开题报告
毕业设计题目：基于单片机的电子语音记事本
程序设计 _______
基于单片机的电子语音记事本程序设计
开题报告
一、选题意义与可行性分析
1.1、选题意义
随着经济社会的快速发展，人们的生活压力也急剧增大。紧凑的日程安排、
繁重的事务让人们喘不过气来。为了避免忘记日程安排而错过一些重要的事务，记事本成了人们的随身必备品，当遇到重要的事情可以记录下来以便随时翻阅[1]。但是即是记事本不能及时地提醒你接下来该做什么，多数情况下人们仍然因为没有及时翻看记事本而耽搁重要的事务。
传统的记事本只是一个练习簿，即只能进行简单的记录工作，没有什么技术
含量，使用起来比较麻烦，已经不能满足人们的需要。而随着科技的进一步发展，记事本早已不是当初的摸样，它被赋予了更多的功能，而现代广泛使用的PDA、记事本、翻译机等产品均为键盘或手写、查找、存储、删除、要按页翻阅、操作繁杂,使用不便并且没有语音播放和定时播放等缺点。因此研究语音记事本是有一定意义的[2]。
1.2、可行性分析
语音识别及语音编解码技术经过几十年的发展，已经日趋成熟，步入实用化阶段。语音识别技术已经开始应用于电话查询服务、智能玩具、PDA、家用电器、通信、工业控制、语言学习等应用领域[3]。基于多电平直接模拟量存储专利技术的语音芯片也因其音质好而得到了广泛的应用。
单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等优点得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于T业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表及通讯设备、13常消费类产品、玩具等。电子语音记事本，它是一种基于单片机和语音芯片的系统。以AT89S52单片机作为控制核心，其外围电路包括时钟闹钟模块、语音录放模块。其中使用串行时钟芯片PCF8563，实现时间的设置和闹钟功能,通过语音芯片ISD2560实现录音和放音。并且综合运用A/D、D/A转换（模数、数模转换）、I2C协议、语音还原等技术，有效地简化了系统，提高了系统的灵活性
[4~7]。
二、研究的基本内容与解决的主要问题
语音记事本是介于电子记事本和掌上电脑的一种产品，为了增加其实用性，还专门加入了时间显示。用户将需要备忘的事情，通过简单的操作即可实现定点备忘,且语音输入方式和手写输入方式相比，具有操作简单、查找方便、识别准确率高等优点。省去了大量的输入时间，降低了信息检索的复杂度[9~10]。
本课题利用单片机控制技术结合语音录放和时钟芯片，用语音方式代替其他方式进行信息输入，设计制作一个基于单片机的电子语音记事本。可实现语音输入、输出、时间显示及录放音等功能，具有操作简单、查找方便、识别准确率高等优点。系统包括以低功耗的AT89S52单片机为核心的控制模块、时钟闹钟模块、语音录放模块等电路。
负责电子语音记事本的程序设计、调试，并协助完成相应的硬件设计和调试。
2.1、电子语音记事本基本要求：
语音记事本是一个集时钟显示、语音提示备忘、键盘控制等制为一体的系统。它具有智能备忘提示并显示当前时间的功能，其具体功能有实时显示当前时钟显示当前年月日以及时间，为记事备忘提供时间提醒。语音录放备忘提示在备忘提示时间到时，系统自动启动语音电路，将备忘提示放出，引起用户的注意。基本要求如下：
1. 系统具有标准的日历，常态下显示时间。
2. 能够随时输入定时播报时间。
3. 能够实现语音信号录取，录放音时间不低于50秒；
4. 负责基于单片机的电子语音记事本的程序设计。
2.2、电子语音记事本成果要求：
(1) 设计完整的软件程序框图。
(2) 协助完成硬件制作，并组成样机。
(3)编写程序清单，完成程序设计、调试，实现程序控制。
2.3、解决的主要问题
设计一个基于单片机的电子语音记事本，可实现当前时间实时显示及定时播放语音提醒用户等功能，具有操作简单、识别准确率高等优点。
三、总体研究思路（方法与技术路线）
3.1、系统总体结构图
液晶显示
AT89S52
单片机
语音模块
键盘控制
时钟芯片
图1电子语音记事本总体结构框图
本系统主要可分为单片机控制部分、时钟部分、录放音部分、键盘部分和LCD 液晶显示等部分。系统初始化，时钟电路开始工作，液晶显示当前时间。当进行语音备忘操作时，先将语音电路处于录状态，然后用户可通过麦克将备忘事件录入语音芯片内，通过键盘设置好提醒的时间，设置完毕后，即可实现备忘的提醒。
主控电路以ATMEL公司最新推出高性能、低功耗的8位51系列单片机
AT89S52为控制核心，利用其内部己有的8K Flash简化电路结构,同时利用其双向I/O口等功能部件，充分利用单片机内部资源，减少外部元件达到简化电路，提高系统的可嵌入性的目的。此外，所有的芯片均采用CMOS芯片，减少功耗[11~12]。
3.2、具体程序模块
整个软件系统采用自顶向下模块化的程序设计方法，共分为上级的主程序模块和下级的时间设定、闹铃设定、录音和放音四个部分。软件系统的主要特点是整个过程完全在键盘的控制之下，实现了各项功能。主程序通过查询键盘的输入情况调用不同的子程序。子程序的功能实现也是在键盘的配合之下完成的。软件按其功能可分为以下几个模块：如图2所示
图2语音记事本软件设计的模块
(1) 主程序设计
主程序是单片机程序的主体，整个单片机端系统软件的功能的实现都是在其中完成的，在此过程中主程序调用了子程序。如图3所示为系统的主程序流程。
图3主程序流程图
整个设计过程采用的主要算法有十六进制数转换为十进制数算法、浮点数转换为十进制数算法。完成的主要功能有：时间、日期设定与显示，闹铃设定与闹铃开
关，录音与放音。
(2) 键盘程序模块
键盘是本系统的控制部分。本系统采用独立式按键，按键一脚接地，另一端接单片机的I/O口，在按键按下和没有按下时，I/O口电平刚好相反。这样通过检测I/O口的电平状态即可判断哪个键被按下了。其流程如图4所示
图4 键盘流程图
初始上电后，在液晶上显示当前时间（年月日时分）和闹钟开关状态。当按下时间设定键，进入时间设定模块，可以对当前日期时间进行修改，按下选择键对
年月日时分可移位、通过+1键，-1键对当前调整位加1、减1，按确认返回键结束当前操作。当按下闹钟设定键，进入闹钟设定模块，可以对闹钟时间进行设定，利用tag键控制闹钟开关，按下选择键对年月日时分可移位、通过+1键，-1键对当前调整位加1、减1，按确认返回键结束当前操作。当按下录音设定键，进入录音模块，待录音完成后按下储存键系统储存录音内容，并进入下一段录音，按确认返回键结束当前操作。当按下放音设定键，进入手动控制放音系统，播放录音内容，再按下调整键就播放下一段语音，按确认返回键结束当前操作。
四、预期研究成果
(1) 加载程序，可以在液晶屏上看到日期时间的显示。可以利用键盘对当前显示日期和时间进行修改。
(2)同时可以对闹钟时间进行设定，设定后按下“闹铃开”开关，设置完成。如果按下“闹铃关”按键，则闹铃关。待闹铃时间到后，播放已录好的语音，反复试验以上功能，均成功完成；
(3) 将系统功能切换至录/放音方式，即可进行录音或放音；
五、研究工作计划（进度安排）
参考文献
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