【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 擾能力，便于安裝和擴(kuò)展。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)采用的實(shí)現(xiàn)方法 設(shè)計(jì)硬件原理圖 ,焊接語(yǔ) 音模塊 ,包括電壓轉(zhuǎn)換芯片 ,音頻小功率放大器和 ISD4004 的連接 . 編寫軟件程序 ,利用單片機(jī)控制技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)錄、放、停等操作。 孟新：基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放器設(shè)計(jì) 4 第 2 章 單片機(jī)控制技術(shù)和開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹 STC12C5A60S2 單片機(jī)性能和引腳介紹 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是 STC 生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期（ 1T）的單片機(jī)，是高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，但速度快 8— 12倍。內(nèi)部集成 MAX810專用復(fù)位電路， 2路 PWM， 8路高速 10位 A/D轉(zhuǎn)換（ 250K/S,即 25萬(wàn)次 /秒），針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。 STC12C5A60S2 主要性能參數(shù) 8051 CPU， 1T，單時(shí)鐘 /機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 ： STC12C5A60S2 系列工作電壓： （ 5V 單片機(jī)） STC12LE5A60S2 系列工作電壓： （ 3V 單片機(jī)） ： 0 35MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 420MHz 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié) ...... 1280 字節(jié) RAM I/O口（ 36/40/44 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（普通 8051 傳統(tǒng) I/O口） 可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱 上拉，推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開(kāi)漏 每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò) 55mA 7. ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器 可通過(guò)串口（ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 EEPROM功能 (STC12C5A62S2/AD/PWM無(wú)內(nèi)部 EEPROM)9. 看門狗 MAX810專用復(fù)位電路（外部晶體 12M 以下時(shí)，復(fù)位腳可直接 1K 電阻到地） :在 口有一個(gè)低壓門檻比較器 5V 單片機(jī)為 ，誤差為 +/5%, 單片機(jī)為 ，誤差為 +/3% ：外部高精度晶體 /時(shí)鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器 (溫漂為 +/5%到 +/10%以內(nèi) ) 1 用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 /時(shí)鐘 常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為： 單片機(jī)為： 11MHz～ 單片機(jī)為： 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8MHz～ 12MHz 精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛兄圃煺`差和溫漂，以實(shí)際測(cè)試為準(zhǔn) 4 個(gè) 16 位定時(shí)器 兩個(gè)與傳統(tǒng) 8051 兼容的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ,16 位定時(shí)器 T0 和 T1，沒(méi)有定時(shí)器 2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器 做串行通訊的波特率發(fā)生器 再加上 2 路 PCA模塊可再實(shí)現(xiàn) 2個(gè) 16 位定時(shí)器 14. 2 個(gè)時(shí)鐘輸出口，可由 T0的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 出時(shí)鐘 I/O 口 7 路 ,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,并新增支持上升沿中斷的PCA 模塊， Power Down 模式可由外部中斷喚醒， INT0/, INT1/, T0/, T1/, RxD/, CCP0/(也可通過(guò)寄存器設(shè)置到 ), CCP1/ (也可通過(guò)寄存器設(shè)置到 ) 16. PWM(2 路） /PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列 ,2路） 也可用來(lái)當(dāng) 2 路 D/A 使用 也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè)定時(shí)器 也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn) 2個(gè)外部中斷 (上升沿中斷 /下降沿中斷均可分別或同時(shí)支持 ) , 10 位精度 ADC，共 8路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá) 250K/S(每秒鐘 25 萬(wàn)次 )雙工異步串行口 (UART)，由于 STC12系列是高速的 8051，可再用定時(shí)器或 PCA軟件實(shí)現(xiàn)多串口 19. STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有 S2 標(biāo)志的才有雙串口， RxD2/(可通過(guò)寄存器設(shè)置到 )， TxD2/(可通過(guò)寄存器設(shè)置到 ) ： 40 +85℃ (工業(yè)級(jí) ) / 0 75℃ (商業(yè)級(jí) )：PDIP40,LQFP44,LQFP48 I/O 口不夠時(shí)，可用 2到 3根普通 I/O口線外接 74HC164/165/595（均可級(jí)聯(lián)）來(lái)擴(kuò)展 I/O 口 , 還可用 A/D 做按鍵掃描來(lái)節(jié)省 I/O 口，或用雙 CPU,三線通信，還多了串口。 STC12C5A60S2 引腳 引腳圖如圖 ： 孟新：基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放器設(shè)計(jì) 6 圖表 1圖 STC12C5A60S2單片機(jī)引腳圖 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） keil 開(kāi) 發(fā)環(huán)境和建立工程 keil 簡(jiǎn)介 Keil C51 是 美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因 而易學(xué)易用。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 Keil 工程建立 啟動(dòng) uVison3，點(diǎn)擊“ File New?”在工程管理器的右側(cè)打開(kāi)一個(gè)新的文件輸入窗口，在這個(gè)窗口里輸入一個(gè)源程序，注意大小寫及每行后的分號(hào)，不要錯(cuò)輸及漏輸。 輸入完畢之后，選擇“ File Save”，給這個(gè)文件取名保存，取名字的時(shí)候必 須要加上擴(kuò)展名，一般 C語(yǔ)言程序均以“ .C”為擴(kuò)展名，這里將其命名為 ，保存完畢后可以將該文件關(guān)閉。 Keil 不能直接對(duì)單個(gè)的 C語(yǔ)言源程序進(jìn)行處理，還必須選擇單片機(jī)型號(hào)；確定編譯、匯編、連接的參數(shù)；指定調(diào)試的方式；而且一些項(xiàng)目中往往有多個(gè)文件，為管理和使用方便， Keil 使用工程（ Project）這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個(gè)工程中，只能對(duì)工程而不能對(duì)單一的源程序進(jìn)行編譯和連接等操作。 點(diǎn)擊“ ProjectNew Project?”菜單，出現(xiàn)對(duì)話框，要求給將要建立的工程起一個(gè)名字，這里起名為 fgf，不需要輸入擴(kuò)展名。點(diǎn)擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框，如圖 所示，這個(gè)對(duì)話框要求選擇目標(biāo) CPU（即你所用芯片的型號(hào)）， Keil 支持的 CPU很多，這里選擇 Atmel 公司的 89S52 芯片。點(diǎn)擊 ATMEL 前面的“ +”號(hào)，展開(kāi)該層，點(diǎn)擊其中的 89S52，然后再點(diǎn)擊“確定”按鈕，回到主窗口，此時(shí)，在工程窗口的文件頁(yè)中，出現(xiàn)了“ Target 1”，前面有“ +”號(hào)，點(diǎn)擊“ +”號(hào)展開(kāi)，可以看到下一層的“ Source Group1”，這時(shí)的工程還是一個(gè)空的工程，里面什么文件也沒(méi)有，需要手動(dòng)把剛才 編寫好的源程序加入，點(diǎn)擊“ Source Group1”使其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，如圖 所示，選中其中的“ Add file to Group Source Group1”，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找源文件。 孟新：基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放器設(shè)計(jì) 8 圖表 2圖 選擇單片機(jī)型號(hào) 圖表 3圖 加入文件 雙擊 文件，將文件加入項(xiàng)目，注意，在文件加入項(xiàng)目后，該對(duì)話框并不消失，等待繼續(xù)加入其它文件，但初學(xué)時(shí)常會(huì)誤認(rèn)為操作沒(méi)有成功而再次雙擊同一文件，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖 所示的對(duì)話框，提示你所選文件已在列表中，此時(shí)應(yīng)點(diǎn)擊“確定”，返回前一對(duì)話框，然后點(diǎn)擊“ Close”即可返回主接口，返回后，點(diǎn)擊“ Source Group 1”前的加號(hào)， 文件已在其中。雙擊文件名，即打開(kāi)該源程序。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖表 4圖 重復(fù)加入源程序得到的提示 10 ISD4004 介紹 性能簡(jiǎn)述和引腳圖 ISD4004 系 列工作電壓 3V,單片錄放時(shí)間 8 至 16 分鐘 ,音質(zhì)好 ,適用于移動(dòng)電話及其他便攜式電子產(chǎn) 品中。芯片采用 CMOS 技術(shù) ,內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及 高 密 度多電平 閃 爍存貯陳 列 。芯片設(shè) 計(jì) 是基于所 有 操作必須 由微控制器 控 制 ,操作命 令 可通過(guò)串 行 通 信接 口 SPI 送入 。 芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù) , 每個(gè)采 樣 值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器 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。采 樣頻 率可為 ,頻率 越 低 ,錄 放時(shí) 間 越長(zhǎng) ,而音 質(zhì) 則 有 所下 降 ,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中 ,可在斷電情況下保存 100 年 (典型值 ),反復(fù)錄音 10 萬(wàn)次。 圖表 5圖 ISD4004引腳圖 引腳描述 1 電源 :(VCCA,VCCD) 為使噪聲最小 ,芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線 ,并且分別引到外封裝 的 不同管腳上 ,模擬和數(shù)字電源端最好分別走線 ,盡可能在靠近供電端處相連 ,而去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 地線 :(VSSA,VSSD) 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。 3 同相模擬輸入 (ANA IN+) 這是錄音信號(hào)的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端輸入時(shí) , 信號(hào)由耦合電容輸入 ,最大幅度為峰峰值 32mV,耦合電容和本端的 3KΩ電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的 低端截止頻率。差分驅(qū)動(dòng)時(shí) ,信號(hào)最大幅度為峰峰值 16mV，為 ISD33000 系列相同。 4 反相模擬輸入 (ANA IN) 差分驅(qū)動(dòng)時(shí) ,這是錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過(guò)耦合電容輸入 ,最大幅度為 峰峰值 16mV音頻輸出 (AUD OUT) 提供音頻輸出 ,可驅(qū)動(dòng) 5KΩ的負(fù)載。 5 片選 (SS) 此端為低 ,即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。 6 串行輸入 (MOSI) 此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端 ,供 ISD輸入。 7 串行輸出 (MISO) ISD 的串行輸出端。 ISD 未選中時(shí) ,本端呈高阻態(tài)。 8 串行時(shí)鐘 (SCLK) ISD 的時(shí)鐘輸入端 ,由主控制器產(chǎn)生 ,用于同步 MOSI 和 MISO 的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在 SCLK上升沿鎖存到 ISD,在下降沿移出 ISD。 9 中斷 (/INT) 本端為漏極開(kāi)路輸出。 ISD 在任何操作 (包括快進(jìn) )中檢測(cè)到 EOM 或 OVF 時(shí) ,本端變低并保 持。中斷狀態(tài)在下一個(gè)