摘 要本文以语音播报数字钟为研究核心，经过了资料查阅、器件对比选择、软硬件设计以及调试等过程，最终设计了一款能够实现北京时间计时、高清晰度显示、真人语音播报以及时间设置等功能的语音播报数字钟控制系统，本系统突破了目前市面上相关产品的高价格弊端，在主控上使用了AT89C51单片机来担任主控核心，不但使得成本大大降低，更是将系统的功耗特性以及使用性能得到大大提升。在软硬件设计上，本文以先搭建硬件系统后进行软件程序代码编写的顺序进行设计，通过Protel、Keil以及Visio等软件平台的辅助，大大加快了毕业设计的进程，最终经过了大量的试验验证以及改进优化，本系统实现了预期拟设的所有功能指标。
目录
一、 引言 1
（一） 智能语音播报数字钟系统发展背景介绍 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 常用单片机的比较与选择 3
（二） AT89C51控制芯片简介 3
（三） LCD1602液晶屏幕介绍 4
（四） DS1302实时时钟芯片 5
（五） SC8035真人语音播报芯片介绍 6
三、 硬件系统设计 7
（一） 语音播报数字钟系统的硬件结构框图设计 7
（二） AT89C51单片机最小系统设计 7
1. 晶振电路 7
2. 复位电路设计 8
（三） LCD1602电路设计 8
（四） 计时电路的设计 9
（五） 北京时间播报电路设计 10
四、 软件系统设计 11
（一） 语音播报数字钟系统的软件工作流程设计 11
（二） LCD1602显示流程设计 12
（三） 北京时间计时工作流程设计 13
（四） 北京时间播报工作流程设计 14
总 结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 元件列表 20
附录三 程序 21
附录四 实物图30

 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
引言
智能语音播报数字钟系统发展背景介绍
所谓的“智能语音播报数字钟系统”是指系统内部被植入了一定程度的数据检测、处理等过程，使其具有处理功能，达到一定程度上的智能意义，它已经不再是传统意义上的语音播报数字钟系统了，设计人员将程序代码嵌入到其内部的智能控制芯片中，通过控制芯片对传感器、驱动器的操作，从而实现系统的自动运行，实现智能语音播报数字钟系统对内部的时间计时、语音处理和检测、显示、报警或者其他无线通信等功能，这在很大程度上颠覆了人们对于语音播报数字钟系统的想象，它的出现是人类社会进入智能时代或者芯时代的一个典型特征，本文将对这种智能语音播报数字钟系统控制系统的发展背景、国内外发展现状以及本文设计内容做详细介绍。智能语音播报数字钟系统的出现得益于半导体技术的飞速发展与成熟，在半导体技术成熟之前，无论是模拟电子技术还是数字电子技术，都只能停留在理论阶段，很多设想都得不到实现，因此电子技术长时间停留在举足不前的状态。随着二十世纪中期人类对硅锗等半导体特性的发现，科学家迅速意识到该发现将在很快的时间内将人类社会带入一个崭新的时代，果然如科学家所料，许许多多的半导体器件很快出现在人类社会的各个角落，将这种半导体器件应用在许多已存的电子线路中，科学家发现有了半导体器件的加入，电子线路已经不仅仅是普通的电子线路了，它具有了许许多多不可思议的特性，如对电压、电流的放大、衰减、单向导通等，这些特性的实现使得许多电子线路出现了很多“智能特性”。本文介绍的这种智能语音播报数字钟系统也得益于半导体器件的出现，通常这种智能系统中的核心部件是一种被称为单片机、DSP、ARM或者FPGA等控制器的芯片，这些芯片在外型上通常有数十个甚至上百个引脚，芯片内部电路通过对这些引脚的高低电平变换，从而实现负责的控制功能，智能语音播报数字钟系统就是通过这个特性实现的——主控芯片通过输入输出不同的高低电平或者连续变化的电压，来改变芯片外部模块的状态，如集成高精度RTC时钟、高清晰度语音芯片、环境温湿度传感器以及无线数据收发模块等，通过这些模块的有序配合，从而实现高性能的数字钟系统。智能语音播报数字钟系统的出现在一定程度上推进了人类社会前进的脚步，它在一定程度上突破了人们对传统通过数字钟的想象，通过实现无线数据收发、控制等新型功能来打破传统的语音播报数字钟系统，因此设计出性能更高、功能更强的智能语音播报数字钟系统控制系统是非常必要的。
国内外发展现状
目前国内外对于智能语音播报数字钟系统的研究可谓是处于一种如火如荼的状态，许许多多国内外的研究所、企业机构以及高校实验室都有对于智能语音播报数字钟系统的研究小组，这不仅仅体现了人们对于智能概念的向往和“痴迷”，更体现了智能语音播报数字钟系统带给人类社会的便利和“财富”。前不久美国加州大学的一个实验小组向世界宣布了他们的最新研究成果——能够实现温湿度检测、天气预测、无线控制、闹钟和贪睡功能的智能数字钟系统；在国内，东部沿海高校也推出了类似的智能语音播报数字钟系统控制系统。
本文主要研究内容
本次的毕业设计将在传统语音播报数字钟系统的发展基础上，设计出一款能够实现语音播报数字钟功能的智能语音播报数字钟控制系统，并选用目前市场上使用最为广泛的AT89C51单片机作为控制系统的主控器件，在文章结构上，第一章主要对语音播报数字钟系统的发展背景和当前的发展背景做了主要阐述；第二章对智能控制系统的整体结构进行了设计，并且确立了结构中各模块所要使用到的元器件；第三章将对各模块的电气原理图进行了设计，并且对设计原理以及设计思路进行了详细的描述；第四章对系统的软件程序进行了设计，通过了Visio绘图软件绘制了流程图进行了软件的工作流程描述。
在功能实现上，本课题将以AT89C51单片机作为主控芯片，在片外配合晶振电路和复位电路，实现AT89C51单片机最小系统，实现对DS1302时钟芯片和SC8035语音芯片的驱动；通过DS1302时钟芯片的配置，实现了北京时间计时，并通过LCD1602液晶屏实现了北京时间的高清晰度显示，与此同时通过单片机对SC8035语音芯片电路的配置，实现了对北京时间的真人语音播报。
方案选择及元器件介绍
常用单片机的比较与选择
本文结合了自身当前的知识掌握情况以及对于单片机的学习经历，最终制订了两个单片机的待选方案。
第一个方案是选用ATMEL公司的AT89C51单片机，AT89C51单片机的数据处理宽度为八位，大学三年中对于AT89C51单片机的学习过程中，对其内部21个寄存器的配置以及使用已经有了很充分的经验和操作经历，因此如果使用AT89C51单片机，那么将能够给本次的毕业设计的成功带来足够的保障性。在电路构建方面以及PCB布局方面，由于AT89C51单片机体积较大，40个管脚全部采用直插形式，没有任何贴片引脚，因此对于PCB的布局以及焊接工作，能够大大降低设计难度，并且也能够在一定程度上增强系统的稳定性。
第二个方案时选用ATMEL公司的AVR单片机，AVR单片机在一定意义上来讲，是AT89C51单片机的一种改进品，其稳定性相对于51来说较高。

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