【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 N 低電平時(shí)為單行顯示高電平時(shí)雙行顯示 F 低電平時(shí)顯示 57 的點(diǎn)陣字符高電平時(shí)顯示 510 的點(diǎn)陣字符 指令 7 字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 指令 8DDRAM 地址設(shè)置 指令 9 讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF 忙標(biāo)志位高電平表示忙此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù) 據(jù)低電平表示不忙 指令 10 寫(xiě)數(shù)據(jù) 指令 11 讀數(shù)據(jù) 與 SMC1602 芯片的時(shí)序如表 25 所示 表 25 基本時(shí)序表 讀狀態(tài) 輸入 RS LRW HE H 輸出 D0D7 狀態(tài)字 寫(xiě)指令 輸入 RS LRW LD0D7 指令碼 E 高脈沖 輸出 無(wú) 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS HRW HE H 輸出 D0D7 數(shù)據(jù) 寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入 RS HRW LD0D7 數(shù)據(jù) E 高脈沖 輸出 無(wú) 233 顯示電路的設(shè)計(jì) 如圖 29 所示單片機(jī) AT89C51 與芯片 SMC1602 的顯示電路在本設(shè)計(jì)中SMC1602 芯片主要是顯示主人所要 傳達(dá)給來(lái)訪者的信息當(dāng)來(lái)訪者按下門(mén)鈴按鈕時(shí)芯片自動(dòng)提取信息英文提示來(lái)訪者主人在不在家的信息并且告知來(lái)訪者是否繼續(xù)等待 10 圖 29 AT89C51 與 SMC1602 的顯示電路 24 語(yǔ)音提示電路的設(shè)計(jì) 241 ISD 芯片簡(jiǎn)介 ISD1420為美國(guó) ISD公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語(yǔ)音錄放電路由振蕩器語(yǔ)音存儲(chǔ)單元前置放大器自動(dòng)增益控制電路抗干擾濾波器輸出放大器組成一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)一個(gè)喇叭兩個(gè)按鈕一個(gè)電源少數(shù)電阻電容組成錄音內(nèi)容存入永久存儲(chǔ)單元提供零功率信息存儲(chǔ)這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的方法是借助于美國(guó) ISD 公司的專(zhuān)利 直接模擬存儲(chǔ)技術(shù) DAST TM實(shí)現(xiàn)的利用它語(yǔ)音和音頻信號(hào)被直接存儲(chǔ)以其原本的模擬形式進(jìn)入 EEPROM 存儲(chǔ)器直接模擬存儲(chǔ)允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語(yǔ)音的再現(xiàn)不僅語(yǔ)音質(zhì)量?jī)?yōu)勝而且斷電語(yǔ)音保護(hù) 242 ISD1420芯片特點(diǎn)及引腳介紹 芯片特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 ISD1420 芯片采用直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)且錄放音質(zhì)極好并有一定的混響效果它的外圍元件簡(jiǎn)單僅需簡(jiǎn)單的阻容元件即可組成簡(jiǎn)單的錄放電路單電源供電典型電壓 5V 待機(jī)時(shí)低功耗 05μ A 放音電流 15mA 放音時(shí)間 20s 可擴(kuò)充級(jí)聯(lián)可持續(xù)放音也可分段錄放最小分段 205160 段 01255 段可分段 160 段錄放次數(shù)達(dá) 10 萬(wàn)次斷電信息存儲(chǔ)無(wú)需后備電池信息可存儲(chǔ) 100 年不需要專(zhuān)用的編程器及語(yǔ)音開(kāi)發(fā)器高優(yōu)先級(jí)錄音低電平或負(fù)邊沿放音 ◎使用方便的單片錄放系統(tǒng)外部元件最少重現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲沒(méi)有常見(jiàn)的背景噪音放音可由邊沿或電平觸發(fā)無(wú)耗電信息存儲(chǔ)省掉備用電池信息可保存 100 年可反復(fù)錄放 10 萬(wàn)次無(wú)需專(zhuān)用編程或開(kāi)發(fā)系統(tǒng)較強(qiáng)的分段選址能力可處理多達(dá) 160段信息具有自動(dòng)節(jié)電模式錄或放后立即進(jìn)入維持狀態(tài)僅需 05μ A電流單一 5伏電源供電 圖 210 ISD1420 功能塊圖 PLAYL 回放電平觸發(fā) 當(dāng)這個(gè)引 腳的電平由高變低時(shí)回放過(guò)程開(kāi)始回放過(guò)程持續(xù)到 PLAYL 由高變低或遇到 EOM RECLED 錄音 LED 輸出 在錄音過(guò)程中 RECLED 輸出變低該輸出可用于驅(qū)動(dòng)一個(gè) LED 以提供正在錄音的提示信息 MIC 話筒輸入 MIC 把其輸入信號(hào)傳給片上預(yù)放大器片上自動(dòng)增益控制 AGC 電路控制片上預(yù)放大器的增益從 15 至 24 之間變化外部話筒輸入應(yīng)通過(guò)電容交流耦合至本引腳電容值和本引腳上的片內(nèi) 10kΩ電阻決定了芯片的低頻截止頻率 MIC REF 話筒基準(zhǔn) MIC REF 輸入是話筒預(yù)放大器的反相端輸入它提供了較好的噪聲抑制比和較 高的共模抑制比 AGC 自動(dòng)增益控制 AGC 動(dòng)態(tài)地調(diào)整預(yù)放大器的放大倍數(shù)以擴(kuò)大話筒輸入的范圍 AGC 功能允許更大范圍的聲音輸入從小聲耳語(yǔ)到很大的聲音都能得到很好的錄音效果并在整個(gè)范圍內(nèi)保持小的失真率 ANA OUT 模擬輸出 本引腳向用戶提供預(yù)放大器的輸出預(yù)放大器的電壓放大倍數(shù)由 AGC 引腳的電壓所決定 ANA IN 模擬輸入 ANA IN 引腳把輸入信號(hào)傳給片內(nèi)以便錄音對(duì)于話筒輸入模式 ANA IN 引腳應(yīng)通過(guò)外部電容連接到 ANA OUT 引腳如果外部輸入信號(hào)的來(lái)源不是話筒則輸入信號(hào)可通過(guò)電容直接耦合給 ANA IN 圖 211 ISD1420 管腳排列圖 XCLKISD1400 系列對(duì)外部的時(shí)鐘輸入其內(nèi)部有下拉元件一旦接入外部時(shí)鐘內(nèi)部時(shí)鐘自動(dòng)失去作用如果沒(méi)有用則該引腳應(yīng)當(dāng)接地另外如不是要求時(shí)鐘信號(hào)特別精確一般不推薦使用外部時(shí)鐘輸入內(nèi)部時(shí)鐘已經(jīng)能使芯片很好地工作 SPSP 揚(yáng)聲器輸出 SP 和 SP引腳提供了揚(yáng)聲器的直接驅(qū)動(dòng)功能而輸出電阻只有 16Ω對(duì)于直接驅(qū)動(dòng)的揚(yáng)聲器來(lái)說(shuō)也可以只用一個(gè)輸出端但是雙端極性的輸出比單端輸出的功率高了 4 倍此外當(dāng)使用 SP 和 SP時(shí)揚(yáng)聲器耦合電容就沒(méi)有必要了單端連接則需要在 SP 端和揚(yáng)聲器之間連接交流耦 合電容在錄音期間揚(yáng)聲器輸出端保持高阻狀態(tài) A0A7 地址輸入 地址輸入用于芯片有分段錄音時(shí)不同的地址端口對(duì)應(yīng)不同的錄音片斷這是分段錄音和選擇段落回放的保證 242 分段錄音和放音簡(jiǎn)介 由于分段錄音和放音涉及到芯片的一些參數(shù)設(shè)定和查表系統(tǒng)介紹需較多篇幅因此本文不再給出詳盡的解釋而只用一些簡(jiǎn)單的例子加以說(shuō)明例子中所涉及到的參數(shù)不作詳細(xì)的說(shuō)明只求能說(shuō)明問(wèn)題即可首先說(shuō)明地址并不是存儲(chǔ)信息的序號(hào)它是芯片存儲(chǔ)區(qū)的指針實(shí)際上它和單片機(jī)的存儲(chǔ)區(qū)地址是類(lèi)似的以ISD1420 為例此芯片的存儲(chǔ)時(shí)間為 20 秒最小錄音時(shí)間為 100ms 因 此可以分段的總數(shù)為 20247。 01 200 段如果想從第 10 秒處開(kāi)始錄音則所需地址為 10247。 01 100 換算為二進(jìn)制地址 1100100 因此只要按上述給定地址配置芯片地址引腳 A0A6 的狀態(tài)然后按一般情況進(jìn)行錄音即可放音與錄音類(lèi)似重要的是配置好地址狀態(tài) ISD1420的地址線有 7根很多情況下用不了這么多根地址線而且單片機(jī)輸出端口也提供不了如此多的地址線為了解決這個(gè)問(wèn)題我們可以簡(jiǎn)單地把一些低位地址線接地而只用高位地址線這樣我們就可以得到大片的而且很實(shí)用的錄音區(qū)域并且減小了對(duì)單片機(jī)的控制線需求以 ISD1420 為例如果我們 把 A0A3 全部接地那末我們得到的最小分段間隔為 2秒而且只需 4根地址線即可選完這幾個(gè)區(qū)域如果把 A4 也接地分段間隔則為 4 秒 當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)意料之外的錄音過(guò)程而這個(gè)意外的錄音過(guò)程會(huì)妨礙以前 的聲音進(jìn)行回放一個(gè)偽 EOM 標(biāo)記會(huì)出現(xiàn)在存儲(chǔ)空間的開(kāi)始部分為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生在控制端 REC 和 VCC 之間并聯(lián)一個(gè)電容 大約為 0001μ F 即可它使控制端的電壓同步拉起一旦電壓變高電壓上拉部分將保持高電平直到人為地使電壓變低從而防止偽 EOM 標(biāo)記的產(chǎn)生既然這種異?，F(xiàn)象與使用者的印刷線路板的電容有關(guān)因此不是每個(gè)人都會(huì)遇到 這種情況但為了使電路穩(wěn)定工作這個(gè)電容是必須的 1 錄音 把 REC 端信號(hào)置低電平就開(kāi)始了一個(gè)從芯片的開(kāi)始存儲(chǔ)空間錄音的過(guò)程如果保持低電平錄音過(guò)程會(huì)一直保持到存儲(chǔ)空間滿為止 2 邊緣觸發(fā)形式的放音 PLAYE 置低電平就開(kāi)始了一個(gè)回放過(guò)程放音從存儲(chǔ)空間的開(kāi)始部分或選定的段開(kāi)始放音 PLAYE 變高電平對(duì)放音過(guò)程沒(méi)有影響放音會(huì)持續(xù)到遇到 EOM 信號(hào)為止 3 電平觸發(fā)形式的放音 PLAYL 置低開(kāi)始了一個(gè)回放過(guò)程但在放音過(guò)程中PLAYL要一直保持低電平放音過(guò)程會(huì)持續(xù)到遇到 EOM信號(hào)為止如果在遇到 EOM信號(hào)之前變高放音即結(jié)束 [12] 243 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 簡(jiǎn)介 在本設(shè)計(jì)中 AT24C02 存儲(chǔ)芯片主要用于保存來(lái)訪者的人數(shù) AT24C02 串行EZPROM 以其體積小性能優(yōu)使用靈活和方便而受到人們的青睞廣泛應(yīng)用在測(cè)控系統(tǒng)以及各類(lèi)智能儀表中用于保存特征參數(shù)和各種檢測(cè)數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)得到可靠保護(hù)而不會(huì)由于停電干擾等原因使其丟失同時(shí)在各種便攜式智能儀表中使用因此有著廣泛的應(yīng)用前景 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 的引腳圖及性能 DS1302 引腳如圖 212 所示 AT24C02 是一種串行 CMOSEPROM 電擦除只讀存儲(chǔ)器采用總線結(jié)構(gòu)其只要主要指標(biāo)如下 工作 電壓 256V 工作電流 3mA 存貯容量 2568bit 靜態(tài)電流 70μ A 自同步頁(yè)寫(xiě)周期 10ms 數(shù)據(jù)保持時(shí)間 100 年 圖 212 AT24C02 引腳圖 2．?dāng)?shù)據(jù)的傳送 EPROM 用兩根線連接到單片機(jī)的 PC 總線接口或普通 IO 口線上使單片機(jī)與EPROM 兩者之間構(gòu)成了主從關(guān)系數(shù)據(jù)傳送所需的時(shí)鐘信號(hào)和各種控制信號(hào)均由單片機(jī)產(chǎn)生在傳送過(guò)程中每個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行都是在 SCL 為高電平期間進(jìn)行因此在此期間 SDA線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定數(shù)據(jù)的更迭必須在 SCL為低電平時(shí)進(jìn)行 SCL高電平期間 SDA線上的任何變化信號(hào)均被理解為控制信號(hào) SDA由高變低意味著讀寫(xiě)操作的開(kāi)始 SDA 由低變高則表示讀寫(xiě)工作的結(jié)束啟動(dòng)信號(hào)發(fā)出后 E2PROM 收到的第一個(gè)字節(jié)為指令代碼其中高 4 位 D7D4 為器件標(biāo)志 AT24C02 固定為 1010D3Dl用于器件尋址 D0 指出數(shù)據(jù)傳送的方向 D0 1 為讀模式 D0 0 為寫(xiě)模式并由此決定后面的數(shù)據(jù)是由單片機(jī)發(fā)出還是由 E2PROM 發(fā)出如果是寫(xiě)模式還需再發(fā)送片內(nèi)地址字節(jié)在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中每一個(gè)字節(jié)均是從高位到低位順序發(fā)送在每個(gè)字節(jié)的結(jié)尾數(shù)據(jù)接收方應(yīng)向數(shù)據(jù)發(fā)送方回送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)以表示讀寫(xiě)的繼續(xù)肯定應(yīng)答為低電平如果此時(shí)單片機(jī)回送高電平并且緊接著 發(fā)生停止信號(hào)則表示整個(gè)過(guò)程結(jié)束 244 ISD1420 與單片機(jī)連接電路的設(shè)計(jì) 由于本設(shè)計(jì)只需要錄音和放音故 ISD1420 電路只需要工作在地址模式A7A0A7 全部為地址輸入引腳本設(shè)計(jì)設(shè)置三段錄音 4s5s11s00H～ 1FH20H～47H48H～ A0HP26 對(duì)應(yīng) A6P25 對(duì)應(yīng) A5P23 對(duì)應(yīng) A3ISD1420 的 REC 錄音引腳為低電平時(shí) P24 引腳控制錄音時(shí) 00H 或 20H 或 48HP24 引腳為低電平即可錄音用戶錄制的語(yǔ)音每一段結(jié)束后 EOM OVF 利用 ISD1420 的錄音指示端 RECLED 并接發(fā)光二極管可顯示錄音 狀態(tài)平時(shí)呈高電平圖 21325 按鍵電路的設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中將有室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)其中室內(nèi)機(jī)一共有三個(gè)功能一選擇旋鈕主人選擇 IN 或是 OUT 二錄音按鈕主人可以事先錄制語(yǔ)言提示更人性化三播放按鈕主人播放來(lái)訪者留言室外機(jī)有一個(gè)按鈴按鈕揚(yáng)聲器語(yǔ)音提示來(lái)訪者主人的信息以及 LCD 顯示提示來(lái)訪者主人的英文信息按鍵圖如圖 214 所示 a b 圖 214 按鍵電路圖 K1按鍵是錄音鍵主人錄制留言當(dāng)主人按下按鍵時(shí)就開(kāi)始錄音 K2鍵是播放鍵主人按鍵可以聽(tīng)到來(lái)訪者的留言 K3鍵是來(lái)訪者的按鈴鍵 K4是主人選擇是否在家按鍵當(dāng)主人在家是將開(kāi)關(guān) 打在 VCC 鍵盤(pán)掃描到高電平時(shí)播放主人錄制的留言 1以及顯示留言 1當(dāng)家里沒(méi)人時(shí)將開(kāi)關(guān)打在 GND鍵盤(pán)掃描到低電平時(shí)播放主人錄制的留言 2 以及顯示留言 218 第 3 章 軟件部分設(shè)計(jì) 31 主程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)應(yīng)用程序由主程序及子程序兩大部分組成主程序流程圖如圖 31 所示主程序主要用來(lái)完成系統(tǒng)的初始化時(shí)間顯示和按鍵掃描等工作 圖 31 主程序流程圖 先掃描按鍵若沒(méi)有按鍵則從時(shí)鐘芯片中讀出數(shù)據(jù)顯示時(shí)間若有按鍵則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)按鍵的子程序按鍵主要有 K1 鍵錄音功能 K2 鍵播放功能 K3 鍵門(mén)鈴按鍵 K4鍵選擇功能 32 掃描子程序本程序采用非編 碼鍵盤(pán)單片機(jī)必須對(duì)所有按鍵進(jìn)行監(jiān)視一旦發(fā)現(xiàn)有鍵按下單片機(jī)然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序?qū)崿F(xiàn)該鍵功能 圖 32 按鍵掃描子程序 322 門(mén)鈴鍵子程序鍵是控制鍵 圖 33 門(mén)鈴鍵子程序 1 語(yǔ)音和顯示子程序 1 語(yǔ)音和顯示子程序 1 就是主人不在家時(shí)對(duì)來(lái)訪者的語(yǔ)音提示和顯示提示語(yǔ)音提示為家里沒(méi)人請(qǐng)留言姓名謝謝 LCD 顯示 Please visit me later 語(yǔ)音提示是主人錄制進(jìn)去的而 LCD 顯示是 TABLE 表中的代碼顯示 如圖 34 所示語(yǔ)音和顯示子程序 1 流程圖 圖 34 語(yǔ)音和顯示子程序 1 流程圖 2 語(yǔ)音和顯示子程序 2 語(yǔ)音和 顯示子程序 2 是當(dāng)主人在家時(shí)來(lái)訪者聽(tīng)到的語(yǔ)音提示以及顯示語(yǔ)其中語(yǔ)音由主人錄制請(qǐng)稍后馬上就來(lái)顯示語(yǔ)為 Please wait for a moment 流程圖如圖 35 所示 圖 35 語(yǔ)音和顯示子程序 2 流程圖 333 錄音 RECORD 和播放 PLAY 程序設(shè)計(jì) RECORD 鍵是錄主人留言信息控制鍵主人要把自己不在家的留言信息例如您好是 XX 主人不在家請(qǐng)留言留言時(shí)間是 s 和您好請(qǐng)稍等我馬上來(lái)開(kāi)門(mén)預(yù)先錄入ISD芯片中以便需要時(shí)可以隨時(shí)調(diào)用在這里留有 s的時(shí)間用來(lái)錄這段話具體操作是選按下 RECORD鍵程序檢測(cè)到此鍵后便開(kāi)始示主人 留言信息并啟動(dòng)單片機(jī)的 T0中斷定時(shí) s 后自動(dòng)停止由于對(duì) ISD 進(jìn)行直接尋址時(shí)信息的最小分辨率是 ms 所以將 A0～ A5 都接地將 A6～ A 連到單片機(jī)輸出端這樣可以使信息的最小分辨率變?yōu)?6s150ms 26 96s 利用單片機(jī)的 T0 中斷定時(shí)器從 ISD 的初始地址即 A6～ A 都為0 開(kāi)始定時(shí) 9s 段時(shí)間留作主人留言區(qū)剩下大約 06s 不用把接下來(lái)的 s 用來(lái)錄對(duì)方留言信息 PLAY 鍵是播放