答辩定时控制器的设计与制作

1、 河南科技学院 2009届本科毕业生论文（设计）论文（设计）题目：论文答辩定时控制器的设计与制作学生姓名：熊少义所在院系：机电学院 所学专业：应用电子技术教育 导师姓名：田泽正 完成时间：2009年5月28日 摘 要随着时代的发展、社会的进步，近几年来，全国范围内各个大学在不断的扩招当中，大学生数量也在不断的翻新。可是，这么的大学生在毕业答辩时却缺少相应的配套设置，毕业答辩的场所也相对较为简陋，因此，本文所设计的毕业论文答辩定时控制器可广泛用于各个大学院校在毕业答辩时进行时间控制和语音提示，减少评委老师因为对每个学生都进行提示而产生的心情因素的影响。除此之外，因为扩展了秒表功能，它还可以作为体

2、育老师对学生进行短跑及长跑测定成绩时的工具。关键词：论文答辩，定时器，单片机The design and production of the thesis defense timing controller AbstractWith the development of the times and social progress in recent years, the various universities in the country constantly increased enrollment, the number of university students is also on

3、going renovation. However, such students graduated in reply when the corresponding lack of supporting settings, places graduates reply also relatively simple and, therefore, the design of this thesis reply timing controller can be used in various universities and colleges in reply when graduation ti

4、me control and voice prompt, the judges reduced because the teachers for every student and have suggested that the feelings of factors. In addition, because the expansion of the stopwatch function, it could serve as a physical education teacher and the students run sprint results of the tool.Keyword

5、s: Thesis defense, Timers, SCM目 录1.引言11.1 选题背景及现状11.2 设计思想21.3 论文内容安排22 设计方案论证33 系统功能描述34 系统总体设计44.1 系统硬件总体框图44.2 系统软件总体流程图45 系统总体电路设计56 系统工作原理及电路分析56.1 系统硬件部分工作原理及电路分析56.1.1 单片机控制部分66.1.2 数码管显示部分96.1.3 语音提示部分126.2 系统软件实现流程图156.2.1 秒表程序流程图166.2.2 主程序流程图166.2.3 定时器程序流程图177 结束语18致谢18参考文献19附录120附录221附录

6、321附录4221 引言1.1 选题背景及现状随着经济的进步，大规模集成技术的高度发展和计算机技术的飞速前进，推动着语音技术的发展。在数字音频技术和多媒体技术迅速发展的今天，传统语音录放电路设计十分复杂，开发工具十分昂贵，语音录制及软件编制工作量巨大，而且语音效果也不甚理想，尤其在投资不大的产品系统中最为突出，从而制约了这一技术的应用和发展。在越来越多的领域里，人们逐渐意识到使用语音交互界面的巨大价值，已经开始尝试采用语音技术，并且在不少的领域里取得了喜人的成果。语音技术已经从锦上添花的点缀，变为实实在在为用户提供便利的重要特征与内涵，也成为衡量电子电器产品的一个重要标志。近几年集成电路技术飞

7、速发展，国内外单片语音集成电路领域出现了重大变革，产生了许多新的技术和产品，开拓了更广泛的应用领域，语音电路已经迅速发展成为当前“会说话”电子产品，是家电产品、通信产品和网络化产品中不可或缺的重要集成电路器件，并且成为一个多品种、多规格、多系列、多元化的庞大语音集成电路体系。朝着更大容量，更优音质，更高智能，更具有灵活性的方向发展。在通讯设备、电话机、智能仪器仪表、治安报警系统、语音报站/报数/报价器、语音复读机、教学仪器、智能玩具、高档电子礼品等场合获得了广泛的应用。在师范教学过程中，微格教学是一个很重要的教学活动。大量研究表明，微格教学是一种行之有效的师资培育策略，它既能获得相当多的受教者

8、的喜爱与支持，也能积极引导受教者改变教学态度与教学观念，更能有效协助受教者学习教学技巧与策略。微格教学是一种花费昂贵的师资培育策略。无论 是方便新颖的电化器材、配备齐全的实验教室、内容 丰富的行为量表、具体可观的教学录像带、均构成微 格教学之巨额花费，而其系统化过程所耗费的人力、时间与反馈资源，功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于各行各业。本选题将充分利用单片机技术实现微格教学的定时控制与提醒功能。单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。综观单片机的发展也成为巨大的投资。尤其对教育经费贫乏大量师资需要培育的发展中国家来说，经费的 投入不

9、能不考虑。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机具有体积小、功耗低、控制，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域8位、16位、32位单片机共同发展这是当前单片机技术发展的另一动向。长期以来，单片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32位单片机应用得到了长足发展。低电压与低功耗自80年代中期以来，NMOS工艺单片机逐渐被CMOS

10、工艺代替，功耗得以大幅度下降，随着超大规模集成电路技术由3m工艺发展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35近而实现0.2m工艺，全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选，都使功耗不断下降。Motorola最近推出任选的M.CORE可在1.8V电压下以50M/48MIPS全速工作，功率约为20mW。可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。所集成的部件越来越多；NS（美国国家半导体）公司的单片机已把语音、图象部件也集成到单片机中，也就是说，单片机的意义只是在于单片集成电路，而不在于其功能了；如果从功能上讲它可以讲是万用机。原因是其内部已集成上各种应用电路。功耗越来越低和模拟电路结

11、合越来越多。随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步，最终人们可能发现：单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难以辨认。1.2 设计思想从众多的语音芯片的性价比上看，美国ISD公司的生产的语音芯片可谓是一支独秀。在对ISD语音芯片的开发运用中，可分为两种设计思路。第一种是只单独应用ISD语音芯片设计进行录/放功能的电路。第二种是将ISD语音芯片与单片机相结合的电路，用单片机进行控制，实现更多的功能，根据不同的外界情况有目的得进行语言交流。本设计采用第二种设计思路，即用ISD1820语音芯片与AT89C51单片机相结合。用单片机控制语音芯片。来实现对语音的

12、分段录音和循环播放。单片机性能可靠，程序设计灵活方便，抗干扰能力强，运行稳定，从而使这一技术得到了广泛的应用。1.3 论文内容安排论文引言主要阐述选题的背景及现状、论文的设计思想，指明了论文的设计方向，接着是对单片机和语音芯片选取分析，接着分别是语音录放系统的硬件设计和软件设计，在参阅相关资料的基础上完成了对语音的分段录取和播放，在硬件设计方面，由单片机、语音芯片和存储电路等电路共同实现对语音的分段录音和播放，软件设计方面，采用汇编语言独立编写了程序。介绍ISD18120语音芯片应注意的问题，以及进一步的改进方向，整篇论文层次鲜明，结构严谨。近年来，伴随着高校本、专科生及研究生教育事业不断向广

13、度和深度发展,参加论文答辩的大学生人数逐年增加,但是由于师资与教学硬件设施得不到及时补充,使得原有的教务管理方法远远不能适应形势的需要,教务管理不再适用传统的手工管理方式。目前国内各高校都实现了信息化的改造,教务管理对实现信息化、现代化的要求非常迫切。大学生论文答辩是高校教务管理的关键一环,如果其实现了管理的信息化,必将大大减轻教务人员的工作量、提高工作效率、避免差错的发生,因此很有必要设计出一套实用的论文答辩系统。本文所设计的论文答辩定时控制器电路正是基于此方面的空缺，利用人们最为常见的数码管显示、语音提示功能来完成在答辩过程当中毕业生对时间的控制及老师对学生开始、暂停、结束的提示，以免毕业

14、生因为不知道过了多长时间而不能完成答辩内容和老师对学生反复提示而产生厌倦的心情。2 设计方案论证对于此系统的设计方案主要有二种，第一种：全部采用数字电路来实现，此方案定时控制电路较为复杂、体积庞大、制作起来有一定的困难，并且不能保证工作的稳定性，给显示电路、语音电路不好接口；第二种：系统主要部分使用单片机来完成，辅助部分采用数字电路完成，这种设计方案具有相当多的优点，硬件电路简单、稳定性高、容易制作、体积相当的小、程序在内部运行、便于升级改进，对有一定的编程基础的人来说，是一种很好的选择，这样既可以把所学习过的知识融合到一起，又对所学课程进行一次很好的巩固。因此，通过对以上两种方案的比较论证，

15、可得出结果是第二种方案优于第一种方案，其优点较多，比较适合用来设计此系统。故采用第二种方案。 3 系统功能描述本系统主要针对高校毕业生论文答辩时进行时间显示和语音提示来设计的，根据设计任务及实际需要，共设置三个定时时间，实际操作时可根据具体情况来选择，另外附加一个秒表功能。该系统共设置S1、S2、S3、S4四个功能按键，其中功能键S1作为功能键，功能键S2作为功能选择键兼开始键，功能键S3作为暂停键兼中间值记录键，功能键S4作为复位键兼停止键。在初始状态下，需进行功能选择，方可进入某一种功能，此时按住功能键S1不放，再按功能键S2可在10分钟、15分钟、20分钟定时器及秒表四种功能之间转换，然

16、后松开功能键S1即可转到所选择的功能区，转换时，数码管显示数字“1”、“2”、“3”、“4”，以表示选择第几种功能。当选择了某一种功能后，数码管显示“0 0 0 0 0 0”，表示系统处于等待开始状态，此时按下功能键S2即可启动定时器或者秒表功能。当选择了定时器功能后，按下功能键S2松开后即启动定时器，同时语音提示“注意，答辩现在开始！”、数码管显示已用时间，当离结果时间分别为2分钟、3分钟、4分钟时，则语音提示“注意，时间不多了，请注意时间！”，同时数码管显示时间不停；当到了10分钟、15分钟或者20分钟时，语音提示“时间到，答辩结果！”，数码管显示时间停留在最后的时间上，此时只能按复位键返

17、回该定时器的初始状态，等待下一位答辩者开始，按功能键则重新在四种功能之间选择；在此答辩期间，如果没有到8分钟或者12分钟或者16分钟时，可以按功能键S3暂停和按功能键S4复位，暂停后如果再按S2则继续，按功能键S4则复位。如果选择了第四种功能即秒表功能的时候，数码管显示“0 0 0 0 0 0”表示等待状态，此时按功能键S1则重新返回功能选择状态，按功能键S2则跑表计时开始，数码管显示分、秒、跑秒，此时如果按一下S3则记录一次中间值，当所有的需记之秒数都记完之后，按停止键则停止跑秒，然后再按功能键S3则显示刚才所记之中间值，显示完后返回跑秒的初始状态，等待下一次跑秒记时开始，按功能键S2则重新

18、开始跑秒，按功能键S1则返回功能选择。在上电初始化状态下，如果直接按功能键S4，则直接选择15分钟定时功能。4 系统总体设计由于此系统采用可编程器件单片机来设计，因此它的设计包括两部分：系统的硬件设计与软件设计。4.1 系统硬件总体框图因为实现的是定时功能，所以可以采用单片机本身所具有的时钟功能来完成时间的走时功能，外部电路只需配备相应的时钟电路、显示电路、语音提示电路和按键就能完成了。其组成如图1所示：AT89S52复位时钟按键显示蜂鸣语音图1 系统硬件总体框图4.2 系统软件总体流程图之所以采用单片机，是因为单片机外围电路较为简单，有许多功能可以用软件的方式来实现，正因为如此，软件的设计占

19、有相当重的分量。此系统更是如此，它的软件设计主要包括三个方面的内容：功能选择的按键判别处理、定时器的功能实现和秒表的功能实现。其流程如图2所示：初始化按键判别定时器秒表标志位判别10分钟定时20分钟定时15分钟定时图2 系统软件总体流程图5 系统总体电路设计本系统主要有三部分电路：单片机控制部分、数码管显示部分、语音提示部分组成。单片机控制部分主要有电源电路部分、独立键盘部分、蜂鸣器提示电路、语音提示电路控制部分和单片机的复位电路及时钟电路及数码显示电路和语音提示电路的接口等组成；数码管显示部分主要有数码管和它的驱动电路组成；语音提示部分有三个ISD1820P语音模块的录放电路及其语音放大电路

20、TDA288M组成。由于三部分电路画在一起面积庞大，不便于作图及制板，所以分三部分分别画图及作板，中间用插接件进行连接，详情请查看附页图6 系统工作原理及电路分析6.1 系统硬件部分工作原理及电路分析 由于本系统主要有三部分电路：单片机控制部分、数码管显示部分、语音提示部分组成，下面分别介绍三部分电路的工作原理及进行电路分析。6.1.1 单片机控制部分 电源电路 由于本系统电源电路要为单片机、语音模块ISD1820两个相对来说要对电源要求较高的模块供电，所以采用了变压器降压经整流滤波后由集成稳压器7805稳压后给整个系统提供+5V电圧的方式。电路图如图3所示，其中IN-AC为9V交流变压器输入

21、端，D1、D2、D3、D4构成桥式整流电路，经C6（3300uF）大滤波电容滤波后送入集成稳压器7805输入端，由输出端输出后再由C7（1000uF）滤波后整个系统供电。在此电源电路中，C4、C5为交流高频耦合电容，防止交流高频信号经电源电路串入系统，对系统构成干扰。R5和LED组成电源指示电路，显示电路是否工作。图3 电源电路由于7805普遍采用TO-220封装，其Vi-Vo2V。所以选用较为常见的交流9V变压器，7805上的圧降Vi-Vo=5V，在它的可承受范围之内。其封装形式如下图4所示。图4 7805封装 键盘控制电路 由于本系统共有四个功能，所以其硬件实现功能部分主要为按键，显示部分

22、和语音提示部分为其附助功能，然后通过软件部分对按键进行识别来进行功能选择，这里采用循环方式对四个功能进行循环选择；由于按键较少，所以形式上采用独立式按键。如图5所示。独立式按键使用起来较为简单，每一个按键占用一个端口；在软件编程上也较为简单，对每一个按键进行检查，检查到按下就执行相应的功能。图5 独立式按键 时钟电路单片机必须在时钟的驱动下才进行工作。单片机内部有一个高增益的反相放大器，用于构成振荡器。反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，分别是单片机的18脚和19脚。在XTAL1和XTAL2两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。如图6所示，电容C2和C3通常取3

23、0pF左右，对振荡频率有微调作用。振荡频率范围一般是1.2MHZ12MHZ。较为常见的多取为6MHZ和12MHZ。本系统中取6MHZ。图6 时钟电路 复位电路在MCS系列的单片机中，最为常见的和常用的复位电路便是如图7所示的复位电路，它能有效有实现上电自动复位和手动复位。RST引脚是复位信号的输入端，复位信号为高电平有效，其有效时间就持续24个振荡周期以上才能完成复位操作，若使用6MHZ的晶振，则需持续4S以上才能完成复位操作。图7中，在通电瞬间，由于RC的充电过程，在RST端出现一定宽度的正脉冲，只要该正脉冲保持10mS以上，就能使单片机自动复位。在6MHZ时钟时，通常C1可取22F，R7可

24、取1K，这时就能可靠的上电自动复位和手动复位4。但是，对于CMOS型的AT89S52，由于在RST端内部有一个下拉电阻，帮可将外部电阻去掉，而将外接电容减小至1F，这里为确保无误，电阻没有去掉，而换为10K。图7 复位电路 语音提示控制电路图8 语音提示控制电路本系统语音提示电路为一单独电路，通过接口与其控制电路相联，间接的受单片机控制。如图所示，语音录放模块ISD1820P有一个播放控制端2脚PLAYE，受高电平控制，只要有一个高电平触发即可播放所录的语音。所以，单片机控制电路部分通过编程分别单独控制三个三极管Q1、Q2、Q3的导通与截止，以便在A、B、C三处分别获得高电平或者低电平，分别控

25、制它们在不同的时间点上播放不同的语音以进行语音提示。其中J2为插接件，与语音电路相联接，控制语音电路何时播放语音。 蜂鸣器提示电路图9蜂鸣器提示电路蜂鸣器提示电路如图9所示，它主要为按键按下时进行服务。它的功能主要包括按键正确按下时进行单声蜂鸣提示，非正确按下时不断地进行蜂鸣提示，或者程序出错时不断地进行双声蜂鸣提示。Q4为蜂鸣器的驱动三极管，发射极与蜂鸣器相连，基极与R14相连接到AT89S52 17脚P3.7口上，受程序控制导通与截止；集电极直接与地相连。 6.1.2 数码管显示部分单片机AT89S52的串行口RXD和TXD是一个全双工串行通信口，工作在方式0下可作同步移位寄存器使用，其数

26、据由RXD(P3.0)端串行输入或者输出；而同步移位的时钟由TXD(P3.1)端串行输出，在同步时钟的作用下，实现由串行到并行的数据通信。采用串口静态显示方式，比动态显示亮度大些，程序也比较简单。显示电路原理图如图10所示：这里数码管的驱动电路使用TTL系列的74LS164。74LS164采用双列直接式DIP14封装，其内部实际上是一个串行输入、并行输出的8位移位寄存器，有两个串行数据输入端A、B可控制数据输入。当 A、B 任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CP）脉冲上升沿作用下 Q0 为低电平。当 A、B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在 CP 上升沿作用下决定Q0 的

27、状态。其时序图如图11所示，逻辑真值表见表1所示。图10 数码管显示电路在表中,H表示高电平，L表示低电平，X表示任意电平，表示低电平到高电平的跳变，QA0,QB0,QH0表示规定的稳态条件建立前的电平,QAn,QGn表示时钟 最近的前的电平表1 74LS164逻辑真值表INPUTOUTPUTMRCPABQAQBQHLXXXLLLHLXXQA0QB0.QH0HHHHQAn.QGnHLXLQAn.QGnHXLLQAn.QGn此外采用共阳极分段式LED数码管显示，用74LS164来驱动。由于74LS164在低电平输出时候，允许通过的电流可达到8mA，因此无需添加驱动电路就可以，与动态扫描相比较，无

28、需CPU不停的扫描，频繁地为显示服务，节省了CPU时间。图11 74LS164时序图设计中使用的是共阳极数码管，所以要点亮某一段LED，只须给此段送低电平即可，显示字型编码如表2所示，欲显示的字符可以从表中查找。数码管工作时候电压不能太高，否则容易损坏，为了方便和降低成本，对显示电路中的数码管供电采用经过四个二极管降压后再给数码管供电的方法，降低了其工作电压，增加了其寿命。表2 共阳极7段LED显示字型编码表显示字符共阳极段选码显示字符共阳极段选码00C0HC0C6H10F9HD0A1H20A4HE86H30B0HF8EH499HP8CH592HU0C1H682HH89H70F8HN0ABH8

29、80HO0A3H990HR8CHA88H-0BFHB83HL0C7H6.1.3 语音提示部分本系统中的语音电路采用美国ISD公司于2001年推出一种单片820秒单段语音录放电路ISD1820P，它的基本结构与ISD1110、1420完全相同，采用CMOS技术，内含振荡器，话筒前置放大，自动增益控制，防混淆滤波器，扬声器驱动及FLASH阵列。语音信号的功率放大使用常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用的TDA2822M集成功放电路，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，是业余制作小功放的较佳选择，因此本设计中选用这种功放。对于ISD1820P及TDA2822M的描述如下： ISD1820P的

30、主要特性表3 ISD1820的特性使用方便的单片8至20秒语音录放外接电阻调整录音时间高质量，自然的语音还原技术内置喇叭驱动放大电路边沿电平触发放音10，000次录音周期（典型）自动节电，维持电流0.5XA3-5V单电源工作不耗电信息保存100年（典型值）借助专用设备可以批量拷贝 ISD1820P的封装形式图12 ISD1820封装图 ISD1820P的引脚描述1) 电源(VCC) ：芯片内部的模拟电路和数字电路使用的不同电源总线在此引脚汇合，这样使得噪声最小。去耦电容应尽量靠近芯片。2) 地线(VSSA, VSSD)： 芯片内部的模拟电路和数字电路的不同地线汇合在这个引脚。3) 录音 (RE

31、C)： 高电平有效。只要REC变高(不管芯片处在节电状态还是正在放音)，芯片即开始录音。录音期间，REC必须保持为高。REC变低或内存录满后，录音周期结束，芯片自动写入一个信息结束标志(EOM)，使以后的重放操作可以及时停止,然后芯片自动进入节电状态。(注：REC的上升沿有84毫秒防颤，防止按键误触发)。4) 边沿触发放音(PLAYE) ：此端出现上升沿时，芯片开始放音。放音持续到EOM标志或内存结束，之后芯片自动进入节电状态。开始放音后，可以释放PLAYE。5) 电平触发放音(PLAYL) 此端从低变高时，芯片开始放音。放音持续至此端返回到低电平，或遇到EOM标志，或内存结束。放音结束后芯片

32、自动进入节电状态。6) 录音指示(/RECLED)：处于录音状态时，此端为低，可驱动LED。此外，放音遇到EOM标志时，此端输出一个低电平脉冲，此脉冲可用来触发PLAYE，实现循环放音。7) 话筒输入(MIC) ：此端连至片内前置放大器。片内自动增益控制电路(AGC) 控制前置放大器的增益。外接话筒应通过串联电容耦合到此端。耦合电容值和此端的10K输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点。 8) 话筒参考(MIC REF) ：此端是前置放大器的反向输入端。当以差分形式连接话筒时，可减小噪声，提高共模抑制比。9) 自动增益控制(AGC)AGC动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的宽幅变化，使得录制变化很

33、大的音量(从耳语到喧嚣声)时失真都能保持最小。通常4.7uF的电容器在多数场合下可获得满意的效果。10) 喇叭输出(SP+,SP-)：这一对输出端可直接驱动8以上的喇叭。单端使用时必须在输出端和喇叭之间接耦合电容，而双端输出既不用电容又能将功率提高至4倍。SP+和SP-之间通过内部的50K的电阻连接，不放音时为悬空状态。外部时钟(XCLK)：此端内部有下拉元件，只为测试用，不用连接。11) 振荡电阻(ROSC)：此端接振荡电阻至VSS，由振荡电阻的阻值决定录放音的时间。12) 直通模式(FT) 此端允许接在MIC输入端的外部语音信号经过芯片内部的AGC电路、滤波器和喇叭驱动器而直接到达喇叭输出

34、端。平时FT端为低，要实现直通功能，需将FT端接高电平，同时REC、PLAYE和PLAYL保持低。 ISD1820P的基本应用电路图13 ISD1820的基本应用电路 ISD1820P的操作方式电源电压3-5V，在录放模式下，按住REC录音按键不放即录音，RECLED灯会亮起，录音在松开按键时停止，放音有三种情况：1) 边沿触发放音，按PLAYE键一下即将全段语音放出，除非断电或语音结束不能停止放音； 2) 电平触发放音，按住PLAYL键时即放音，松开按键即停止； 3) 循环放音，置循环放音开关闭合，按动PE键即开始循环放音，只能断电才能停止。 4) 在直通模式下，直通开关闭合，对话筒说话会从

35、喇叭里扩音播放出来，构成喊话器功能，由于该模式下的话筒放大同时经过AGC自动增益调节和带通滤波器，其音质比通常的话筒放大器要好很多，而且不会出现喇叭过载的情况。如果用户不需要直通模式，而且对电路的静态耗电有要求，就可以改变话筒的接入方式，将话筒下端的偏置电阻接到RECLED端，这样，在平时由于RECLED端为高电平话筒没有电压电流，整个电路的耗电几乎为零。但这种方式下直通模式不能工作。如果用户只需要电路做放音用，可以在芯片录好音测试无误后，将芯片的REC端长期接低电平。取消REC按键，这样可以防止意外抹音。 TDA2822M功放集成电路一般的集成功放电路外围元件较多且需要较大的散热器。本文介绍

36、的功放电路简单，自制方便。TDA2822集成功放电路常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用；功率不是很大但以可以满足您的听觉要求了，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，是业余制作小功放的较佳选择，因此本设计中选用这种功放。集成电路TDA2822M为8脚双列直插式封装，如果买不到可用TDA2822代替，TDA2822的封装与TDA2822M相同，它们区别在于:TDA2822M从3V到15V均可工作，而TDA2822的最高工作电压只有8V。使用TDA2822必须把电压降到8V以下。R1的数值要求不拘，一般选用10k的碳膜电阻。C1可选用0.1uF的涤纶电容，C2为100uF/16V的电解电容

37、。使用时应注意：由于本功放为直接耦合，所以输入信号不能带直流成分。如果输入信号有直流成分则必须在输入端串接一只4.7-10uF左右的电容隔开，否则将有很大的直流电流流过扬声器，使之发热烧毁。在使用中发现，音量开得最大时TDA2822M发热烫手，可以给TDA2822M制作了散热器。散热器可以用厚lmm，长38mm，宽25mm的铝片制成。并在散热片上开56个长10mm，宽lmm的槽，再把做热片沿虚线折成“口”形。装散热器时先在TDA2822M上放点硅脂（硅脂可剖开3AX31或3AX81管壳中取）。应注意的是把TDA2822M的引脚数写在散热片的侧面，以免焊接时出错。加散热器后，音量开至最大散热器只

38、暖一点，散热效果不错。此法也可用于其它小集成电路的散热。用两个功放电路做成立体声功率接续器，来推动两个小音箱，效果很好。电路如图14所示。用一块TDA2822M功放集成电路接成BTL方式，（单声道使用，立体声时要两片）外围元件只有一只电阻和两只电容，不用装散热器，放音效果也令人满意。图14 功放电路6.2 系统软件实现流程图考虑本系统共设置了四个功能，所以主程序主要是对按键的处理，对按键处理完以后再分别转至不同的功能区，在各个功能区里面，再给各个按键赋于不同的功能值，使其能在各个不同的功能区里面实现不同的功能。这里面分为两个大方面，一个是定时器功能区，一个是秒表功能区。其中定时器功能区再根据在

39、功能选择的时候赋予的不同的标志值以区分是10分钟定时器、15分钟定时器、还是20分钟定时器，然后再对开始，暂停和复位进行控制，在这当中对语音控制端加以控制就能实现语音提示；在秒表功能区里，首先对功能键优先处理，然后再对开始，中间值记录及显示，停止进行控制就行了。6.2.1 秒表程序流程图秒表程序流程图如图14所示，功能键S1作为功能键用，功能键S2作为秒表的开始键用，而功能键S4则作为停止键用，在停止之前功能键S3作为中间值的记录键，能记录n个中间值；在停止之后则作为调显示键用，用以调出刚才所记录的中间值，调完之后则返回，判断是重新进行功能选择还是重新开始秒表。6.2.2 主程序流程图在图15

40、中，S1作为功能键用；S2作为功能选择键用，反复按S2可在四种功能之间进行反复切换；而S4则作为在初始化状态下15分钟定时器的直通选择键，即按S4可直接进入15分钟定时器。图14 秒表程序流程图6.2.3 定时器程序流程图定时器程序流程图如图16所示，S1仍然作为功能键用；S2作为开始键用，S3作为暂停键用，S4作为复位键用，从上到下看，第一个蜂鸣和语音指的是蜂鸣一声，然后语音提示“注意，答辩现在开始！”；第二、三、四个蜂鸣和语音指的是“注意，时间不多了，请注意时间！”；第五个蜂鸣和语音指的是“时间到，答辩结果！”。图15 主程序流程图7 结束语本文所论述的论文答辩定时控制器系统采用了AT89

41、S52单片机作为系统的中央控制单元，并结合软件编程，实现了进、出判断和显示以及其他主要功能，单片机的应用简化了系统操作，丰富了系统功能，符合未来产品的发展方向。系统可以方便的实现功能扩展，便于日后升级，只需修改程序即可。该系统具有较高的性价比，很具有市场发展潜力。图16 定时器程序流程图致谢经过近几个月的艰苦奋战，我的毕业设计已接近尾声。在这几个月的时间里，我衷心感谢我的指导老师田教授，在课题选定、理论指导和方案的论证上，田老师对我精心的指导和耐心的鼓励，使我能够坚持到底，毕业设计有了圆满的结果。他渊博的知识，深邃的思想，严谨的治学风格、平易近人的处事态度和幽默风趣的话语，让我在学习知识和解决

42、问题时感到无比的轻松和愉快。至此论文定稿之际，对田老师表示衷心的感谢! 感谢老师能在繁忙之中抽出时间为我提供耐心的指导，帮我们解决在设计过程中遇到的种种问题。在做毕业设计期间，我还有幸得到其它老师的热心指导和同学们的大力帮助，正因为有了他们，我才能克服各种困难，顺利完成毕业设计和论文。在这里一并向他们表示感谢！最后，再次向各位领导、各位老师致以崇高的敬意和最衷心的感谢！参考文献1 张毅刚，彭喜元等.新编MCS-51单片机应用设计(第二版).哈尔滨工业大学出版社.20062 杨金岩，郑应强，张振仁.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例.人民邮电出版社.20053 楼然苗，李光飞.51系列

43、单片机设计实例.北京航空航天大学出版社.20064 李朝青单片机原理及接口技术M北京：北京航空航天大学出版社，20055 林波，李刚.通用LED数码管驱动电路ICM7218BM .电子应用技术，19996 宋春荣等.通用集成电路速查手册山东科学技术出版社,2003.17 朱勇.单片机原理与应用技术清华大学出版社,2006.18 李名兆. 单片机语音合成技术J. 工业控制计算机 , 1994,(04) 9 颜世强，李树广. 公交车自动报站系统的设计J. 工业控制计算机 , 2004,(06) 10 徐凯, 田森平. 基于单片机控制的多路报站与LED显示系统的设计J. 交通与计算机 , 2005,

44、(04) 11 李瑞成，张风艳. 语音芯片在单片机控制系统中的应用J. 山东建材 , 2000,(03) 12 孙士尉. 利用单片机串口驱动多个LED显示的一种方法J. 河北工程技术高等专科学校学报 , 2005,(04) 13 唐颖，阮文海. 基于单片机的硬件编码键盘控制及显示器接口电路设计J. 浙江树人大学学报 , 2004,(01)14 王敏，乔学光，贾振安，禹大宽. 基于单片机控制的键盘接口设计及其编程J. 仪器仪表用户, 2006,(01)附录1图17 主电路附录2图18 语音电路附录3图19 显示电路附录4程序清单如下：ORG0000H AJMPCHU ORG000BH AJMPS

45、R ORG0001BH AJMPSERVE;*数据存储区定义*KB1EQU7FHKB2EQU7EHKB3EQU7DHKB4EQU7CHHTMHEQU 7AH;小时十位存储区HTMLEQU 79H;小时个位存储区MTMHEQU 78H;分钟十位存储区MTMLEQU 77H;分钟个位存储区STMHEQU 76H;秒十位存储区STMLEQU 75H;秒个位存储区MSTMHEQU 74H;跑表十位存储区MSTMLEQU 73H;跑秒个位存储区HTEQU72HMTEQU71HSTEQU70HSMTEQU6FH;缓冲存储区;*端口定义*BUZZERBITP3.7KEY1BITP3.2KEY2BITP3.3

46、KEY3BITP3.4KEY4BITP3.5P00BITP0.0P01BITP0.1P02BITP0.2;*主程序（按键判断）*CHU: MOV KB1,#00HCLRR:MOVR0,#KB2 MOVR7,#17CLR1:MOVR0,#00HDECR0DJNZR7,CLR1LCALLXIANSHI JBKEY1,KM1LCALLD10MSJBKEY1,KM1CLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERKS:JBKEY2,KM222LCALLD10MSJBKEY2,KM222KS1:MOVST,#01HMOVMT,#00HLCALLXIANSHICLRBUZZERLCALLD10

47、0MSSETBBUZZERJNBKEY2,$ JNBKEY1,KM333LCALLD10MSJNBKEY1,KM333KS11:MOVST,#00H MOVMT,#00HMOVKB1,#01HAJMPDSMINKM222: AJMP KM2KM333: AJMP KM3KM1:JNBKEY4,KM11LCALLD10MSJNBKEY4,KM11JBKEY2,KM12 LCALLD10MSJBKEY2,KM12 KM13:CLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERLCALLD100MSCLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERJNBKEY2,KM13 SJMP

48、CHUKM11: MOVST,#02HMOVMT,#00HLCALLXIANSHI CLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZER JNBKEY4,$MOVKB1,#03HAJMPDSMIN KM12:JNBKEY3,KM14LCALLD10MSJNBKEY3,KM14AJMPCHUKM14:CLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERLCALLD100MSCLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERJNBKEY3,KM14AJMPCHUKM2:JBKEY3,KM21LCALLD10MSJBKEY3,KM21KM22:CLRBUZZERLCALLD

49、100MSSETBBUZZERLCALLD100MSCLR BUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERJNBKEY3,KM22AJMPKSKM21:JBKEY4,KM23LCALLD10MSJBKEY4,KM23KM24:CLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERLCALLD100MSCLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERJNBKEY4,KM24KM23:AJMPKSKM3:JNBKEY2,KM31LCALLD10MSJNBKEY2,KM31KM34:JNBKEY1,KM32LCALLD10MSJNBKEY1,KM32AJMPKS11KM31

50、:MOVST,#02H MOVMT,#00HLCALLXIANSHI CLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZERJNBKEY2,$JNBKEY1,KM33LCALLD10MSJNBKEY1,KM33KM35:MOVST,#00HMOVMT,#00HMOVKB1,#03HAJMPDSMIN KM32:JBKEY2,KM34SJMPKM31KM33:JNBKEY2,KM36LCALLD10MSJNBKEY2,KM36KM37:JNBKEY1,KM38LCALLD10MSJNBKEY1,KM38SJMPKM35KM38:JBKEY2,KM37LCALLD10MSJBKEY2,KM37SJMPKM36KM36:MOVST,#03HMOVMT,#00HLCALLXIANSHICLRBUZZERLCALLD100MSSETBBUZZER JNBKEY2,$ JNBKEY1,KM39LCALLD10MSJNBKEY1,KM39KM40:MOVST,#00HMOVMT,#00HMOVKB1,#05HAJMPDSMINKM39:JNBKEY2,KM41LCALLD10MSJNBKEY2,KM41KM42:JNBKEY1,KM43 LCALLD10MSJNBKEY1,KM43SJMPKM40KM43:JBKEY2,KM42L