基于单片机的语音提醒器设计.docx

【标题】基于单片机的语音提醒器设计 【作者】罗 虎 成 【关键词】目前的语音提醒器存在着结构复杂，方式单一，性价比低，计时不准等问题。为此，以AT89S51为控制核心，采用专门的语音芯片和时钟芯片，用C语言设计了多功能的语音提醒器。实验结果表明：设计的语音提醒器可以实时播报和显示当前系统时间，还能定时语音提醒等多种功能，极大的方便了人们的生活。 【指导老师】贺 国 权 【专业】电子信息科学与技术 【正文】1?绪论物质文明的进步必然带来生活节奏的加快，在忙碌中重要的事情常被遗忘，轻则是遗憾和愧疚，重则是经济损失。因此如果有一个能够定时提醒的设备或者报时器将会极大的方便人们的生活[1]。本设计做深入研究之前，也有不少人做过这方面的设计，但是每一样东西都有它自身的特点。本文介绍一种基于单片机的语音提醒器的设计，其结构简单，使用方便，集成了语音时钟、闹钟、录音机等多种功能，不仅解决了以上种种问题，同时为相似产品的研发提供了一种方法。该设计依托前人的研究成果，根据现实生活的需要，结合本人的设计思想，应运而生。如果进一步开发，完善其功能，其应用前景非常乐观。1.1?语音提醒器设计背景随着社会的不断进步，人们对价值观越来越重视，然而时间就是衡量价值最重要的因素，所以语音提醒器渐渐走进了人们的生活。目前市场上的语音提醒器种类繁多，所以其设计的方案也多种多样。最早的语音提醒器是直接通过纯硬件结构搭建来完成的，其设计过程相当复杂，一旦设计过程中出错很难查找，而且其功能方式单一，所以早已经被淘汰，现在的语音提醒器主要是基于单片机或者是基于FPGA等来设计的。由于FPGA价格昂贵，所以目前的语音提醒器最主要是基于单片机来设计。以单片机近年的发展趋势来看，单片机正朝着多层次用户、多品种、多规格、高性能方向发展，现在许多公司根据市场的要求不失时机的研制并推出各种优秀的单片机。在实时控制系统、军工产品和一些高级家用电器等领域，需要高性能单片机，以满足其功能、速度、可靠性方面的特殊要求。这些单片机的高性能主要体现在CPU功能加强，内部资源增加，寻址范围增大。而简单的家用电器、智能玩具、仪表仪器、智能IC卡等对单片机功能要求不高。那些小型、低耗能、廉价的单片机就具有明显的优势和市场需求，它们也将是未来市场的重要角色，有着广阔的应用前景[2]。带有时钟功能的电子产品和电子设备近年来广泛地出现在我们的生活中。例如奥运会倒计时显示屏、铁路安全日显示屏、生产线看板、体育比赛记时屏、大型室外高亮度时钟等，这类产品覆盖银行、医院、地铁车站、体育运动、电视台、监控系统、高大建筑物等行业。而在这些时钟里，带语音功能的时钟以其特有的语音方式得到了更广泛的研究。作为一种人机接口方式，语音比LCD，鼠标键盘等设备更易于使用，所以对语音的研究有很大的实际意义。随着集成度的不断提高，把众多的外围功能器件集成在片内已经具备了充分的条件，这也是单片机以后发展的重要趋势。除了一般必须具有的ROM、RAM、定时器/计数器、中断系统外，随着单片机档次的提高，以适应检测、控制功能更高的要求，片内集成的器件通常还有电源监控与复位电路、WDT、A/D转换器、DMA控制器、中断控制器、锁相器、频率合成器、字符发生器、声音发生器、CRT控制器、译码驱动器等[3]。目前单片机已应用于各个领域，以单片机制成的电子时钟具有计时准确，功耗低的优点。从而得到了各界领域的广泛应用。而在设计里加上语音提示、音乐或者其他语音功能，使得设计显得既人性化又有趣，不但能提高开发者的兴趣和积极性，同时也能让设计作品与众不同[4]。1.2?课题研究简介本课题设计主要内容：(1).掌握单片机的工作原理。(2).熟悉单片机的开发过程。(3).掌握单片机的编程方法与技巧。(4).利用单片机等器件设计语音提醒器。本课题设计指标：设计要求用3个键分别控制以下三种功能：键1：录制一段不超过10秒的语音，延迟5秒后播报该段语音。键2:语音播报当前系统时间（时：分：秒）并用6位数码管显示。键3：利用按键和数码管设置定时时间（每按键一次加10秒），定时结束播放唤醒声音。本语音提醒器要实现的功能是通过按键能随时录放语音，能随时地用语音播报时间，并可随时地显示当前系统的时、分、秒等信息，并能预置和显示定时时间，定时完之后能播放唤醒声音以达到闹钟的功能。所以根据功能来考虑本设计的结构。它需要单片机作为控制核心，需要语音芯片、时钟芯片和显示电路，从而实现时钟的显示、语音的即时报时和其它语音功能。2基于单片机的语音提醒器的工作原理本设计以AT89S51芯片为核心，当它接到来自按键的信号后，在数码管上显示相应的信息，当接到来自时钟芯片的信号时，其内部程序将根据信号的类型进行处理，并且将处理的结果从其他的I/O口送到数据管上显示，同时根据按键的不同，内部程序对语