【文章內(nèi)容簡介】 出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較,決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點。大信號時,自動靜噪電路不衰減,靜音時衰減6dB[7]。1181。F 的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA則禁止自動靜噪。 ISD4004芯片使用說明 1）串行外設(shè)接口 ISD4000系列語音芯片工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，設(shè)定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳。以ISD4004為例，協(xié)議的具體內(nèi)容如下： ①所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于下降沿。 ②在傳輸期間必須保持低電平，在兩條指令之間則保持高電平。 ③數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入，在下降沿移出。 ④變低，輸入指令和地址后，ISD4004才能開始錄/放操作。 ⑤指令格式是(八位控制碼)加（十六位地址碼）。 ⑥ISD4004的任何操作如果遇到EOM或OVF，則產(chǎn)生一個中斷，該中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時被清除。 ⑦使用“讀”指令使中斷狀態(tài)位移出ISD4004的MISO引腳時，控制及地址數(shù)據(jù)也應(yīng)同步從MOSI端移入。因此，要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當前進行的操作兼容。當然，也允許在一個SPI周期里，同時執(zhí)行讀狀態(tài)和開始新的操作（即新移入的數(shù)據(jù)與器件當前的操作可以不兼容）。 ⑧所有操作在運行位（RUN）置1時開始，置0時結(jié)束。 ⑨所有指令都在SS端上升沿開始執(zhí)行。 2）信息快進 用戶不必知道信息的確切地址就能快進跳過一條信息。信息快進只用于放音模式，放音速度是正常的1600倍，遇到EOM后停止，然后內(nèi)部地址計數(shù)器1，指向下一條信息的開始處。 3）上電順序 器件延時TPUD（8KHz采樣時，約為25ms）后才能開始操作。因此，用戶發(fā)完上電指令后，必須等待TPUD，才能發(fā)出下一條操作指令。 例如，從00處放音，應(yīng)遵循如下時序: ①發(fā)POWER UP命令； ②等待TPUD（上電延時）； ③發(fā)地址值為00的SET PLAY命令； ④發(fā)PLAY命令。 器件會從00地址開始放音，當出現(xiàn)EOM時，立即中斷，停止放音。 如果從00處錄音，則按以下時序： ①發(fā)POWER UP指令。 ②等待TPUD（上電延時）； ③發(fā)POWER UP命令； ④等待2倍TPUD。 ⑤發(fā)地址值為00的 SET REC命令； ⑥發(fā)REC命令。 器件便從00地址開始錄音，一直到出現(xiàn)OVF（存儲器末尾）時，錄音停止。 4）指令碼 ISD4004的指令碼指令控制碼操作POWERUP00100xxx上電：等待TPUD后可以工作SETPLAY11100xxxA15A0從指定地址開始放音PLAY11110xxx從當前地址開始放音SETREC10100xxxA15A0從指定地址開始錄音REC10110xxx從當前地址開始錄音SETMC11101xxxA15A0從當前地址開始快進MC11111xxx執(zhí)行快進，直到EOMSTOP0x110xxx停止當前操作STOPWRDN0x01xxxx停止當前操作并掉電RINT0x110xxx讀狀態(tài)OVF和EOM 5）SPI端口的控制位MOSIMISOOOC3C4XC0C2OVFEOMP0~P15000000C1XX快進模式操作是否使用指令地址電源控制錄/放模式允許/禁止操作 ISD4004的SPI控制位6） SPI控制寄存器 SPI控制寄存器控制器件的每個功能，如錄音、放音、信息檢索（快進）、上電/掉電、開始/停止操作、忽略地址指針等。 ISD4004的SPI控制寄存器控制位值功能控制位值功能RUN10允許/禁止操作開始停止PU10電源控制上電掉電P/R10錄/放模式放音錄音IAB10是否使用指令地址忽略輸入地址寄存器內(nèi)容使用輸入地址寄存器內(nèi)容MC10快進模式允許禁止P15P0行指針寄存器輸出A15A0輸入地址寄存器注：IAB置0時，錄/放操作從A9～A0地址開始為了能連貫地錄/放到后續(xù)的存儲空間，在操作到達該行末之前，應(yīng)發(fā)出第二個SPI指令將IAB置1，否則器件會在同一地址上反復(fù)循環(huán)。這個特點對語音提示功能很有用。RAC引腳和IAB位可用于信息管理。：XXX輸入移位寄存器C4~C0MOSI選擇邏輯字節(jié)行計數(shù)器輸出移位寄存器EOMOVFMISOA15~A0P15~P0 ISD4004的SPI端口 ISD4004與外圍設(shè)備的連接語音芯片ISD4004主要與三部分外圍設(shè)備連接，即單片機控制電路、語音錄入電路和語音播放電路。、控制語音芯片的放音過程；；，控制ISD4004選通與否；，經(jīng)此讀入放音地址；；兩芯片中斷口相連，以收發(fā)中斷信號。同相模擬輸入（ANA IN+）和反相模擬輸入（ANA IN）與錄音電路相連，通過話筒錄制各站信息存儲于芯片內(nèi)部以供播放時應(yīng)用。音頻功率放大器LM386驅(qū)動音箱組成放音電路，與音頻輸出端(AUD OUT)相連。另外，發(fā)光二極管接于電源通路，可以顯示語音芯片工作情況[8]。： 顯示電路模塊設(shè)計液晶顯示器LCD（Liquid Crystal Display）廣泛應(yīng)用于微型計算機系統(tǒng)中，與LED相比，具有功率低，抗干擾能力強，體積小，價格低廉等優(yōu)點。另外，LCD在大小和形狀上更加靈活，接口簡單，不但可以顯示數(shù)字、字符，而且可以顯示文字和圖形。字符和數(shù)字的簡單顯示，不能滿足圖形曲線和文字顯示的要求。點陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及文字，并且可以實現(xiàn)屏幕上下左右滾動、動畫、分區(qū)開窗口、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能，用途十分廣泛。現(xiàn)在，隨著液晶技術(shù)的突破，液晶顯示器的質(zhì)量有了很大的提高，品種也在不斷推陳出新，不但有各種規(guī)模的黑白液晶顯示器，還有絢麗多彩的彩色液晶顯示器。在點陣式液晶顯示器中，把控制驅(qū)動電路與液晶點陣集成在一起，組成一個顯示模組，可與八位微處理器接口直接連接，不但使用方便，而且價格也比較便宜。TH12864液晶顯示模組是12864點陣的文字圖形型液晶顯示模組，內(nèi)置國標GB2312碼簡體中文字庫（1616點陣）、ASCII碼字符集（816點陣）和64256點陣顯示RAM（GDRAM繪圖區(qū)域）；可與CPU直接接口，提供兩種界面來連接微處理機（八位并行及串行連接方式）；具有光標顯示、畫面移位和睡眠模式等多種功能。 ISD4004與外圍設(shè)備的連接電路圖 液晶模組內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成 液晶模組的組成結(jié)構(gòu)TH12864使用ST7920作為行驅(qū)動器，同時使用ST7921作為列驅(qū)動器。液晶顯示中應(yīng)盡量避免一個字符一半在左半屏顯示，另一半在右半屏顯示的情況。由于TH12864液晶顯示器是一種帶有輸出驅(qū)動的完整的液晶顯示器，八位微處理器可直接與其相連，對液晶屏進行行、列驅(qū)動[12]。 引腳功能 TH12864液晶顯示器有20個管腳，分電源線、數(shù)據(jù)線和控制線。其詳細功能如下： 1）電源部分VDD 電源正極，通常接+5V。VSS 電源負極，接5V。為了簡化電路，可直接接地。V0 電源控制端，用來調(diào)節(jié)顯示屏灰度。調(diào)節(jié)該端的電壓，可以改變顯示屏字符、圖形的顏色深淺。 2）數(shù)據(jù)線DB0～DB7 數(shù)據(jù)總線，雙向。 3）控制信號PSB 并口/串口選擇信號，接高電平時選擇并口，接低電平時選擇串口。模塊上一般都有跳線方式將其接高或接低，用戶可以不處理（事先須聲明是用并口還是串口）；也可以選擇不在模塊上處理，而由用戶自己選擇并口還是串口。 RS（CS） 寄存器選擇信號，高電平時為數(shù)據(jù)操作，低電平時為寫指令或讀狀態(tài)（串行方式下為片選信號，低電平有效）。 R/W（SID） 讀/寫選擇信號，高電平為讀選通，低電平為寫選通（串行方式下作數(shù)據(jù)線使用）。 E（SCLK） 讀/寫使能信號，在E的下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存（寫）入ST7921；在E為高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出（串行方式下作時鐘輸入）。 RST 復(fù)位信號，低電平有效。當其有效時，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為0?？膳c單片機相連，由單片機控制；也可直接接VDD，使之不起作用。 BLA 背光源正極（LED+5V）。 BLK 背光源負極（LED0V）。 液晶模組與單片機的連接 液晶模組與單片機的連接電路圖 鍵盤接口電路設(shè)計 鍵盤是若干按鍵的集合，是向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令及數(shù)據(jù)的接口設(shè)備。鍵盤可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。前者能自動識別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)代碼，以并行或串行方式發(fā)送給CPU。它使用方便，接口簡單，響應(yīng)速度快，但需要專用的硬件電路。后者則通過軟件來確定按鍵并計算鍵值。這種方法雖然沒有編碼鍵盤速度快，但它不需要專用的硬件支持，因此得到了廣泛的應(yīng)用。鍵盤是計算機應(yīng)用系統(tǒng)中一個重要的組成部分，設(shè)計時必須解決下述一些問題。 按鍵的確認 鍵盤實際上是一組按鍵開關(guān)的集合，其中每一個按鍵就是一個開關(guān)量輸入裝置。鍵的閉合與否，取決于機械彈性開關(guān)的通、斷狀態(tài)。反應(yīng)在電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，例如高電平表示斷開，低電平表示閉合。所以，通過檢測電平狀態(tài)（高或低），便可確定按鍵是否已被按下。為了縮小整個系統(tǒng)的規(guī)模，簡化硬件線路，我們希望設(shè)置最少量的按鍵，獲得更多的操作控制功能。 重鍵與連擊的處理 實際按鍵操作中，若無意中同時或先后按下兩個以上的鍵，系統(tǒng)確認哪個鍵操作是有效的，完全由設(shè)計者的意志決定。如視按下時間最長者為有效鍵，或認為最先按下的鍵為當前按鍵，也可以將最后釋放的鍵看成是輸入鍵。不過微型計算機控制系統(tǒng)畢竟資源有限。交互能力不強，通常總是采用單鍵按下有效，多鍵同時按下無效的原則（若系統(tǒng)沒有復(fù)合鍵，當然應(yīng)該另當別論）。 有時，由于操作人員按鍵動作不夠熟練，會使一次按鍵產(chǎn)生多次擊鍵的效果，即重鍵的情況。為了排除重鍵的影響，編制程序時，可以將鍵的釋放作為按鍵的結(jié)束。等鍵釋放電平后再轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的功能程序，以防止一次擊鍵多次執(zhí)行的錯誤發(fā)生。 按鍵防抖動技術(shù) 鍵盤，作為向系統(tǒng)提供操作人員的干預(yù)命令的接口，以其特定的按鍵序列代表著各種確定的操作命令。所以，準確無誤地辨認每個鍵的動作及其所處的狀態(tài)，是系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。 多數(shù)鍵盤的按鍵均采用機械彈性開關(guān)。一個電信號通過機械觸點的斷開、閉合過程，完成高、低電平的切換。由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合及斷開的瞬間必然伴隨有一連串的抖動。抖動過程的長短由按鍵的機械特性決定，一般為10～20ms。 為了使CPU對一次按鍵動作只確認一次，必須排除抖動的影響，可以從硬件及軟件兩個方面著手解決。1）硬件防抖動技術(shù) 通過硬件電路消除按鍵過程中抖動的影響是一種廣為才用的措施。這種做法，工作可靠，且節(jié)省機時。下面介紹兩種硬件防抖動電路。①濾波防抖動電路 利用RC積分電路對干擾脈沖的吸收作用，選擇好電路的時間常數(shù)，就能在按鍵抖動信號通過此濾波電路時，消除抖動的影響。 濾波防抖動電路 當鍵K未按下時，電容C兩端電壓均為0，非門輸出為1。當K按下時，由于C兩端電壓不可能產(chǎn)生突變。盡管在觸點接觸過程中可能出現(xiàn)抖動，只要適當選取RR2和C的值，即可保證電容C兩端的充電電壓波動不超過非門的開啟電壓（），非門的輸出將維持高點平。同理，當觸點K斷開時，由于電容C經(jīng)過電阻R2放電，C兩端的放電電壓波動不會超過非門的關(guān)閉電壓，因此，非門的輸出也不會改變?？傊?，只要RR2和C的時間常數(shù)選取得當，確保電容C由穩(wěn)態(tài)電壓充電到開啟電壓，或放電到關(guān)閉電壓的延遲時間等于或大于10ms，該電路就能消除抖動的影響。②雙穩(wěn)態(tài)防抖動電路 用兩個與非門構(gòu)成一個RS觸發(fā)器，即可構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)防抖動電路。 雙穩(wěn)態(tài)防抖動電路 設(shè)按鍵K未按下時，鍵K與鍵A端（ON）接通。此時，RS觸發(fā)器的Q端為高電平1，致使Q端為低電平0。此信號引致1與非門的輸入端，將其鎖住，使其固定輸出為1。每當開關(guān)K被按動時，由于機械開關(guān)具有彈性，在A端將形成一連串的抖動波形。而Q端在K到達B端之前始終為0。這時，無論A處出現(xiàn)怎樣的電壓（0或1），使B端為0，RS觸發(fā)器產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，Q變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致Q降為0，并鎖住門2，使其輸出恒為1。此時，即使B處出現(xiàn)抖動波形，也不會影響Q端的輸出，從而保證Q端恒為0。同理，在釋放鍵的過程中，只要一接通A，Q端就升為1。只要開關(guān)K不再與B端接觸，雙穩(wěn)態(tài)電路的輸出將維持不變。 鍵盤接口電路在鍵盤接口中，控制語音播放和文字顯示；，控制提示順序；，用來跳過某站的提示，以實現(xiàn)播放過程的微調(diào)。2）軟件防抖動方法 若采用硬件防抖動電路，則N個鍵就必須配有N個防抖動電路。因此，當鍵的個數(shù)比較多時，硬件防抖動將無法勝任。在這種情況下，可以采用軟件的方法進行防抖動。當?shù)谝淮螜z測到有鍵按下時，先用軟件延時（10～20ms），而后再確認該鍵電平是否仍維持閉合狀態(tài)電平。若保持閉合狀態(tài)電平，則確認此鍵確已按下，從而消除了抖動的影響。 供電電路設(shè)計公交車上所使用的電源電壓為24V，而AT89C51芯片的工作電壓為5V，所以需要將24V的電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓。設(shè)計中采用了三端固定正電壓集成穩(wěn)壓器7805，來得到+5V穩(wěn)定電壓。 集成穩(wěn)壓器是指將不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓的集成電路。由于集成穩(wěn)壓器具有穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn)定可靠、外圍電路簡單、體積小、重量輕等顯箸優(yōu)點，在各種電源電路中得到了普遍的應(yīng)用。常用的集成穩(wěn)壓器有：金屬圓形封裝、金屬菱形封裝、塑料封裝、帶散熱板塑封、扁平式封裝、雙列直插式封裝等。在電子制用中應(yīng)用較多的是三端