【正文】 流程圖如圖 41 所示： 圖 41 主程序流程圖 系統(tǒng)初始化 K1 是否被按下？ Y 調(diào)用按鍵子程序 N K2 是否按下？ 調(diào)用錄音子程序 Y 調(diào)用語音模塊放音子程序 調(diào)用液晶顯示子程序 判斷按鍵次數(shù) 開始 結(jié)束 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 錄音模塊設(shè)計 首 先是對 SS、 MOSI、 SCLK、 MISO 設(shè)定為低電平有效，且串行時鐘指令 SCLK為下降沿觸發(fā)。然后將上電指令發(fā)送給主控芯片，當(dāng)主控芯片存儲了本條指令，而系統(tǒng)再次調(diào)用它的時候，即可實現(xiàn)對 ISD4004 語音芯片通電。往芯片內(nèi)燒錄 語音信息 （錄音地址 0XA0，當(dāng)前錄音地址 0XB0）。 如圖 42 所示： 圖 42 錄音模塊程序流程圖 放音模塊設(shè)計 以上已對 SS、 MOSI、 MISO、 SCLK 進行了設(shè)定，故我們需要將上電指令發(fā) 送給主控芯片，當(dāng)主控芯片存儲了本條指令，而系統(tǒng)再次調(diào)用它的時候，即可實現(xiàn)對ISD4004 語音芯片通電。然后我們將從指定地址開始的放音指令 0XE0 和從當(dāng)前地址系統(tǒng)初始化 是否按下 K2鍵？ 開始 錄制第一段語音 再次按下 K2 鍵 開始 錄制第二段語音 Y 將 ISD4004 芯片指令傳送給 STC89C52 設(shè)置按鍵功能 開始 返回 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 開始放音指令 0XF0 傳送給主控芯片， 當(dāng)芯片調(diào)用該指令的時候，語音執(zhí)行相應(yīng)的操作。執(zhí)行過程如圖 43 所示 ： 圖 43 放音模塊流程圖 顯示 模塊設(shè)計 顯示模塊采用帶中文字庫的 LCD12864 液晶屏 ， 首先設(shè)定漢字地址表，再根據(jù)需顯示的漢字地址或坐標(biāo)顯 示對應(yīng)的漢字。 在主函數(shù)調(diào)用第一站信息時，顯示對應(yīng)內(nèi)容，當(dāng)調(diào)用第二站信息時顯示第二站對應(yīng)內(nèi)容。 如圖 44： 系統(tǒng)初始化 判斷 K1 是否被按下？ Y 判斷 a 是否為奇數(shù)？ 播放第一段錄音 播放第二段錄音 Y N N 無操作 將 ISD4004 芯片指令傳送給 STC89C52 設(shè)置按鍵功能 開始 返回 Y 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 圖 44 顯示模塊 流程圖 鍵盤掃描模塊設(shè)計 鍵盤掃描采用的是 獨立按鍵 ，確定有無按鍵按下并判斷是哪一個按鍵。 當(dāng)檢測到有鍵按下后， 需要 去除鍵抖動 ， 延時一段時間再做下一步的檢測判斷 ， 識別出是哪一個鍵閉合。 掃描過程如圖 45 所示 ： 系統(tǒng)初始化 判斷 K1 是否被按下？ Y 判斷 a 是否為奇數(shù)？ 顯示： 本站：四方學(xué)院 下車請當(dāng)心 下站：火車站 顯示： 本站：火車 南站 下車請當(dāng)心 下站：鐵道大學(xué) Y N N 無操作 開始 返回 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 圖 45 鍵盤掃描流程圖 系統(tǒng)初始化 是否有鍵按下？ 判斷鍵值 Y 執(zhí)行對應(yīng)操作 N 無操作 開始 返回 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 第 5 章 系統(tǒng) 分 析 與調(diào)試 本設(shè)計是在 Keil C 環(huán)境下開發(fā)的， Keil C 軟件支持 C 語言的編程及調(diào)試，運用方便，是做 C 語言畢業(yè)設(shè)計者的首選。設(shè)計的首要任務(wù)是安裝和學(xué)習(xí)使用這個軟件，在簡單的學(xué)習(xí)和了解 Keil C 后，我們便可在此環(huán)境下開始了對帶錄音功能的電子琴的設(shè)計工作。在編譯完 Keil C 后，再運用 STC_ISP_V480 軟件燒錄到開發(fā)板上，實現(xiàn)實物與程序的連接。在燒錄前要對 STC_ISP_V480 進行一些必要的設(shè)置。第一步：設(shè)置 MCU Type 為 STC89C52RC；第二步：打開編寫好并編譯的程序文件，它是以 .hex為后 綴的文件；第三步：選擇對應(yīng)的 COM 端口，（可在我的電腦的設(shè)備管理處查看COM 選項）；第四步：點擊 Download/下載，等提示 請給 MCU 上電時，打開開發(fā)板上的開關(guān)，它就自行燒錄了。 Keil C 程序運行如圖 51 所示 ： 圖 51 keil C 運行圖 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 圖 52 程序燒錄運行圖 在完成對程序的調(diào)試及燒錄之后，還需要對其進行演示，把開發(fā)板與電腦連上，設(shè)置好對應(yīng)的接口，完成供電及下載。按下按鍵，判斷是否為抖動，若不為抖動，則執(zhí)行按鍵按下的功能， 再判斷是為何種按鍵，是錄音鍵還是播放鍵， 當(dāng)判斷完成后，對其程序 進行執(zhí)行。 當(dāng)按下錄音鍵則開始錄第一段語音，再按下時錄制第二段語音。當(dāng)按下放音鍵時，播放第一站信息并顯示對應(yīng)文字，按下第二次時，播放第二站信息，顯示對應(yīng)文字。 實物顯示 如圖 53， 54 所示 ： 圖 53 顯示模塊顯示 第一站 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 圖 54 顯示模塊顯示第二站 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 第 6 章 結(jié)論與展望 本系統(tǒng)以單片機為核心部件的控制系統(tǒng)，利用軟件編程，最終基本上實現(xiàn)了各項要求。雖然系統(tǒng)還存在一些不足，比如放音時侯噪聲比較大等問題，我們嘗試了很多改進的方法，雖然效果不理想，但是，我們還是從中學(xué)到了 很多的解決問題的方法。 經(jīng)過近兩個月的奮斗，從確定題目，到后來查找資料，理論學(xué)習(xí)，實驗編程調(diào)試，這一切都使我的理論知識和動手能力有了很大的提高。了解了單片機的硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程方法，對單片機的工作方式有了很大的認(rèn)知。同時，對一些外圍設(shè)備比如ISD4004 芯片、 LM386 放大器等有了一定的了解 ， 學(xué)會了對一項工程如何設(shè)計：首先，要分析需要設(shè)計的系統(tǒng)要實現(xiàn)什么功能，需要什么器件；然后，針對設(shè)計購買相應(yīng)的硬件，選用硬件時不僅要選用經(jīng)濟的，更重要的是如何能更精確更方便的完成系統(tǒng)的要求；再次，對各個硬件的軟件實現(xiàn)要弄清 楚，如何更好的實現(xiàn)各個硬件的協(xié)調(diào)，更好的通過主控制器件實現(xiàn)硬件的功能。最后，通過各種測試與調(diào)試，讓設(shè)計更好的完成系統(tǒng)要求。 但因為我們的水平有限，此設(shè)計中也存在一定的瑕疵 ,有待于我們?nèi)ジ纳?。由于使用的是單片機作為核心的控制元件，配合其它器件，使本控制系統(tǒng)具有性能良好、電路簡單、成本低的特點。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 參考文獻 [1] 陳明熒 .8051單片機課程設(shè)計實訓(xùn)教材 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2022 [2] 徐新艷 .單片機原理、應(yīng)用與實踐 [M]. 北京：高等教育出版社， 2022 [3] 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 .8051單片機實踐與應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2022 [4] 王千 .實用電子電路大全 [M]. 電子工業(yè)出版社， 2022 [5] 馮博琴 .微型計算機原理與接口技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2022 [6] 張毅剛 .MCS51單片機應(yīng)用設(shè)計 [M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2022 [7] 張淑清，姜萬錄等 .單片微型計算機接口技術(shù)及應(yīng)用 [M]. 國防工業(yè)出版社， 2022 [8] 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 .8051單片機實踐與應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2022 [9] 趙亮 ,侯國銳 .單片機 C語言編程與實例 [M]. 北京 :人民郵電出版社 ,2022 [10] 王振紅，李洋，郝承祥 .ISD4004語音芯片的工作原理及其在智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 電子器件 2022年 3 月第 25卷第 1期 [11] IngleChip Voice Record/Playback Devices 4, 5, 6, and 8Minute Durations,1990 [12] ANALOG technology of AT89C51[EB/OL].White Paper,2022 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計能夠順利完成，要非常感謝電子信息專業(yè)的所有老師和同學(xué)，尤其是我的畢業(yè)論文指導(dǎo)老師 — 高迎霞老師的指導(dǎo)和幫助 ， 高老師在我畢業(yè)論文的撰寫過程中，給我提供了極大的幫助和指導(dǎo)。從開始選題到中期修正，再到最終定稿， 高老師 都 給我提供了許多寶貴建議。 還要感謝實習(xí)期間 實習(xí)老師對硬件方面的指導(dǎo) 。 在本次設(shè)計中，我不僅學(xué)到了很多 有關(guān)本次設(shè)計題目的知識 ，而且學(xué)到了 很多 治學(xué)態(tài)度和為人處世的道理，這一切都將使我終身受益。謹(jǐn)在此向致以崇高的敬意！對給予我支持和幫助的所有 老師和 同學(xué)們表示衷心的感謝！ 30 附 錄 附錄 A 外文資料 SingleChip Voice Record/Playback Devices 4, 5, 6, and 8Minute Durations GENERAL DESCRIPTION The ISD4003 ChipCorder174。 Products provide highquality,3volt, singlechip Record/Playback solutions for 4 to 8minute messaging applications which are ideal for cellular phones and other portable products. The CMOSbased devices include an onchip oscillator, antialiasing filter, smoothing filter, AutoMute? feature, audio amplifier, and high density, multilevel Flash storage array. The ISD4003 series is designed to be used in a microprocessor or microcontrollerbased system. Address and control are acplished through a Serial Peripheral Interface (SPI) or Microwire Serial Interface to minimize pin count. Recordings are stored in onchip nonvolatile memory cells, providing zeropower message storage. This unique, singlechip solution is made possible through ISD’s patented multilevel storage technology. Voice and audio signals are stored directly into memory in their natural form, providing highquality, solidstate voice reproduction. FEATURES 31 ? Singlechip voice Record/Playback solution ? Single +3 volt supply ? Lowpower consumption – Operating current: ICC Play = 15 mA (typical) ICC Rec = 25 mA (typical) – Standby current: 1 μA (typical) ? Singlechip durations of 4, 5, 6, and 8 minutes ? Highquality, natural voice/audio reproduction ? AutoMute feature provides background noise attenuation during periods of silence ? No algorithm development required ? Microcontroller SPI or Microwire? Serial Interface ? Fully addressable to handle multiple messages ? Nonvolatile message storage ? Power consumption controlled by SPI or Microwire control register ? 100year message retention (typical) ? 100K record cycles (typical) ? Onchip clock source ? Available in die form, PDIP, SOIC, TSOP, and chip scale packaging (CSP) ? Extended temperature (–20176。C to + 70176。C) and industrial temperature (–40176。C to +85176。C) versions available DETAILED DESCRIPTION SPEECH\SOUND QUALITY The ISD4003 ChipCorder series includes devices offered at , , , and KHZ sampling frequency and bandwidth, which affects sound quality. Please refer to the ISD4003 Series Product Summary table on the front page to pare filter pass band and product durations. The speech samples are stored directly into onchip nonvolatile memory without the digitization and pression associated with other solution. Direct analog storage provides a natural sounding reproduction of voice, music, tones, and sound effects not available with most solidstate solutions. DURATION To meet end system requirement, the ISD4003 series products are singlechip solutions at 32 4, 5, 6, and 8 minutes. FLASH STORAGE One of benefits of ISD’S ChipCorder technology is the use of onchip nonvolatile memory, which provides zeropower message storage. The message is retained for up to 100 years (typically) without power. In addition, the device can be rerecorded (typically) over 100,000 times. MICROCONTROLLER INTERFACE A fourwire (SCLK, MOSI, MISO,SS ) SPI interface is provided for ISD4003 control and addressing function. The ISD4003 is configured to operate as a peripheral slave device, with a microcontrollerbased SPI bus interface. Read/Write access to all the internal registers occurs through this SPI interface. An interrupt signal (INT ) and internal readonly Status Register are provided for handshake purpose. PROGRAMMING The ISD4003 series is also ideal for playbackonly applications, where single or multiple message Playback is controlled through the