【文章內(nèi)容簡介】 MOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8Kb的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和512b的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS—51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大STC89C52RC單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100000次。將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中，是一種高效微控制器， STC89C52RC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。 STC89C52RC管腳圖STC89C52RC有P0、PPP3四個(gè)端口，共有32I/O口，P3口也可作為一些特殊功能口，如下表所示： P3口的第二功能口 線第 二 功 能RXD串行數(shù)據(jù)接收（輸入）端TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送（輸出）端INT0外部中斷0輸入端INT1外部中斷0輸入端P3. 4T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的外部輸入端P3. 5T1定時(shí)計(jì)數(shù)器T1的外部輸入端P3. 6WR外數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號，低電平有效P3. 7RD外數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號，低電平有效P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。STC89C52RC單片機(jī)主要性能參數(shù)：l 時(shí)鐘頻率（HZ）：0~80Ml 8Kash程序存儲器l 512內(nèi)程序存儲器(RAM)l 2個(gè)數(shù)據(jù)指針l 3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0/T1l 4個(gè)8位輸入輸出接口(P0~P3),共32根I/O口線l 8個(gè)中斷源l 4個(gè)優(yōu)先級 ISD4004語音芯片ISD4000系列單片聲音錄放器件是用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的高語音質(zhì)量、3V工作電壓的集成電路芯片，特別適用于移動(dòng)電話和各種便攜式產(chǎn)品。按錄放時(shí)間又分ISD400ISD4003和ISD4004三個(gè)子系列。片內(nèi)集成有振蕩器、抗混疊濾波器、平滑濾波器、自動(dòng)靜音電路、音頻放大器和高密度多級Flash存儲陣列。這個(gè)系列的新片要求用于微處理器或微控制器系列，通過串行外圍接口SPI或Microwire串行接口進(jìn)行尋址和控制。錄音數(shù)據(jù)被存放方法是通過ISD的多級存儲專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，用聲音和聲頻信號的自然形式直接存放在故態(tài)存儲器中，從而提供高質(zhì)量回放語音的保真度。（1）ISD4004的主要性能及其特點(diǎn) 1）單片實(shí)現(xiàn)聲音錄放功能；采用單一3V工作電壓；2）低功耗：典型的錄音工作電流為25mA；典型的放音工作電流為15mA；3）典型待機(jī)節(jié)能狀態(tài)電流為1uA ；單片錄放時(shí)間為8min、10min、12min和16min；4）高質(zhì)量自然的聲音/音頻回放；自動(dòng)靜音電路可以在無聲狀態(tài)時(shí)消除背景噪音；5）不需要考慮實(shí)現(xiàn)算法；具有微控制器SPI或Microwire串行接口；6）可以對多段信息尋址控制；可以通過SPI或Microwire控制寄存器控制功耗；7）語音數(shù)據(jù)斷電不丟失，可以保存100年；允許反復(fù)錄音10萬次8）片上帶有時(shí)鐘源；有PDIP、SOIC、TSOP和CSP多種封裝形式；（2）外部引腳及其說明 ISD4004引腳圖電源 (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。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。同相模擬輸入(ANA IN+)： 這是錄音信號的同相輸入端。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),信號最大幅度為峰峰值16mV，與ISD33000系列相同。反相模擬輸入(ANA IN)：差分驅(qū)動(dòng)時(shí),這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入,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。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。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。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)。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。中斷(/INT)：本端為漏極開路輸出。ISD在任何操作(包括快進(jìn))中檢測到EOM或OVF時(shí),本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。OVF標(biāo)志指示ISD的錄、放操作已到達(dá)存儲器的未尾。EOM標(biāo)志只在放音中檢測到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時(shí),此狀態(tài)位才置1。行地址時(shí)鐘(RAC)：漏極開路輸出。每個(gè)RAC周期表示ISD存儲器的操作進(jìn)行了一行(ISD4004系列中的存貯器共2400行)。該信號175ms保持高電平，低電平為25ms?？爝M(jìn)模式下。該端可用于存儲管理技術(shù)。外部時(shí)鐘(XCLK)：本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在 +1%內(nèi)。商業(yè)級芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi), 頻率變化在+%內(nèi)。工業(yè)級芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在6/+4%內(nèi),此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度,可從本端輸入外部時(shí)鐘(如前表所列)。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定,故上述推薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時(shí)鐘的占空比無關(guān)緊要,因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。在不外接地時(shí)鐘時(shí),此端必須接地。自動(dòng)靜噪(AMCAP)：當(dāng)錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí),自動(dòng)靜噪功能使信號衰弱,這樣有助于養(yǎng)活無信號(靜音)時(shí)的噪聲。通常本端對地接1mF的電容,構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較,決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號時(shí),自動(dòng)靜噪電路不衰減,靜音時(shí)衰減6dB。1mF的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA則禁止自動(dòng)靜噪。器件名稱規(guī)格型號數(shù)量芯片STC89C52RC1ISD4004174HC1384LM3171電阻3WTT10k9電容20PF10按鍵3LED點(diǎn)陣8*84揚(yáng)聲器1二極管1晶振1 硬件電路設(shè)計(jì)由于語音芯片ISD4004的工作電壓時(shí)3V,不同于單片機(jī)的5V工作電壓，所以就必須有電源電路，提供3V的穩(wěn)定電壓，本電路才用LM317電源電路，5V進(jìn)，3V出的一個(gè)穩(wěn)壓電路，很適合于產(chǎn)品電源。利用電容濾波，使語音電路噪聲減少。圖 電源電路 LED點(diǎn)陣顯示電路圖 LED點(diǎn)陣顯示電路在這次顯示電路的設(shè)計(jì)中使用了四個(gè)8*8 LED點(diǎn)陣，利用74HC138譯碼器的EE2低有效，E3高電平有效進(jìn)行點(diǎn)陣行列的控制顯示，然后通過單片機(jī)控制，進(jìn)行漢字的顯示。語音錄放電路如下：使用的是ISD40048MS以及其外圍錄放電路，外圍電路相當(dāng)簡單。由于其可以進(jìn)行直接模擬信號的存儲，省去了信號模數(shù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)電路，使得信號更加的穩(wěn)定、錄放音質(zhì)量好。同時(shí)單片8至16 分鐘語音錄放，內(nèi)置微控制器串行通信接口，3V單電源工作，多段信息處理，工作電流2530mA,維持電流1μA，不耗電信息保存100 年，高質(zhì)量、自然的語音還原技術(shù)，10 萬次錄音周期，自動(dòng)靜噪功能，片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘,可選用外部時(shí)鐘。利用9014三極管對錄制語音進(jìn)行放大處理，同時(shí)通過LM386及喇叭，對輸出語音信號進(jìn)行放大播放，讓語音質(zhì)量以及穩(wěn)定性更加高。 ISD4004 語音錄放電路利用按鍵與單片機(jī)相關(guān)引腳進(jìn)行連接，我們都知道單片機(jī)的引腳在工作狀態(tài)時(shí)無負(fù)載時(shí)均是高電平，故如果需要進(jìn)行相關(guān)控制，只需其通過按鍵與地連接，然后通過程序控制，當(dāng)按鍵按下時(shí)，程序控制其他的引腳高低變化，從而讓語音報(bào)站以及漢字顯示。電路圖如圖 。本章節(jié)主要是對電路的硬件個(gè)部分的設(shè)計(jì)，電路的各部分硬件功能設(shè)計(jì)基本完成。根據(jù)以上的語音錄放電路、電源電路、按鍵電路以及LED點(diǎn)陣顯示電路的設(shè)計(jì)，構(gòu)成了整體系統(tǒng)的總電路圖，具體電路見附錄14 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)整個(gè)程序包括主程序和延時(shí)子程序以及ISD語音錄放程序等幾部分。STC89C52RC單片機(jī)提供了用戶按鍵、顯示和ISD4004所需接口。它接收擊鍵功作，并將相應(yīng)指令傳給ISD4004，同時(shí)監(jiān)控ISD4004的中斷輸出。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，讀取ISD4004的狀態(tài)寄存器，從而根據(jù)OVF和EOM的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)OVF=1，即存儲器溢出時(shí)，則不管當(dāng)前為何種狀態(tài)均將ISD4004的地址置零，并繼續(xù)運(yùn)行原指令；當(dāng)EOM=1時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)只可能為放音或快進(jìn)，若為快進(jìn)則置為放音態(tài)，并繼續(xù)運(yùn)行。如此設(shè)計(jì)便實(shí)現(xiàn)了循環(huán)錄放的功能，同時(shí)在快進(jìn)時(shí)，自動(dòng)停止在下一個(gè)語音段開始處，并繼續(xù)放音。N開始單片機(jī)語音芯片初始化設(shè)置允許外部中斷T0,并打開全局中斷允許位按鍵掃描PR是否為1？Play模式NREC模式Y(jié)按鍵是否按下？語音錄制NY停止鍵是否按下？N按鍵是否按下？錄音播放Y漢字滾動(dòng)顯示停止鍵是否按下？NYY程序就是為計(jì)算機(jī)某一算式或完成某一工作的若干指令的有序集合。計(jì)算機(jī)的全部工作概括起來就是執(zhí)行這一指令序列的過成。這一指令序列稱為程序。主程序主要調(diào)用了4個(gè)子程序，分別是延時(shí)子程序、ISD4004語音錄放程序、LED點(diǎn)陣顯示子程序、中斷控制程序等。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 延時(shí)設(shè)計(jì) 為了精確的控制單總線接口的特殊時(shí)序要求，延時(shí)函數(shù)是相當(dāng)關(guān)鍵的，它是所有讀控制和寫控制的組成部分以及顯示時(shí)延時(shí)用；下面us的延時(shí)(12M)延時(shí)子程序和ms的延時(shí)(12M)延時(shí)子程序。void delay1(void){ int16 i。 for (i=0。i50。i++) 。}void delay(unsigned int time) //延時(shí)n微秒{while(time!=0){time。}}void delayms(unsigned char g){/*延時(shí)gms*/ unsigned char i,j。 for(i=0。ig。i++){ for(j=0。j121。j++){。}}} 語音錄放設(shè)計(jì)//***********************************//入口：放音位置的高低位//放音程序//功能：從指定位置放音//***********************************void play(unsigned char adl,unsigned char adh){unsigned char ovflog。 while(AN == 0) {。} isd_setplay(adl,adh)。 //發(fā)送setplay指令，從0x0000地址開始放音 do {isd_play()。 //發(fā)送放音指令 delay(20)。 while(ISD_INT == 1) //等待放音完畢的EOM中斷信號 {。} LED2 = 1。 isd_stop()。 //放音完畢，發(fā)送stop指令 if(ovflog == chk_isdovf()) //檢查芯片是否溢出，如溢出則停止放音，芯片復(fù)位 break。 while(AN == 1) //等待AN鍵再次按下 {if(STOP == 0) break。 if(AN == 0) delayms(20)。 } }while(AN == 0)。 //An鍵再次按下，播放下一段語音} 中斷控制設(shè)計(jì)中斷定時(shí)控制程序，對LED點(diǎn)陣動(dòng)態(tài)掃描進(jìn)行控制，同時(shí)也對漢字顯示進(jìn)行中斷控制，讓漢字可以按照從右至左的順序進(jìn)行滾動(dòng)顯示。/*****定時(shí)器T0中斷子程序*******/void timer0() interrupt 1 using 3{ TF0=0。 TH0=0xb1。 TL0=0xe0。 if (n10) { n++。 } else { offset+=2。 if (offset860) offset=0。 n=0。 }} LED點(diǎn)陣漢字顯示設(shè)計(jì)該程序段主要完成向LED點(diǎn)陣點(diǎn)陣動(dòng)態(tài)掃描顯示，控制系統(tǒng)的漢字顯示部分。/*********漢字顯示函數(shù)**************/ while (1) { for (i=0。i8。i++) //顯示左半邊屏幕 { P0=*(p+offset+2*i)。 P2=i|0x08。 //=0,=1 選中U2, 輸出掃描碼給U6 delay1()。 P0=*(p+offset+2*i+1)。 P2=i|0x10。 //=1,=0 選中U3, 輸出掃描碼給U7