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基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽

2025-04-01 06:38 上一頁面

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【正文】 LCALL PLAYBACK BUTTON2: MOV C, STOP JC BUTTON3 LCALL DELAY10MS JC BUTTON3 WAIT3: MOV C,STOP 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 27 頁 JNC WAIT3 LCALL STOPDEVICE BUTTON3: LJMP BUTTON TORECORD: JB RECFLAG,PAUSE1 。否,繼續(xù)掃描下一個(gè)按鍵 LCALL DELAY10MS 。需要時(shí),還可對該程序進(jìn)行擴(kuò)充。按“ STOP”鍵為復(fù)位,再錄音時(shí),又將從第一段開始。 (b)放音 播放時(shí),第一次按播音鍵即開始播放。 復(fù)位電路 晶振電路 51 單 片 機(jī) 語音芯片 話筒 麥克風(fēng) 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 27 頁 ( a) 錄音工作流程 ( b) 放音 工作流程 圖 系統(tǒng)錄放音工作流程 開始 判斷錄音鍵是否按下 判斷是否錄音 開始錄音 錄音結(jié)束 不動(dòng)作 執(zhí)行其他 N N Y Y 判斷錄音鍵是否再次按下 錄音中 N Y 開始 判斷是否放音鍵按下 判斷是否放音 開始放音 放音結(jié)束 不動(dòng)作 執(zhí)行其他 N N Y Y 判斷放音鍵是否再次按下 放音中 N Y 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 27 頁 其具體的操作方法如下: (a)錄音 錄音時(shí),第一次按錄音鍵開始錄音,第二次按錄音鍵表示暫停(即保存,設(shè)置 EOM)。 ISD2560 語音芯片和單片機(jī)的端口 I/O 表如下 : 系統(tǒng) I/O 分配表 輸入信號 輸出 單片機(jī)端口 元器件 語音芯片端口 元器件 SB1 SP+ SPEAKER SB2 SB3 SP MIC MK 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 27 頁 第四章 語音錄放工作流程 硬件流程 該系統(tǒng)的硬件電路主要由單片機(jī)、語音錄放器件、麥克風(fēng)及揚(yáng)聲器構(gòu)成。單片機(jī)的 腳用于控制語音芯片的片選,低電平時(shí)選中芯片。 單片機(jī)與語音芯片部分外圍接線 如圖 中, U1為單片機(jī)芯片 AT89C51,工作于 12MHz 的時(shí)鐘。一般用指令執(zhí)行所需機(jī)器周期數(shù)表示。 機(jī)器周期:機(jī)器周期是單片機(jī)完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間。 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 27 頁 時(shí)鐘周期:振蕩脈沖送入內(nèi)部時(shí)鐘電路,由時(shí)鐘電路對其二分頻后輸出的時(shí)鐘脈沖周期稱為時(shí)鐘周期。 而時(shí)序是單片機(jī)在執(zhí)行指令時(shí) CPU 發(fā)出的控制信號在時(shí)間上的先后順序。一些新型的單片機(jī)還可以選擇更高的頻率。 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 27 頁 時(shí)鐘電路 單片機(jī)工作時(shí),從取指令到譯碼再進(jìn)行 微操作,必須在時(shí)鐘信號控制下才能有序地進(jìn)行,時(shí)鐘電路就是為單片機(jī)工作提供基本時(shí)鐘的。 電容在上接高電平,電阻在下接地,中間為 RST。 圖 復(fù)位電路仿真圖 在上電或復(fù)位過程中,控制 CPU 的復(fù)位狀態(tài):這段時(shí)間內(nèi)讓 CPU 保持復(fù)位狀態(tài),而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作,防止 CPU 發(fā)出錯(cuò)誤的指令、執(zhí) 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 27 頁 行錯(cuò)誤操作,也可以提高電磁兼容性能。 按下開始按鈕鍵,啟動(dòng)錄音,再次按下開始鍵,結(jié)束錄音。再將 P/R端設(shè)為高電平, PD端設(shè)為低電平,并讓 /CE 端產(chǎn)生一負(fù)脈沖啟動(dòng)放音,這時(shí)單片機(jī)只需等待 ISD2560 的信息結(jié)束信號,即 /EOM 的產(chǎn)生。錄放音時(shí) AT89C51 單片機(jī)對 ISD2560 的控制錄音時(shí),按下錄音鍵,單片機(jī)通過口線設(shè)置語音段的起始地址,再使 PD 端、 P/R 端和 /CE端為低電平啟動(dòng)錄音;結(jié)束時(shí),再 次按下錄音 鍵,單片機(jī)又讓 /CE 端回到高電平,即完成一段語音的錄制。該方式能充分利用 ISD2560 內(nèi)部的E2PROM,在字段較多時(shí)可利用該方法。 /EOM(運(yùn)行指示) :/EOM 變高表示錄 /放操作正在進(jìn)行,可驅(qū)動(dòng) LED 等。當(dāng)芯片不錄不放時(shí), /CE 端的下降沿就啟動(dòng)錄 /放操作。 /CE 再變低后。 M4禁止地址計(jì) 數(shù)器復(fù)位,使得信息可連續(xù)錄放或重放。 M1(刪除 EOM 標(biāo)志):使分段信息變?yōu)橐粭l信息,僅在信息后 保留一個(gè)EOM 標(biāo)志 .這個(gè)模式 完成后, 錄入的所有信息就變成一條連續(xù)的信息。 (2)當(dāng) CE 變低且最高兩地址位同為高時(shí),執(zhí)行操作模式。操作模式 可由微控制器也可由硬件實(shí)現(xiàn)。 ISD2560 內(nèi)置若干種操作模式,因而可用最少的外圍器件實(shí)現(xiàn)最多的功能。高電平 選擇放音,低電平選擇錄音。芯片內(nèi)部會(huì)檢測電源電壓以維護(hù)信息的完整性,當(dāng)電壓低于 V 時(shí),本端變低,芯片只能放音。芯片在本端的下降沿鎖存地址線和 P/R 端的狀態(tài)。對話筒輸入來說 ANA OUT端應(yīng)通過外接電容連至本端。 19 AGC AGC 動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化,使得錄制變化很大的音量時(shí)失真都能保持最小。 16,28 VCCA、 VCCD 模擬電源、數(shù)字電源,盡可能在靠近供電端處相連。本例選用 SOIC 封裝,其 引腳分布如圖 。 ISD2560 可不分段,也可按最小段長為單位來任意組合分段。 ISD2560 省去了 A/D和 D/A 轉(zhuǎn)換 器,集成度較高,內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時(shí)鐘、定時(shí)器、采樣時(shí)鐘、濾波器、自動(dòng)增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和 480KB 的 ROM。 ( 5)能較好地真實(shí)再現(xiàn)語音的自然效果,避免了一般固體語音電路因?yàn)榱炕蛪嚎s所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 27 頁 ISD2560 具有 10 個(gè)地址輸入端,尋址能力可達(dá) 1024 位,前 600 個(gè)地址用于直接存取語音,地址 600~ 767 未使用,地址 768~ 1024 為工作模式選擇用,因此最多能分 600 段;設(shè)有 OVF(溢出)端,便于多個(gè)器件級聯(lián);單片存儲(chǔ)時(shí)間為 60 秒,直接存儲(chǔ)模擬語音信號。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。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)語音、音樂、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音數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)語音芯片設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)。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 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)擦寫的
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