基于单片机的多功能电子钟

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1、基于单片机的多功能电子钟设计锦城08级电子系一、绪论为了初步掌握单片机编程的基本实现方法和思路，为了进一步熟悉嵌入式系统，为了将理论和实践充分的结合起来，为了积极响应学院提出的“社会实践活动”，在学院和老师们的大力支持下，我们队于2010年7月15日到8月10留校做智能电子钟。二、设计要求我们之所以选电子钟，是因为电子钟难度适中，涉及到模块也正是我们大二上学期ARM嵌入式ARM7中大部分功能。能对一学期所学知识作一个综合实践，并加强我们的自学能力。经过我们队的内部讨论及老师的建议下，我们提出所作的电子钟应具有以下功能：1、时间功能，待命模式下的时，分

2、，钞显示；2、日期，年，月，日，星期，带闰年补偿，每月天数调整；3、闹钟（和弦铃声），超过20首的铃声，用优美的旋律提醒用户；4、报时，设有专用的报时按钮，只需要轻按一下就可以听到即刻时间；5、按键输入，尽量减少按键，以降低操作复杂度，我们设计了必须的三个按键，一个报时按钮，一个模式切换以及一个调节按钮。三、设计内容3.1、硬件电子钟能否成功硬件是基本。所以我们对硬件作了认真仔细的选型。制板也采用模块化，为以后的设计节约开发成本。主要有核心板控制模块，数码管显示模块，按键输入模块，语音模块等。3.1.1、主控芯片MCU是整个电子表的灵魂，单片机种类繁

3、多，有C51,AVR，ARM等。C51：成本低，有DIP封装，可直接手工用万能板焊接，可节省对我们而言有点高的开板费。AVR：采用RISC指令，性价比最高，有DIP封装。ARM：处理器性能强劲，功能强大，只有贴片封装。还有一些其它种类，但由于市场占有率原因，我们没有选择。3.1.2、电源电源采有外接5V直流电源，内部二次稳压，未用电池。核心板要给芯片提供数3.3V，模3.3，1.8V电压，因此采用一块AMS1117-1.8V，以及AMS1117-3.3稳压。3.1.3、复位电路复位电路能使芯片回到一个确定状态运行，为最小系统必不可少部分，包括按键复位

4、和上电复位两种低电平复位功能。利用电容的充放电实现上电复位，电路如下：3.1.4、晶振晶振有CPU晶振以及RTC晶振，CPU晶振可用12M的，也可用11.0592M。区别在于能否精准地分到我们所用的频率。为减小焊接难度使用DIP封装。3.1.5、按键通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号小型如下图。由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,如下图。抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5ms～10ms。这是一个很重要的时间参数,

5、在很多场合都要用到。按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的,一般为零点几秒至数秒。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理,必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态,并且必须判别到键释放稳定后再作处理。按键的抖动,可用硬件或软件两种方法。硬件消拌：1、电路为开关串联一10K电阻，并在开关处并联电容，来从硬件上消除一定的机械抖动；2、接RS触发器消除机械抖动。3.1.6、语音芯片语音芯片为OSY6188，为语音合成芯片，能实时控制所发声音，包括发音文字，音量，声音类型，有无背景声音等，内置有和弦音乐，并能自

6、己编写。语音芯片使用UART与2103通信，本身也要构成一最小系统。电路图见附录：3.1.7、LED显示1、12864液晶显示；2、数码管显示；3.1.8、最终硬件方案1、LPC2103；2、外接电源；3、按键上电复位；4、12M，32768晶振；5、上电，按键复位；6、OSY6188；7、数码管6位8共阳极。我们设计更多地考虑了开发成本，而不是产品成本，很多部分都是可以将来复用，所以不是很适合规模生产，主要为学习进步所用。3.2、软件3.2.1、UART与语音由于我们要与语间芯片进行串口通信，所以用到了UART0。voidUART0_Init(vo

7、id)//对串口初始化{uint16Fdiv;PINSEL0=PINSEL0

8、0x05;//设置引脚连接到UART0U0LCR=0x83;//允许访问除数锁存寄存器Fdiv=(Fpclk/16)/UART_BPS;//设置波特率U0DLM=Fdiv/256;U0DLL=Fdiv%256;U0LCR=0x03;//设置串口的工作模式U0FCR=0x07;/*清空FIFO并使能FIFO*/}voidUART0_SendByte(uint8data)//向串口发送字节数据，使用查询方式{U0THR=data;while((U0LSR&0x40)==0);/

9、/等待数据发送完毕}voidUART0_SendStr(uint8const*str)//向串口发送字符串，