（毕业论文52页23519字+图+程序）摘要：随着单片机功能集成化的发展,其应用领域逐渐由传统的、单一的控制处理扩展到控制处理、数据处理以及数字信号处理等领域。凌阳16位单片机就是适应这种发展而设计的，并以其出色的语音处理能力成为越来越多单片机用户选择的对象。本次设计主要是在掌握凌阳SPCE061A单片机最小系统、LCD501显示模块、DS18B20温度模块、SPR4096存储模块和4×4键盘原理的基础上，完成各种不同硬件模块的组合，设计一个具有时间与温度显示并通过SPR4096存储备忘的多种功能电子秘书硬件系统。论文详细的介绍了电子秘书的设计方案和硬件构成，介绍了SPCE061A和相关模块的理论知识，分析了各个模块与凌阳SPCE061A单片机连接的原理以及相应的软件设置；最后介绍如何选择合适的元器件、设计系统电路原理图并配合软件，最终实现多功能电子秘书全部功能等内容。
关键词：SPCE061A最小系统；SPLC501；SPR4096；DS18B20 

The Hardware Design of the Multi-function Electronic Secretary based on Sunplus MCU
Abstract：Along with the development of MCU integrative function, its applied fields gradually expanded from traditional ,single control processing to many other fields, such as the control processing, the data processing and the numerical signal processing and so on.The 16-bit MCU which produced by Sunplus is designed for adapting this developmental trend, and it becomes the selective targets by more and more MCU users with its excellent speech processing capability．Based on the mastery of  the minimum system of SPCE061A MCU, the SPLC501 Display, the DS18B20 sensor,  the SPR4096 memorizer and the theory of the 4×4 keyboard, this design complete the combinations of various hardware modules and designed a multi-function electronic secretary's hardware system which can display time and temperature, and can save memo information by expanding a memory storage SPR4096. This paper introduces the electronics secretary’s design and the hardware’s composing in detail ; introduces the theories knowledge of the SPCE061A and the related mold ; analyzed the principle of the conjunction between each mold and SPCE061A MCU, and the setup of the related software; at last, introduces that how to choose suitable apparatus, how to design circuit diagram of the system and how to combine the match software, then, to carry out a multi-function electronics secretary's all function and so on.
Key words：The minimum system of SPCE061A, SPLC501, SPR4096, DS18B20

目  录
第1章  绪  论 1
1.1  课题背景 1
1.2  电子秘书的发展现状 1
1.3  论文的主要内容 2
第2章  电子秘书系统总体方案设计 3
2.1  系统的技术指标 3
2.1.1  硬件系统的总体功能 3
2.1.2  系统的技术指标 4
2.2  系统总体方案论证 4
2.2.1  单片机的方案论证 4
2.2.2  LCD液晶显示模块的方案论证 5
2.2.3  外扩存储器的方案论证 6
2.2.4  温度测量模块的方案论证 7
2.2.5  键盘的方案论证 8
2.3 系统方案确定 8
第3章  电子秘书系统硬件单元设计 10
3.1  凌阳SPCE061A单片机 10
3.1.1  总述 10
3.1.2  SPCE061A特性 11
3.2  SPLC501液晶模块 12
3.2.1  SPLC501驱动控制器芯片 12
3.2.2  行、列地址 13
3.2.3  SPLC501显示模块的电路设计 14
3.3  温度测量模块设计 14
3.3.1  单总线温度传感器DS18B20简介 14
3.3.2  DS18B20内部结构及引脚说明 15
3.3.3  DS18B20温度测量模块电路设计 16
3.4  SPR4096存储模块设计 16
3.4.1  SPR4096简介 16
3.4.2  SPR4096存储模块功能介绍 17
3.4.3  SPR4096模块电路设计 17
3.5  矩阵式4×4键盘设计 18
3.5.1  键盘功能分析 18
3.5.2  矩阵式4×4键盘电路设计 19
3.6  UART模块设计 20
3.6.1  UART模块简介 20
3.6.2  UART模块电路设计 20
3.7  音频输出电路设计 21
3.8  电源电路设计 21
第4章  驱动程序设计和软件设计 23
4.1  SPLC501驱动程序设计 23
4.2  SPR4096驱动程序设计 23
4.3  DS18B20驱动程序设计 24
4.4  矩阵式键盘驱动程序设计 25
4.5  UART驱动程序设计 26
4.6  软件设计 26
第5章  系统调试 28
5.1  下载线和在线调试器 28
5.2  功能单元的硬软件联调 28
5.2.1  显示模块的调试 28
5.2.2  温度模块的调试 29
5.2.3  SPR4096模块的调试 30
5.2.4  UART模组的调试 31
5.2.5  矩阵键盘的调试 31
5.3  系统总体功能的实现与调试 32
5.4  调试过程中出现的问题和处理方法 33
总  结 36
致  谢 37
参考文献 38
附录1 39
附录2 40
附录3 41
附录4 42
 
第1章  绪  论
1.1  课题背景
单片机作为一种微控制器，被广泛用于各类仪器仪表，工业测试，计算机网络与通信技术，智能玩具以及日常生活的诸多方面。在各类仪器仪表中，引入单片机可以使仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能大大提高。例如：数字温度计、智能电度表、智能流速仪等。用单片机可以构成各种工业测试系统、自适应控制系统、数据采集系统等。例如：交通灯的控制、人防报警系统控制等。很多单片机具有通信接口，可以在计算机网络与通信设备中运用，例如：小型电话交换机、列车无线通信系统、单片机控制无线遥控系统等。在智能玩具中也常常用到单片机。例如：语音识别小车、语音机器人、语音玩具。日常生活中，单片机也在智能家电及电气中广泛应用。如：电子秤、银行计息电脑、电脑缝纫机、心率监护仪、电冰箱控制、洗衣机控制等。
由于单片机技术的广泛应用，人们的生活越来越方便，平时当我们面对着一长串的卡号、密码、帐号、日程安排发愁记不住的时候，我们可以把这些信息记录在一些具有记忆和存储功能的电子设备上，当我们需要时可以随时查看，然而传统的电子设备虽然具备了记录功能，但是有些产品还是缺少人性化。
凌阳SPCE061A单片机以其出色的语音处理和语音识别能力在众多单片机中脱颖而出，能够为人们提供非常好的服务。它是以μ’nSP™16位微控制器及信号处理器芯片为内核的16位单片机，采用模块式集成结构，特别适合语音信号处理，在处理语音方面有着非常丰富的经验，如：利用SPCE061A芯片的语音特性，依靠其内部集成的ADC、DAC、32K的FLASH以及CPU的高速处理能力，为用户设计了一种代替传统的MCU加语音芯片方案的单芯片的语音录放方案，这样可以在减少产品成本的同时，提高产品的可靠性[1]。
同时凌阳提供的多种语音压缩算法，而且这些算法都以库的形式提供给用户，用户需要用到语音功能时，只需调用相应的函数，应用起来非常简单、灵活。这样，可以为客户减小开发的难度的同时增加产品的卖点。
1.2  电子秘书的发展现状
随着电子技术的迅猛发展，我们身边出现了大量电子产品，与此同时，人们对于家电和各种电子产品功能的要求也越来越高，这就使得这些大多数的电子产品中不再像以前一样只具有单一的功能，而是向着多功能、智能化、数字化方向发展。在日常生活中，电子词典、商务通、好易通等PDA产品已经越来越多的受到人们的欢迎，因为拥有这样一个电子产品可以让人们的生活水平提高，可以让人们的生活更方便。
在各种PDA产品迅速发展的同时，人们在电子产品上的消费层次也不断提高，对各种电子产品也有了更多的要求。消费者不再满足电子产品功能的单一化和大众化，而把目光投向了具有个性化，人性化的多功能电子产品。随着PC、网络应用的深入、无线应用和多媒体功能的进一步开发，消费者对具有这些功能的电子产品更加钟爱，同时，电子产品的质量、处理速度、显示效果、外观设计、售后服务也成为消费者关心的内容。
多功能电子秘书作为一种可以提供时间，温度，并同时具备不同的语音播报功能，备忘功能的电子产品，正是顺应了电子秘书类产品的发展趋势。不但具备了很多传统的功能，还能在现有功能上进行多方位的扩展。通过语音识别进行人机对话，通过红外传输实现数据交换，以最新的理念和轻松方法实现对电子秘书的控制，多功能电子秘书将以其独特的魅力发展出一条全新的道路。
1.3  论文的主要内容
全文的主要内容共分为5章，分别是：
第1章 绪论。综合介绍了课题背景；电子秘书的发展现状和论文的主要内容。
第2章 电子秘书系统总体方案设计。介绍了系统设计的总体思路，方案论证和最终方案。
第3章 电子秘书系统硬件单元设计。本章介绍了系统相关的模块的理论知识并设计相应的功能模块：SPCE061A最小系统、SPLC501液晶显示模块、 DS18B20温度采集模块、SPR4096外扩存储器模块、4×4键盘模块、UART通信模块、音频输出电路和电源电路。
第4章 驱动设计。本章介绍了系统所需驱动的设计方法和软件设计。
第5章 调试报告。主要介绍硬件调试中出现的问题和解决方法。