【正文】 110103000100101100400011001000050001111101005991001010111ISD系列單片語音錄放電路中，目前使用最廣泛的是ISD14ISD2560/90/1ISD4002/4003/4004三大類芯片，大多數(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)或OEM都是由它們構(gòu)成的，這里對(duì)ISD2500常用電路的應(yīng)用開發(fā)進(jìn)行說明。ISD2500系列芯片按錄放時(shí)間60秒、75秒、90秒和120秒分成ISD2560、2572590和25120四個(gè)品種。ISD2500系列和1400系列語音電路一樣，具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便，無需專用的語音開發(fā)系統(tǒng)等相同優(yōu)點(diǎn)。它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi)E2PROM容量為480K(1400系列為128K)，所以錄放時(shí)間長；有10個(gè)地址輸入端(1400系列僅為8個(gè))，尋址能力可達(dá)1024位；最多能分600段；設(shè)有OVF（溢出）端，便于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。典型應(yīng)用電路: 典型應(yīng)用電路 按鍵模式應(yīng)用電路和微處理器配合使用電路 和微處理器配合使用電路ISD2560/90/。地址狀態(tài)功能狀態(tài)DIP開關(guān)123456789101112（ON=0，OFF=1）地址位A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9P/RCE（1為高電平，0為低電平，*為高或低電平）0000000000一段式最長60秒錄放音，從首地址開始。1000000000以十位二進(jìn)制表示地址，每個(gè)地址代表100毫秒。地址模式0000000010一段從A6地址開始的12秒錄放音。*********0只要AA9有一位是0，就處于地址模式。********0*0001000011循環(huán)放音操作，按住CE鍵不放循環(huán)放音第一段。操作模式0000100011按順序連續(xù)分段錄放音，錄音時(shí)壓住CE鍵不放，放音時(shí)每觸發(fā)一次CE鍵即放音一段，按PD鍵復(fù)位。每段語音長度不限。按鈕模式0000001011 ISD2560/90/120P地址功能表以上給出的只是ISD的基本電路,因ISD的功能較強(qiáng),如果需要應(yīng)用ISD的更多功能,可在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)。例如,在對(duì)單獨(dú)ISD芯片使用時(shí),還可選擇ISD所特有的工作模式來實(shí)現(xiàn)信息提示、循環(huán)或連續(xù)放音控制、按鍵模式等多項(xiàng)功能。總之,ISD系列芯片是功能強(qiáng),很有實(shí)用價(jià)值的語音芯片。由該芯片組成的語音電路系統(tǒng)保真、可靠、簡易。適合在智能測控系統(tǒng)中應(yīng)用推廣。在對(duì)ISD的開發(fā)應(yīng)用中,可分兩類電路。一類是只單獨(dú)應(yīng)用ISD芯片進(jìn)行語音錄/放。另一類是ISD與微機(jī)相接合電路,用微機(jī)控制ISD進(jìn)行錄/放。 我們現(xiàn)提出三種單獨(dú)應(yīng)用ISD的基本電路。當(dāng)然,根據(jù)需要也可以在該三種電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出更完美的電路。(1)單放電路 該電路僅有放音功能。電路很簡單,、CE等相連一起接地,再在SP+、SP接揚(yáng)聲器,即可進(jìn)行放音,當(dāng)電源接通時(shí),即放音。當(dāng)電源關(guān)斷時(shí),即停止放音,使用者可根據(jù)需要,然后取出,再進(jìn)行單放。 最簡單的錄/放電路(2)錄/放電路 ,在這種電路中,只是執(zhí)行錄音和放音功能,沒有地址的分段應(yīng)用。芯片工作時(shí),CE信號(hào)開始為高電平,在錄音時(shí),將P/R腳通過開關(guān)S時(shí)接高電平,將CE開關(guān)瞬時(shí)接地再放開,則已錄制的內(nèi)容將回放。(3)分段錄/放電路 可將ISD劃分為幾段,錄進(jìn)不同的內(nèi)容,然后根據(jù)需要播放某段內(nèi)容。 分段錄/放電路,該電路的功能是用一片錄/放時(shí)間為20S的ISD1020A芯片存儲(chǔ)4段(每段5S長)的語音信息。每一段用一個(gè)按鈕控制。用該芯片的8位地址線確定每段錄/放的起始位置。該芯片共有160個(gè)有效地址(即:A0—A7的有效分段范圍為00000000—10011111)。由于該芯片錄放時(shí)間為20S,。這就是說,每8個(gè)地址計(jì)數(shù)等于1S的錄/放時(shí)間。由于8個(gè)計(jì)數(shù)等于1S,8又是二進(jìn)制的偶次倍率,小于8的數(shù)可忽略不計(jì),這樣就可把A0、A1和A2都接地,用剩余的A3—A7來編程。用按鈕和二極管,我們可以在第1S和第19S之間選擇任一間隔啟動(dòng)語音錄/放。在圖3電路中,4個(gè)啟動(dòng)信息的位置是第0S(存儲(chǔ)列陣的起點(diǎn))、5S、10S和15S,每個(gè)信息長度為5S。表2給出了上述時(shí)間間隔的二進(jìn)制起始地址。例如當(dāng)按下第二段的按鈕時(shí),該段語音信息的起始地址為00101000。顯然,可以用改變二極管的連線來選擇不同的地址。二、ISD與微機(jī)接口電路 當(dāng)今,以語音芯片為核心的語音系統(tǒng)正為計(jì)算機(jī)所采用,逐漸形成計(jì)算機(jī)的一個(gè)功能接口系統(tǒng),如同計(jì)算機(jī)的常用外圍設(shè)備如鍵盤、打印機(jī)等一樣,正成為計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要外圍設(shè)備,實(shí)現(xiàn)真正的“人—機(jī)”語音對(duì)話。特別是以微電腦為核心的智能測控儀表,如配接上ISD等語音系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)測控參數(shù)的“視—聽”效果一體化,即儀器可視、聽并用,效果十分美妙。下面我們提出ISD1020A與單片微機(jī)8031的連接電路。單片微機(jī)與ISD芯片的電路連接十分簡單而且調(diào)試方便。其優(yōu)點(diǎn)是:(1)可很方便的用單片機(jī)的I/O口線對(duì)ISD地址線編程分段,省略了如圖3所示的機(jī)械開關(guān)S1—S4和眾多的分段二極管。(2)可很方便地用軟件實(shí)現(xiàn)一次、多次、循環(huán)和定時(shí)放音,代替了人工對(duì)ISD工作模式的選擇。(3)ISD的分段編碼電平及控制信號(hào)與微機(jī)總線的TTL電平完全兼容,而且兩者均使用同一電源。將ISD1020A的A0—A2接地,A3—A7和CE端分別與8031的I/。于是,ISD1020A被分為20個(gè)語音段,每段時(shí)間長度為1S。由單片機(jī)控制ISD的錄/放,可用同一個(gè)錄放子程序?qū)崿F(xiàn),將錄/放開關(guān)S撥至相應(yīng)位置,然后運(yùn)行錄/放子程序,就可將分段或全程段隨意錄/放。我們正是采用ISD2560芯片，通過程序?qū)SD2560分成5段每段8秒,分別錄入三段代表不同狀態(tài)的話。正常工作時(shí)，單片機(jī)根據(jù)各個(gè)傳感器和內(nèi)部定時(shí)的狀態(tài)，操作ISD2560調(diào)出不同的聲音段播放。其它語音地址留給來訪者按鍵錄音，單片機(jī)采用自動(dòng)加一方式，最多可有2段留言。當(dāng)沒有按下“無人”時(shí)，單片機(jī)根據(jù)紅外傳感器判斷是否有人。自動(dòng)調(diào)用不同的語音、提示、警告或致歡迎辭。 錄/放原理圖第三節(jié) 智能撥號(hào)報(bào)警隨著人們生活水平的提高和安防意識(shí)的增強(qiáng)，急需開發(fā)面向大眾、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。鑒于住宅電話和移動(dòng)通信設(shè)備的普及，以及電話語音報(bào)警的快捷、有效及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，公共通信網(wǎng)成了報(bào)警系統(tǒng)的最佳傳輸媒介。本文介紹的報(bào)警系統(tǒng)就是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種智能語音撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛用于各種對(duì)安防要求較高的場合，如智能樓宇、商場、銀行和工廠等。電話自動(dòng)報(bào)警的主要功能為：用戶根據(jù)需要把自己的手機(jī)號(hào)碼、辦公室電話或報(bào)警監(jiān)控中心的電話預(yù)存入報(bào)警主機(jī)。報(bào)警主機(jī)不斷地對(duì)所監(jiān)控的設(shè)備(門禁、煙霧探測器、窗磁、攝像頭等)狀況進(jìn)行巡檢，當(dāng)有不安全情況(如火災(zāi)、非法入室、視頻丟失等)發(fā)生時(shí)，報(bào)警主機(jī)撥通預(yù)先存入的電話號(hào)碼，播放相應(yīng)的警情語音。若電話占線或者無人接聽，可撥下一個(gè)預(yù)存的電話號(hào)碼，如果所有預(yù)存的電話都占線或者無人接聽，則會(huì)自動(dòng)把所有的預(yù)存電話重?fù)芤槐?，保證了報(bào)警的有效性和可靠性。 系統(tǒng)組成和工作原理。采用AT89C51單片機(jī)作為控制核心，外接E2PROM用于存儲(chǔ)電話號(hào)碼、設(shè)置參數(shù)(定時(shí)布/撤防、聯(lián)動(dòng)、視頻等)以及警情信息等。當(dāng)AT89C51單片機(jī)實(shí)時(shí)巡檢到新的警情信號(hào)(防區(qū)故障、視頻丟失、主電斷電或上位機(jī)死機(jī))時(shí)，報(bào)警主機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警情處理(聲光報(bào)警、啟動(dòng)相應(yīng)聯(lián)動(dòng)、記錄警情以及撥號(hào)報(bào)警等)。撥號(hào)報(bào)警的工作原理如下：系統(tǒng)自動(dòng)地控制摘／掛機(jī)電路模擬摘機(jī)，同時(shí)AT89C51單片機(jī)通過可編程并行接口8255將MT8880置為呼叫模式，檢測是否有撥號(hào)音。若有撥號(hào)音，則將MT8880設(shè)為突發(fā)方式，并按用戶預(yù)設(shè)的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)。撥完電話號(hào)碼以后立即檢測對(duì)方是否摘機(jī)，一旦檢測到對(duì)方摘機(jī)，就啟動(dòng)語音提示電路發(fā)送與警情相一致的語音信息，完成自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警。 系統(tǒng)原理框圖AT89C51簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。(1)主要特性：與MCS51 兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定1288位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 (2)管腳說明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，：P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口口管腳備選功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INT0（外部中斷0）/INT1（外部中斷1）T0（記時(shí)器0外部輸入）T1（記時(shí)器1外部輸入）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。(3)振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。(4)芯片擦除：整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持