本科毕业设计语音计算器

河南理工大学毕业设计（论文）说明书I摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用。但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体的硬件扩展和软件设计，来加以完善单片机的功能。计算器是人们的日常生活中比较常用的电子产品之一。语音技术的进展给这种应用需要提供了一种有力的技术支持，逐渐被广大用户所接受，并广泛应用于各种需要语音响应的场合。本次设计的简易计算器系统,以MCS-51系列中的AT89C51单片机为核心，通过键盘输入，能够实现简单的加减乘除四则运算，并将结果于LCD1602液晶显示器显示。另外此系统扩展了语音的录放功能，能够根据用户喜好进行短时录音和放音。硬件电路部分主要包括AT89C51单片机控制器模块、LCD1602液晶显示器模块、4*4矩阵式控制按键模块和语音播放模块等。然后通过Proteus对系统进行仿真，最后进行实物焊接与调试。仿真和调试结果表明该系统能够准确计算，响应时间较短，工作较稳定。关键词：AT89C51;LCD1602;ISD2560;4*4矩阵式控制按键河南理工大学毕业设计（论文）说明书IIABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,SCMapplicationsaredeepening.Inreal-timedetectionandautomaticcontrolofmicrocomputerapplicationsystem,thesinglechipmicrocomputeroftenasacorecomponenttouse.ButonlySCMknowledgeisnotenough,stillshouldaccordingtothespecifichardwareextension,andthesoftwaredesign,toimprovethefunctionofthemicrocontroller.CalculatorismorecommoninPeople'sDailylifeofoneoftheelectronicproducts.Speechtechnologyprogressforthisapplicationneedstoprovideapowerfultechnicalsupport,isgraduallyacceptedbythemassesofusers,andarewidelyappliedtovariousneedsvoiceresponse.Thissimplecalculatorsystem,basedontheAT89C51MCS-51seriesmicrocontrollerasthecore,throughkeyboardinput,thearithmetictoimplementasimpleaddition,subtraction,multiplication,anddivision,andwillresultintheLCD1602LCDdisplay.Inadditionthissystemextendsthevoicerecordingfunction,canaccordingtouser'spreferencesforshorttimerecordingandplayback.HardwarecircuitpartmainlyconsistsofAT89C51controllermodule,LCD1602LCDmodule,4*4matrixmoduleandvoicebroadcastmodulecontrolbuttons,etc.ThenthesystemaresimulatedbyProteus,andfinallycarriesontherealweldinganddebugging.Thesimulationanddebuggingresultsshowthatthesystemcanaccuratelycalculate,shorterresponsetime,workmorestable.Keywords:AT89C51;LCD1602;ISD2560;4*4matrixcontrolbuttons河南理工大学毕业设计（论文）说明书i目录1绪论....................................................................11.1系统开发背景......................................................11.2系统开发意义......................................................11.3设计主要内容......................................................12系统方案总体设计........................................................32.1简易计算器的功能介绍..............................................32.1.1基本功能....................................................32.1.2扩展功能....................................................32.2方案论证与比较....................................................32.2.1控制器部分设计方案论证与选择................................32.2.2显示电路部分设计方案论证与选择..............................42.2.3键盘设计方案与选择..........................................52.3系统组成..........................................................63硬件电路设计............................................................83.1主控芯片选型及分析................................................83.2复位电路.........................................................103.3时钟电路.........................................................113.4显示电路.........................................................113.5语音电路.........................................................123.6按键电路.........................................................174软件设计...............................................................194.1AT89C51单片机中断允许控制.......................................194.2LCD1602控制.....................................................194.2.1LCD1602字符发生存储器（CGROM）............................204.2.2LCD1602显示数据寄存器（DDRAM）............................214.3计算器软件设计...................................................224.3.1系统总流程图...............................................234.3.2算术运算程序设计...........................................234.3.3按键程序设计...............................................244.3.4显示程序设计...............................................24河南理工大学毕业设计（论文）说明书ii4.3.5错误处理及提示程序设计.....................................254.4语音播报软件设计.................................................254.4.1分段录放音.................................................264.4.2程序流程图.................................................264.5软件仿真与实物调试...............................................294.5.1KEILuVision调试..........................................294.5.2四则运算、除数为0和数值溢出仿真演示：.....................334.5.3实物调试...................................................345结论与展望.............................................................35致谢.....................................................................36参考文献.................................................................37附录.....................................................................38电路整体原理图.......................................................38计算器源程序.........................................................39语音播报源程序.......................................................50河南理工大学毕业设计（论文）说明书11绪论1.1系统开发背景随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技的术的发展，犹如雨后春笋的变化。计算器在人们的日常中视比较常见的电子产品之一，如何将常见的计算器技术更加成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更加出色的计算器，使其更好的为各行业服务，成了如今电子领域重要的研究课题。1.2系统开发意义人们的日常生活中已经离不开计算器了，社会的各个角落几乎都充斥着它的身影，比如各类商店，超市和办公场所等等。因此设计一款方便实用的计算器有很大的实际意义。我们常见的计算器一般只有计算功能，和简单的语音跟踪，并不能根据用户自身喜好进行录音。本设计正是出于此种创意，制作的计算器不仅