整点语音报时数字钟

摘要 数字时钟是目前时钟类型的主流，在社会生活和生产中有广泛的使用。数字时钟的整点语音报时功能，给人们的日常生活带来了极大方便，其已成为数字是时钟一个必不可少的功能。设计整点语音报时数字钟，是体现学生动手实践能的一个重要方面。 本文设计和实现了整点语音报时数字钟。其主要设计工作为整点语音报时数字钟的硬件设计和软件设计。硬件设计主要分为五个模块：时钟显示模块，时钟修改模块，语音输出模块，I/O扩展模块，CPU单元模块。软件设计主要分为四个模块：时钟时间产生模块，时钟时间显示模块，时钟时间修改模块，语音输出控制模块。具体实现方法采用8051单片机和语音芯片PM60来实现时钟整点语音报时功能。 关键词：数字钟；语音；8051单片机；PM60 目 录第1章 绪论??? 3第2章 系统整体设计??? 42.1 硬件整体设计??? 52.2 软件整体设计??? 5第3章 硬件设计??? 83.1 CPU单元模块??? 83.2 I/O扩展模块??? 93.3时钟显示模块??? 103.4时钟修改模块??? 123.5 语音输出模块??? 13第4章 软件设计??? 164.1时钟时间产生模块??? 164.2时钟时间显示模块??? 224.3时钟时间修改模块??? 244.4语音输出控制模块。??? 29第5章 结论和展望??? 38致 谢??? 39参考文献??? 40附录1 设计电路图??? 41附录2 设计源程序??? 42 时钟广泛见于人们的日常生活之中，其为人们提供时间概念。随着社会的进步，过去常用的机械时钟，逐渐被数字时钟所代替。数字时钟因为其造价低廉，设计方便，而且形式多种多样，已成为社会的主流时钟。 自然的语音、声音是稍纵即逝的, 聪慧的人类想了很多办法来留存它们, 这样可以在任何需要的时候重复播放出来。这种保留原声的媒介曾有过钢丝、黑胶唱片、胶片、磁带、激光唱片等等，这些媒介都需要精密复杂的机械传动装置来配 合，大多体积比较大，耗电大，控制不够灵活，有介质磨损，使用寿命有限。 现在, 我们可以采用数码电子技术将纯的无任何机械的半导体集成电路(IC)去完成语音信号的存储和还原, 这样一类经过存储而还原播放的语言、声音，我们称为数码语音。 这类保存着数码语音的集成电路我们称为数码语音电路，或语音IC。 有了这些语音IC，声音就能保留和还原，而且能被选择性地反复播放，也就能让不会说话的各种物品发出声音或开口说话。 语音IC具有体积小、耗电少、可控制性能好、永无磨损、永久寿命等特点。它是采用电子处理技术将复杂的语音信号“切分”成很多份，以最小的单位存储在自己 内部的存储器里。当需要时，再把这些小份拼接成完整的语音信号播放出来。 经由语音IC的处理、保存再回放出来的声音效果会比原声有一定的失真，现在还原声音最好的是激光唱片方式，它的声音取样频率是44.1kHz，取样位数是 24位，简单的说就是把一秒钟的语音信号横着切24份，再竖着切4万4千多份，累计把一秒钟的信号切成了约100万份分别存储在激光唱片上，等播放时再拼 在一起还原出来，因此有较好的还原度。而语音IC因为制造技术和成本问题，其能够使用的存储器容量比较小，大多数的语音IC都采用6kHz、5位采样，即大约把一秒种的信号切成3万份，因此还原效果就要差不少。但随着技术的发展，这一差距正在减少。 将数码语音和数字时钟结合起来组成一种报时时钟非常具有实用意义和经济价值。本文研究的主要内容为设计和实现了整点语音报时数字钟。其主要设计工作为完成整点语音报时数字钟的硬件设计和软件设计。