基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-04 17:42 本頁(yè)面
【正文】 基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)常州工學(xué)院（成人教育） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題 目 基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 副標(biāo)題 性 質(zhì)： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文學(xué)生姓名 年 級(jí) 教 學(xué) 點(diǎn) 專(zhuān) 業(yè) 指導(dǎo)教師 評(píng)定成績(jī) 優(yōu) 良 中 及格 不及格第4 頁(yè) 共29頁(yè)摘要介紹ISD2560語(yǔ)音芯片的結(jié)構(gòu)及引腳功能，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)ISD2560的控制，并能夠?qū)崿F(xiàn)錄放音及循環(huán)放音等功能。由單片機(jī)AT89C51及數(shù)碼語(yǔ)音芯片ISD2560組成的語(yǔ)音設(shè)計(jì)系統(tǒng)出了系統(tǒng)的硬件電路，并給出了錄、放音實(shí)用的源程序。目前，語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音存儲(chǔ)和回放技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，盡管利用一般的單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中都有的硬件電路 （如A/D、 D/A、存儲(chǔ)器等）能完成語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)字化處理，但是功能比較單一、且效果不是很好，所以基于單片微機(jī)和語(yǔ)音芯片系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如電腦語(yǔ)音鐘、語(yǔ)音型數(shù)字萬(wàn)用表、手機(jī)話費(fèi)查詢(xún)系統(tǒng)、排隊(duì)機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)語(yǔ)音報(bào)警以及公共汽車(chē)報(bào)站器等等。本設(shè)計(jì)用單片機(jī)和錄放時(shí)間達(dá)60秒的數(shù)碼芯片ISD2560設(shè)計(jì)了一個(gè)智能語(yǔ)音錄放系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹C(jī) 數(shù)碼語(yǔ)音芯片 智能目 錄第一章 緒論………………………………………………………………………1第二章ISD2560芯片介紹…………………………………………………………2 語(yǔ)音芯片的選取………………………………………………………………2………………………………………………………3 語(yǔ)音芯片引腳功能介紹………………………………………………………4第三章 電路原理圖及說(shuō)明………………………………………………………9 復(fù)位電路……………………………………………………………………9 復(fù)位電路的作用…………………………………………………………9 基本的復(fù)位方式…………………………………………………………10 時(shí)鐘電路……………………………………………………………………11…………………………………………12第四章 語(yǔ)音錄放工作流程……………………………………………………15 硬件流程……………………………………………………………………15……………………………………………………………………17第五章 程序說(shuō)明………………………………………………………………19第六章 結(jié)語(yǔ)……………………………………………………………………25第七章 致謝……………………………………………………………………26第八章 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………27 第一章 緒論在聲學(xué)領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)與各種語(yǔ)音芯片相結(jié)合，即可完成語(yǔ)音的合成技術(shù)，使得單片機(jī)語(yǔ)音系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。所謂語(yǔ)音芯片，就是在人工或者控制器的控制下可以錄音和放音的語(yǔ)音芯片,但語(yǔ)音信號(hào)是模擬量（語(yǔ)音芯片存儲(chǔ)和播放聲音的基本工作方式為：聲音 → 模擬量 → A/D → 存儲(chǔ) → D/A → 模擬量 → 播放）。采用此方法的語(yǔ)音芯片外圍電路比較復(fù)雜，聲音質(zhì)量也有一定失真。而另一類(lèi)語(yǔ)音芯片采用ROM存儲(chǔ)方法，將模擬量語(yǔ)音數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元中，不需另加變換電路，使用方便，且語(yǔ)音音質(zhì)自然，利用數(shù)字語(yǔ)音電路來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的記錄、存儲(chǔ)、還原等任務(wù)。數(shù)字語(yǔ)音電路是一種集語(yǔ)音合成技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)以及微控制器為一體的并在近十幾年迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型技術(shù)。語(yǔ)音集成電路與微處理器相結(jié)合，具有體積小、擴(kuò)展方便等特點(diǎn)，具有廣泛的發(fā)展前景，如電腦語(yǔ)音鐘、語(yǔ)音型數(shù)字萬(wàn)用表、手機(jī)話費(fèi)查詢(xún)系統(tǒng)、排隊(duì)機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)語(yǔ)音報(bào)警以及公共汽車(chē)報(bào)站器等。本文所設(shè)計(jì)的錄放及循環(huán)放音系統(tǒng)，其微控制器采用的是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能8位CMOS單片機(jī)AT89C51，片內(nèi)含8k字節(jié)的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。數(shù)碼語(yǔ)音芯片選用的是ISD2500系列單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD2560，它具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便，無(wú)須專(zhuān)用的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。錄音時(shí)間為60s，能重復(fù)錄放達(dá)10萬(wàn)次。芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)專(zhuān)利技術(shù)，省去了A/D、D/A轉(zhuǎn)換器。每個(gè)采樣值直接存儲(chǔ)在片內(nèi)單個(gè)EEPROM單元中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”本例即采用這種模擬語(yǔ)音數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)語(yǔ)音芯片設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)。第二章 ISD2560芯片介紹 語(yǔ)音芯片的選取目前市場(chǎng)上流行的語(yǔ)音芯片有很多，從性?xún)r(jià)比的角度考慮，美國(guó)ISD公司的ISD芯片系列語(yǔ)音芯片可謂一枝獨(dú)秀。ISD芯片的地址以信息段為基本組成單元，只要在分段錄、放音操作前（不少于300ns），給地址A0～A9賦值，錄音及放音功能均會(huì)從設(shè)定的起始地址開(kāi)始，錄音結(jié)束由錄音鍵操作決定，芯片內(nèi)部自動(dòng)在該段的結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志（EOM）；而放音時(shí)芯片遇到EOM標(biāo)志即自動(dòng)停止放音。在一塊芯片上集成有麥克風(fēng)前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗混淆和平滑濾波器、模擬存儲(chǔ)陣列、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器、控制接口和內(nèi)部精確的參考時(shí)鐘。其外部元件包括：麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、開(kāi)關(guān)和少數(shù)幾個(gè)電阻、電容，再加上電源或電池，就可構(gòu)成一個(gè)完整的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)。在只需要播放語(yǔ)音信息的應(yīng)用系統(tǒng)中，可直接外接揚(yáng)聲器，而無(wú)需外接其它器件。 ISD串行接口基本框圖ISD語(yǔ)音芯片目前有ISD1000、ISD1100、ISD1200／1400、ISD2500、ISD3340和ISD4000系列，本設(shè)計(jì)采用的是2500系列中的ISD2560芯片。ISD2560具有10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá)1024位
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