【正文】 ...................... 2 單片機(jī) ....................................... 3 單片機(jī)硬件開發(fā)原理 ...................... 4 單片機(jī)軟件開發(fā)原理 ...................... 5 第 2 章 課題的任務(wù)分析及總體設(shè)計方案 .................... 7 任務(wù)分析 ..................................... 7 總體方案設(shè)計 ................................. 8 元器件選擇 ................................... 9 單片機(jī)選擇 .............................. 9 III 語音芯片的選取 ......................... 11 第 3 章 硬件電路設(shè)計 .................................. 15 AT89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng) ...................... 16 AT89C52 單片機(jī)主要功能特性及引腳分布圖和管腳說明 18 單片機(jī)的電源電路 ....................... 21 AT89C52 單片機(jī)的復(fù)位電路 ................ 22 AT89C52 單片機(jī)時鐘電路 .................. 23 錄音 /播放控制電路 ...................... 24 語音芯片 ISD2560 電路 ........................ 24 ISD2560 主要功能特性及引腳說明 .......... 24 語音錄放電路語音芯片 ISD2560 部分原理圖及說明 28 整體電路圖 .................................. 30 PCB 圖 ...................................... 33 第 4 章 軟件設(shè)計 ...................................... 34 程序流程 .................................... 34 錄音子程序流程圖 ............................ 36 放音子程序流程圖 ............................ 37 第 5 章 設(shè)計仿真結(jié)果與說明 ............................. 38 IV Keil 軟件概述與編譯結(jié)果 ...................... 38 Keil 軟件概述 ........................... 38 Keil 編譯結(jié)果 ........................... 39 Proteus 軟件概述與仿真結(jié)果 ................... 40 Proteus 軟件概述 ........................ 40 Proteus 仿真過程 ........................ 41 結(jié) 論 ............................................... 48 致 謝 ............................................... 49 參考文獻(xiàn) .............................................. 50 附 錄 1 .............................................. 53 附 錄 2 .............................................. 61 1 緒 論 隨著人類社會不斷的進(jìn)步，隨著語音芯片的普及，語音播報被廣泛應(yīng)用于車站報站器，語音型數(shù)字萬用表，出租車語音報站器，排隊(duì)機(jī)等，并且面向家庭個人使用的方向發(fā)展，更加人性化。與此同時用戶逐步對各種計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 提出了更高的要求，他們希望自己的系統(tǒng)有更高的自動化程度和更方便的人機(jī)界面。像外語復(fù)讀機(jī)里的語聲復(fù)讀芯片。 IC，像一些數(shù)碼錄音筆，它以閃爍存儲器（ FLASHRAM） IC 為介質(zhì)，完全斷電后語聲還能保存十年以上。 單片機(jī)硬件開發(fā)原理 單片機(jī)系統(tǒng)硬件開發(fā)原理：單片機(jī)硬件開發(fā)主要包括設(shè)計系統(tǒng)的電路原理圖，繪制印刷電路板（ PCB 板）、印刷板的焊接 與測試。因此，選擇軟件方案時，要考慮到這些因素。 、數(shù)據(jù)存儲區(qū)規(guī)劃合理，既能節(jié)約內(nèi)存容量，又使操作方便。 7 第 2 章 課題的任務(wù)分析及總體設(shè)計方案 任務(wù)分析 設(shè)計基于單片機(jī)的數(shù)碼錄音機(jī)系統(tǒng)。 ，采用集成語音芯片來實(shí)現(xiàn)語音的錄放功能。而存在一類語音芯片采用 EEPROM 存儲方法，將模擬語音數(shù)據(jù)直接寫入半導(dǎo)體存儲單元中，不需加 A/D和 D/A 變換電路，使用方便，且語音音質(zhì)自然。 單片機(jī)選擇 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微型計算機(jī)技術(shù)日益發(fā)展，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 51 單片機(jī)雖然和 DSP,ARM 相比處理速度和運(yùn)算速度上都比較慢，但它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜，它的速度可以滿足本設(shè)計的要求，所以我們采用 AT89C52 這款單片機(jī)。 因此，在以單片機(jī)為核心的語音錄放系統(tǒng)中，選用 ISD 公司的語音系列芯片 ISD2560、 ISD257 ISD2590 和 ISD25120，這 4 種芯片的主要區(qū)別在于存儲語音的時間長度， ISD2560 的錄音時間為60s， ISD25750 的錄音時間為 75s， ISD2590 的錄音時間為 90s，而ISD25120 的錄音時間為 120s。通 過操作地址和控制線可完成不同的任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信息處理功能，如信息的組合、鏈接、設(shè)定固定的信息段和信息管理等。 ? 直接級聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)更長的錄音時間。 ISD2560 可進(jìn)行錄、放兩種操作。 ISD2560 應(yīng)用電壓：單5V 供電 ； 錄 /放時間： 60s； 尋址空間： 1024 位 ； 最多語音分段： 600支持 OVF 溢出 ； 支持節(jié)電模式：錄放操作周期外電流僅為： 綜合本設(shè)計的設(shè)計方案可知：主要的硬件電路有單片機(jī)最小系統(tǒng)和語音模塊的電路及其外圍電路，及其接口電路。電路實(shí)現(xiàn)的功能如下： ，啟動錄音；松開開始健，結(jié)束錄音。 圖 31 protel 設(shè)計電路步驟圖 本設(shè)計利用 protel軟件畫的硬件電路圖主要有單片機(jī) AT89C52 的最小系統(tǒng)和語音芯片 ISD2560 電路及它們的接口電路。單片機(jī)的 INT0 腳、 和 ISD2560 的 EOM 標(biāo)志輸出相連， EOM 標(biāo)志在錄音時由芯片自動插入到錄音信息的結(jié)尾處，放音遇到 EOM 時，會產(chǎn)生低電平脈沖（約），觸發(fā)單片機(jī)中斷，單片機(jī)必須在檢測到此輸出的上升沿后才 到播放新的錄音，否則播放的語音就不連續(xù)，而且會產(chǎn)生 “ 啪啪 ”聲。 P1 口是一個準(zhǔn)雙向口，用作 I/O 口。 P2 口當(dāng)用于外部程序器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 ALE/PROG 為地址鎖存允許信號端。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng) /EA 端保持高電平時， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。在 采用外部時鐘時，該引腳輸入外部時鐘脈沖。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如 RST 引腳上有一個高電平并維持2 個極其周期（ 24 個振蕩周期），則 CPU 就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。 圖 36 時鐘電路圖 24 錄音 /播放控制電路 用 做錄音播放控制電路，加阻值為 1k 的下拉電阻，當(dāng)按鍵未按下時， 為低電平；按鍵按下后為高電平。 AUXIN（ 11 腳）：鋪助輸入。揚(yáng)聲器輸出腳在錄音和節(jié)電模式時保持為 VSSA 電平，因此，多個 ISD2500 系列器件一起使用時，它們的揚(yáng)聲器輸出腳不能并接，并行連接可能 26 會造成芯片的損壞。 MIC REF（ 18 腳）：話筒參考輸入腳。對話筒輸入來說，應(yīng)將 ANA OUT 腳通過外接電容連至此腳，該電容和本端的 3kΩ 輸入阻抗決定了芯片頻帶的附加低端截止頻率。此引腳為低使能所有的錄音和播放操作。 EOM 標(biāo)志在錄音時由芯片自動插入到該信息段的結(jié)尾。 P/R（ 27 腳）：錄、放模式選擇腳。使用操作模式要注意兩點(diǎn) : 0 地址（即存儲空間的起始端）開始。 VSSA、 VSSD 兩引腳最好通過低阻抗通路連接到地平面； VCCA 和 VCCD 最好也分別走線，并應(yīng)盡可能在靠近供電端處相連，電源腳附近的去耦電容應(yīng)盡量靠近芯片。之后打開外部中斷 0，指定放音地址，啟動放音程序，每次放音結(jié)束時， EOM 輸出會觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷 0，經(jīng)過適當(dāng)?shù)难訒r后，重新啟動第二次放音，這樣重 復(fù) 3 次后關(guān)閉外部中斷0，流程結(jié)束，等待下一次錄音。 當(dāng) PR=0 時開始錄音，錄音時，由地址線提供起始地址，直到錄音持續(xù)到 CE 或 PD 變高，或自動溢出。 當(dāng) PR=1 時為高電平，這時選擇放音，這時由地址輸入提供其實(shí) 38 地址，放音持續(xù)到 EOM 位標(biāo)志。 Keil 編譯 結(jié)果 Keil 編譯結(jié)果，如圖 51 所示。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。它與單片機(jī)的程序設(shè)計軟件 Keil 兼容，能夠把 Keil 編譯好的“*.Hex” 文件置于入 Proteus 的單片機(jī)硬件中，從而實(shí)現(xiàn)軟硬件一體的電路仿真。當(dāng)鼠標(biāo)的指針靠近元器件的連接點(diǎn)時，跟著鼠標(biāo)的指針就會出現(xiàn)一個 “” 號，表明找到了元器件的連接點(diǎn)。 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)語音錄放主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn) : 語音芯片 ISD2560 與單片機(jī)接口的電路設(shè)計。使我對單片機(jī)的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，以及單片機(jī)的 硬件結(jié)構(gòu)更加深入的、系統(tǒng)的了解，并能把所學(xué)的單片機(jī)的基本原理、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧和日常生活緊密相連，讓我真正體驗(yàn)到了實(shí)踐與理論的統(tǒng)一。 //開始鍵按下標(biāo)志 uchar IdleFlag。i125。0x00。 IdleFlag = 1。 // 錄音開始，存放在地址 0 處 } while (START)。 // A8=A9=0 P0 = P0amp。 //片選有效 PD = 0。 sbit EOM = P1^4。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。849Gx^Gj qv^。 UE9aQGn8xp$Ramp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 sbit PD = P1^6。 //放音 59 } ifndef _VOICE_H // 防止 被重復(fù)引用 define _VOICE_H include // 引用標(biāo)準(zhǔn)庫的頭文件 include define uchar unsigned char define uint unsigned int void record(void)。 // 起始地址為 0 playback()。 PR = 1。 // 延時去抖動 if (START) StartFlag = 1。 // 從地址 0 處播放 EX0 = 1。 // 關(guān)外部中斷 0 PD = 1。 Sbit EOM = P1^4。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。 控制腳 PD、 P/R 和信息結(jié)尾標(biāo)志輸出腳 EOM 的使用。 的折線，這是由于選中了線路自動路徑功能 。選擇File/New Design 菜單項(xiàng)，在彈出的模板對話框中選擇 “DEFAULT”模板，并將新建的設(shè)計文件保存在自己所設(shè)定的文件夾下，文件名為 ，如圖 52 所示。目前支持的單片機(jī)類型有：68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。 Proteus 是一個基于 ProSPICE 混合模型仿真器的、完整的嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計仿真平臺。