基于STM32的语音播报数字钟的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着我国经济的快速发展，在越来越多的城市场景中，led显示屏和触摸屏已经无法满足人们日益增长的需求，同时单纯的时间显示很显然不再满足人们的便捷生活。因此，听觉和视觉交互成为了一个相对热门的研究方向，语音播报又是这一方向的重要分支。现在，语音播报已经在我们日常的生活中得到了广泛的应用，如：在医院的排队叫号系统、电影院的播报系统等等。同时，由于技术日新月异的进步，集成电路和石英晶体与振荡器的广泛使用，这就使得数字钟的精度超过了传统的电子钟，而且还扩展了语音等附加功能，这对生活在快速度，高效率的社会的人们来说更受欢迎。

基于stm32的语音播报数字钟与传统的电子钟相比，有着以下几个优点：

（1）报时能力强：普通的闹钟在报时并没有语音播报时间这一功能，因此在报时时使用者没有太强的时间观念，而语音播报则加强这一特点。

2. 研究的基本内容与方案

stm32的语音播报数字钟是基于stm32平台下的，具备以下几个功能：显示当前时间、手动设置时间、闹钟模式、语音报时以及一键校时等功能。

关于时钟模块的设计：stm32自带rtc模块，因此拥有一组连续计数的计数器，在相应的软件处理下，能够提供时钟的功能。但是rtc模块受外部晶振的影响较大，因此工作时不稳定；且rtc的晶振频率是32768hz，分频15次后为1hz，周期为1s，晶振的精度为10ppm.一天的误差就达到了0.864，一年的误差则是达到了5.256min，并且如果单片机不上电，则程序不会执行，此时则需要在vbat脚外接3.3v电池，将数据保存在后备的存储器当中。我们可以采用dallas公司生产的时钟专用芯片ds1302。该芯片采用的是石英晶体振荡器，其精度不大于10ms/年，拥有完备的时钟功能，其次它的软件编程相对简单，同时为了保证断电时还能正常工作，芯片内部自带锂电池，能保证芯片的正常运行。

语音合成，即tts（text to speech）技术，能将任意的文字信息即使转化为标准流畅的自然语音并朗读出来。国外的语音技术的发展十分迅速，同时，在国内，也有很多公司也在纷纷研究中文的tts系统，并且进入实用阶段，技术也日趋成熟。目前具有代表性的有：科大讯飞的xf-s4240和xf-s4041cn、宇音天下的syn6288。关于gps校时，stm32对接受的gps报文进行处理后，提取相关的时间信息，传送到其他接受装置，与当前显示的时间相比较，如有不同则更改从gps报文获取的时间信息，这样就实现了gps校时。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周搜集资料，撰写开题报告；

第4周—第5周论文开题；

第6周—第11周撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张淑清编著 嵌入式单片机stm32设计及应用技术国防工业出版社 2015.06

[2] 杨光祥、梁华著 stm32单片机原理与工程应用武汉理工大学出版社 2019.07

[3] 刘星责任编辑 stm32单片机应用基础与项目实践微课版 清华大学出版社 2019.06