乘法运算指令和内积运算指令，为其应用增添了DSP功能；

UART，SIO功能；

内置有在线仿真接口。

SPCE061A具备2种中断方式:

迅速中断祈求FIQ中断和中断祈求IRQ中断.中断控制器可解决3种FIQ中断和14种IRQ中断,以及1个由指令BREAK控制软中断.

　　系统具备2个可编程口:

A口和B口.A口既是具备可编程唤醒功能普通I/O口,又可与ADC多路LINEIN输入共用,B口除了具备普通I/O口功能外,在特定管脚上还可以完毕某些特殊功能.I/O口兼容5VTTL逻辑电平。

　　SPCE06lA提供2个16位定期器/计数器:

TimerA和TimerB.TimerA为通用计数器;TimerB为多功能计数器.时基信号,来自于32768Hz实时时钟,通过频率选取组合而成.此外,时基信号发生器还可以直接生成2Hz,4Hz,1024Hz,2048Hz以及4096Hz时基信号,为中断系统提供各种实时中断源信号。

　　SPCE06lA有8个10位模数转换通道,其中7个通道用于将模仿量信号转换为数字量信号,可直接通过引线（IOA[0~6]）输入.此外有一种通道只作为语音输入通道,通过内置有自动增益控制放大器麦克风通道（MICIN）输入.SPCE06lA为音频输出提供了2个10位数模转换器（输出为电流型）,即DACl和DAC2.DACl,DAC2转换输出模仿量电流信号分别通过AUDl和AUD2管脚输出。

　　串行设备接口串行输入输出端口SIO提供了1个1位串行接口,用于与其她设备进行数据通讯.在SPCE061A内通过IOB0和IOBl这2个端口实现与设备进行串行数据互换功能.

　　更为可贵是,厂家提供开发环境支持C语言和汇编语言程序设计,以及C语言和汇编语言混合编程,大大以便了顾客程序设计,提高了系统开发效率,减少了开发成本.

2.5程序阐明

整个程序分为主程序、键盘扫描子程序、万年历计算子程序、校时子程序、播放语音子程序几某些。

、主程序

　　程序按照构造化程序设计，所有功能都可通过调用子程序完毕，主程序较简朴，流程见0。

SPCE061A具备低功耗睡眠模式，在睡眠模式下功耗电流可降到几种μΑ，这

对于用电池供电系统非常重要，睡眠模式可以通过按键中断唤醒。

如如图1.2所示。

1.2主程序流程图

、键盘扫描程序

　　由于机械触点弹性作用，在键被按下或弹起时会浮现电压抖动，从最初按下到接触稳定要通过数毫秒弹跳时间，如错误！

未找到引用源。

所示。

为保证键辨认精确，必要进行去抖动解决，去抖动有硬件和软件两种办法。

硬件办法就是加去抖动电路，从主线上避免抖动；软件办法有诸各种，例子程序重要是运用主程序循环扫描，主程序循环一次，扫描一次按键，当持续N次扫描到键值都同样时，则阐明是稳定按键值。

、万年历计算子程序

　　运用2Hz中断做时钟源进行计时，每两次中断秒加1，并进行年历计算，年历范畴从到3099年。

在进行年历计算时，有平闰年计算问题。

闰年条件是：

能被400整除，或者能被4整除，但不能被100整除。

万年历调节子程序流程图见1.3。

1.3万年历计算子程序

、校时子程序

　　系统扩展了三个按键，TIME键用于报时，由于时间涉及年月日和时分，按一次TIME键，则报年月日，再按一次则报时分。

当始终按住TIME键3秒则进入时间校正状态，语音报当前是XXXX年，按UP键年份增长，按DOWN键减少；按TIME键来切换月、日、时、分，调节完分后，按TIME键确认，语音报出年月日时分。

时间增长流程如0所示，时间减少流程与增长相似，因此不再给出时间减少流程图。

在校正时间状态下，如果持续2分钟键没有被按下，则自动退出。

如图1.4。

1.4校时子程序

、播放语音子程序

　　报时用SACM-A播放。

SACM_A自动方式主程序流程图：

结束语

论文终于脱稿付印了，此刻我思路万千，心情久久不能安静。

回忆我在滁州学院学习四年中，最令我难忘我教师们，教师们治学严谨，学识渊博，品德崇高，平易近人，在我学习期间不但传授了做学问秘诀，还传授了做人准则。

这些都将使我终身受益。

无论是在理论学习阶段，还是在论文选题、资料查询、开题、研究和撰写每一种环节，无不得到教师们悉心指引和协助。

我愿借此机会向导师教师们表达衷心感谢！

无论是从软件还是硬件来说，使用SPCE061ASPCE061A结合播放语音在作息时间中本论文详细阐述了整个功能实现，涉及硬件电路与软件操作简朴，使用成本低。

固然也可用于其她模仿信号，应用十分广泛。

答谢辞

本设计在年教师悉心指引和严格规定下业已完毕，从课题选取、方案论证到详细设计和调试，无不凝聚着年教师心血和汗水，在四年学习和生活期间，也始终感受着导师精心指引和无私关怀，我受益匪浅。

在此向王教师表达深深感谢和崇高敬意。

不积跬步何以至千里，本设计可以顺利完毕，也归功于各位任课教师认真负责，使我可以较好掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。

正是有了她们悉心协助和支持，才使我毕业论文工作顺利完毕，在此向滁州学院，机电工程系全体教师表达由衷谢意。

感谢她们四年来辛勤栽培。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。

我愿在将来学习和研究过程中，以更加丰厚成果来答谢曾经关怀、协助和支持过我所有领导、教师、同窗、同事和朋友。

、参考文献

.胡汉才编著，《单片机原理及其接口技术》，北京，清华大学出版社，1996年。

.徐爱均编著，《智能化仪表原理与设计》，北京，北京航空大学出版社，1996年。

.公茂法等编著，《单片机人机接口实力集》，北京，北京航空大学出版社，1998年。

.李朝青编著，《单片机原理及其接口技术》，北京，北京航空大学出版社，1998年。

.邬宽明编著，《单片机外围器件实用手册》，北京，北京航空大学出版社，1998年。

.先锋工作室编著，《单片机程序设计实例》，北京，清华大学出版社，。

.张毅刚，彭喜元，孟升卫，刘兆庆编著，《MCS-51单片机使用子程序设计》，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，。

.缴瑞山，韩金立《单片机控制技术及应用》第1版北京高等教诲出版社，.7。

.肖玲妮，袁增贵编著，《Protel99SE印刷电路板设计教程》，北京，清华大学出版社，。

.X5045中英文资料。