当今社会，随着人们物质生活的不断提高，人们更加注重产品的体验。计算器作 为一种快速的计算工具不能局限于只满足人们的简单传统的计算功能，应站在用户的 角度丰富他们的体验，使得计算器的使用更加人性化。这个人性化主要体现在不仅有 基本的计算功能，还有附加的时间计时、便于老人使用的语音播报、以防按键失灵的 更智能化的语音识别功能。要想以低廉的成本实现以上功能，用单片机作为控制核心 是不二之选。

单片机在控制领域特别适用，作为控制核心的优势在于尺寸小，在一般控制要求 下，性价比非常高，也容易被制作成嵌入式，并且生产工艺已经相当成熟了，在家用 电器和工业控制领域市场占有率很高，所以具备巨大的商业市场[3,4]。

本设计从实践意义出发，主要基于计算器设计与开发过程的分析，结合理论学习 的知识，对计算器的设计方案做了大量的假设与尝试，最大程度的利用单片机资源。 通过本次毕业课题的设计和学习，观看郭天祥的单片机入门视频[5]，到图书馆翻阅单 片机相关资料，结合自己选用的型号进行针对学习，再逐步参考各个芯片的资料，用 Altium Designer 绘制原理图，及时完成了实物的焊接过程，再结合软件部分，完成了 语音时间计算器的设计和制作，也使我对基于单片机系统设计与开发有了新的认识。

1。2 计算器系统的国内外研究现状及问题

1。2。1  国外研究现状及问题

1。2。2 国内研究现状及问题

1。3 本设计的研究内容及任务

1。3。1 主要研究内容

本课题模拟计算器设计硬件电路主要采用七大部分电路模块构成，第一部分是按 键电路模块，采用 4*4 矩阵式键盘作为一种运算输入电路，选用按键作为时间计时设 置操作；第二部分是 LCD1602 液晶显示模块；第三部分是以 STC89C52 单片机作为控 制核心；第四部分是选用 ISD4002 语音芯片来实现语音播报；第五部分是选用 LM386 功放芯片来实现低耗电源的功率放大；第六部分是选择 DS1302 时钟芯片来实现计时； 第七部分是基于 LD3320 芯片的语音识别输入模块。软件程序主要由六大部分组成： 主程序、按键扫描程序、LCD1602 显示程序、ISD4002 语音录放程序、DS1302 时钟计 时程序和 LD3320 语音识别模块程序。

课题重点：

（1）显示上，相加结果显示要考虑进位输出显示；输入加数和被加数（减数和被 减数、乘数和被乘数、除数和被除数）时，显示器上显示的数字要像平时用的计算器 输入一样；

（2）注意对“0”~“9”、“+”、“-”、“*”、“/”、“=”以外按键输入的 处理；

（3）在键盘输入的基础上，增设语音识别输入功能； 课题难点： 键盘输入、语音识别、语音播报、字符显示和时间设置。

1。3。2 主要任务完成

（1）查阅相关资料，根据需要实现的功能，对比选择需要的元件，用 Altium Designer 绘制系统电路原理图，反复检查和寻求实验室朋友复查；

（2）寻找和购买所需的元件，按照原理图进行焊接电路板，用万用表检查各接线 是否有松动、漏焊和是否焊接良好；

（3）构建系统框图，编写运算模块、时钟计时、LCD 液晶显示、语音播报和按论文网

键输入子程序并编译查错；将各模块子程序组合，再编写主函数；对整个工程进行反 复编译，找出逻辑错误，并及时改正，直到编译没有问题；结合实物，将程序烧进实 物检验效果，再进行修改；

（4）将语音识别模块电路通过串口连接单片机，焊接到原设计电路中，编写语音 识别模块程序，并将此模块通过中断控制植入系统中，并对照实物进行测试修改；