【正文】 A N A I NA G CM I C R E FM I CV C C AS P 圖211 ISD1420管腳排列圖XCLK——ISD1400 系列對外部的時(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)鐘自動失去作用。如果沒有用則該引腳應(yīng)當(dāng)接地，另外，如不是要求時(shí)鐘信號特別精確，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。SP+， SP(揚(yáng)聲器輸出) ——SP+和 SP引腳提供了揚(yáng)聲器的直接驅(qū)動功能，而輸出電阻只有 16Ω。對于直接驅(qū)動的揚(yáng)聲器來說，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)。A0~A7(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。 分段錄音和放音簡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，而只用一些簡單的例子加以說明。例子中所涉及到的參數(shù)不作詳細(xì)的說明，只求能說明問題即可。首先說明，地址并不是存儲信息的序號，它是芯片存儲區(qū)的指針，實(shí)際上，它和單片機(jī)的存儲區(qū)地址是類似的。以 ISD1420 為例，此芯片的存儲時(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。=200 段。如果想從第 10 秒處開始錄音，則所需地址為 10247。=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(A0~A6)的狀態(tài)，然后按一般情況進(jìn)行錄音即可。放音與錄音類似，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)問題，我們可以簡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，并且減小了對單片機(jī)的控制線需求。以 ISD1420 為例，如果我們把 A0~A3 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)會出現(xiàn)意料之外的錄音過程，而這個(gè)意外的錄音過程會妨礙以前的聲音進(jìn)行回放，一個(gè)偽 EOM 標(biāo)記會出現(xiàn)在存儲空間的開始部分。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 )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 端信號置低電平，就開始了一個(gè)從芯片的開始存儲空間錄音的過程，如果保持低電平，錄音過程會一直保持到存儲空間滿為止。(2)邊緣觸發(fā)形式的放音 PLAYE 置低電平就開始了一個(gè)回放過程，放音從存儲空間的開始部分或選定的段開始放音。PLAYE 變高電平對放音過程沒有影響，放音會持續(xù)到遇到 EOM 信號為止。(3)電平觸發(fā)形式的放音 PLAYL 置低開始了一個(gè)回放過程，但在放音過程中，PLAYL 要一直保持低電平，放音過程會持續(xù)到遇到 EOM 信號為止。如果在遇到 EOM信號之前變高，放音即結(jié)束 [12]。 存儲芯片 AT24C02 簡介在本設(shè)計(jì)中，AT24C02 存儲芯片主要用于保存來訪者的人數(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)用在測控系統(tǒng)以及各類智能儀表中用于保存特征參數(shù)和各種檢測數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)得到可靠保護(hù)而不會由于停電、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。1．存儲芯片 AT24C02 的引腳圖及性能DS1302 引腳如圖 212 所示。AT24C02 是一種串行 CMOSEPROM 電擦除只讀存儲器，采用 cI總線結(jié)構(gòu)，其只要主要指標(biāo)如下：工作電壓：~6V工作電流：3mA存貯容量：256*8bit靜態(tài)電流：70μA自同步頁寫周期：10ms 數(shù)據(jù)保持時(shí)間：100 年A 0A 1A 2G N DV C CT E S TS C LS D A12348765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 I/O 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)鐘信號和各種控制信號均由單片機(jī)產(chǎn)生。在傳送過程中，每個(gè)動作的執(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均被理解為控制信號： SDA 由高變低意味著讀/寫操作的開始，SDA 由低變高則表示讀/寫工作的結(jié)束。啟動信號發(fā)出后，E 2PROM 收到的第一個(gè)字節(jié)為指令代碼。其中高 4 位 D7~D4 為器件標(biāo)志 AT24C02 固定為1010；D3~Dl 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；如果是寫模式，還需再發(fā)送片內(nèi)地址字節(jié)。在數(shù)據(jù)傳送過程中，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，以表示讀/寫的繼續(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，則表示整個(gè)過程結(jié)束。 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，A7為低電平，A0～A7 全部為地址輸入引腳。本設(shè)計(jì)設(shè)置三段錄音，錄音時(shí)間分別為4s、5s、11s ，對應(yīng)的地址單元分別是：00H～1FH、20H～47H 、48H ～A0H，故只需要三條地址線就可以了，、 對應(yīng)A 。ISD1420的REC錄音引腳為低電平時(shí)，開始錄音， 引腳控制。錄音時(shí)，先通過單片機(jī)送出地址00H或20H或48H，選好錄音段，錄音。用戶錄制的語音每一段結(jié)束后，芯片自動設(shè)有段結(jié)束標(biāo)志(EOM)，芯片錄滿后設(shè)有溢出標(biāo)志(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，錄音時(shí)呈低電平，二極管發(fā)光；錄音完成后燈熄滅表示錄音結(jié)束。硬件電路如圖213，它主要包括三大部分：響鈴電路、錄音放音電路和存儲電路。A 6A 5A 3A 7A 4A 2A 1A 0P L A Y LP L A Y ER E CR E C L E DX C L KV C C DV C C AV S S DV S S AS P +S P A N A I N A N A O U TM I CM I C R E FA G CI S D 1 4 2 0L M 3 8 6A 0A 1A 2G N DV C CW PS C LS D A2 2 0 181。 F0 . 1 181。 FV C C0 . 1 181。 F1 0 0 K1 0 0 K1 0 K5 K1 0 K5 . 1 K0 . 1 181。 F1 0 0 181。 F5 Ω1 K1 0 181。 F1 0 K2 2 0 181。 F1 0 KM I C0 . 1 181。 F0 . 1 181。 F4 . 7 181。 F4 7 0 KV C CP 3 . 6P 3 . 7V C C.........P 2 . 49 0 1 21 0 0 K1 0 0 K1 0 0 K0 . 0 0 1 μL E D4 7 0 ΩA T 2 4 C 0 21 K.........V C C1 0 μ F圖213 ISD1420與單片機(jī)的硬件電路 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言提示，更人性化；三、播放按鈕，主人播放來訪者留言；室外機(jī)有一個(gè)按鈴按鈕、揚(yáng)聲器（語音提示來訪者主人的信息）以及 LCD 顯示提示來訪者主人的英文信息。按鍵圖如圖 214 所示。4 . 7 K4 . 7 K4 . 7 KP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2K 1K 2K 3（a ）V C CK 4P 0 . 34 . 7 K(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)，就開始錄音； K2 鍵是播放鍵，主人按鍵，可以聽到來訪者的留言；K3 鍵是來訪者的按鈴鍵； K4 是主人選擇是否在家按鍵，當(dāng)主人在家是，將開關(guān)打在 VCC，鍵盤掃描到高電平時(shí)，播放主人錄制的留言 1，以及顯示留言 1；當(dāng)家里沒人時(shí)，將開關(guān)打在 GND，鍵盤掃描到低電平時(shí)，播放主人錄制的留言 2，以及顯示留言 2【18】 。第 3 章 軟件部分設(shè)計(jì) 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。主程序主要用來完成系統(tǒng)的初始化、時(shí)間顯示和按鍵掃描等工作。開 始設(shè)定堆棧指針清標(biāo)志和暫存單清顯示緩沖區(qū)設(shè)定參數(shù)值對時(shí)鐘芯片 、 液晶進(jìn)行初始化從 D S 1 3 0 2 時(shí)鐘芯片中讀出數(shù)據(jù)L C D 顯示時(shí)間掃描鍵盤圖 31 主程序流程圖先掃描按鍵，若沒有按鍵，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（門鈴按鍵）、K4 鍵（選擇功能）。 相應(yīng)子程序設(shè)計(jì)相應(yīng)處理程序主要包括：鍵盤掃描子程序、液晶顯示子程序、語音提示子程序、響鈴子程序以及錄音子程序。 按鍵掃描子程序設(shè)計(jì)本程序采用非編碼鍵盤，單片機(jī)必須對所有按鍵進(jìn)行監(jiān)視。一旦發(fā)現(xiàn)有鍵按下，單片機(jī)掃描按鍵，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序，實(shí)現(xiàn)該鍵功能。當(dāng)按下 K1 時(shí)，跳轉(zhuǎn)到錄音子程序，開始主人錄制留言；當(dāng)按下 K2 鍵，跳轉(zhuǎn)到播放子程序，主人按鍵，可以聽到來訪者的留言；當(dāng)按下 K3 鍵時(shí)，來訪者的按鈴鍵，判斷 K4 鍵為高電平還是低電平，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)回應(yīng)程序 1 或 2；而 K4 是主人選擇是否在家按鍵，當(dāng)主人在家是，將開關(guān)打在 VCC，鍵盤掃描到高電平時(shí)，播放主人錄制的留言 1，以及顯示留言 1；當(dāng)家里沒人時(shí)，將開關(guān)打在 GND，鍵盤掃描到低電平時(shí)，播放主人錄制的留言 2，以及顯示留言 2。按鍵掃描子程序流程圖如圖 32 所示。開始K 1K 2K 3K 1 鍵功能程序K 2 鍵功能程序K 3 鍵功能程序YYYNN開始結(jié)束圖 32 按鍵掃描子程序 門鈴鍵子程序設(shè)計(jì)門鈴是 K3 鍵，當(dāng)來訪者按下門鈴鍵，系統(tǒng)判斷 口是高電平還是低電平，即K4 鍵是打開還是閉合。K4 鍵是主人控制鍵，當(dāng)主人不在家或是不想有人打擾的時(shí)候，主人將 K4 旋鈕打在“OUT”上，即 口為高電平，執(zhí)行子程序 1，當(dāng)主人在家的時(shí)候，將旋鈕打在“IN”上，即 口為低電平，執(zhí)行子程序 2【3】 。具體流程圖如圖 33 所示。調(diào)用語音和顯示子程序 1判斷 P 0 . 3 口是低電平還是高電平低 （ 主人在家 ）高 （ 主人不在家 ）調(diào)用語音和顯示子程序 2開始結(jié)束判斷 K 3 是否按下NY圖 33 門鈴鍵子程序1. 語音和顯示子程序 1語音和顯示子程序 1，就是主人不在家時(shí)，對來訪者的語音提示和顯示提示，語音提示為， “家里沒人，請留言姓名，謝謝！”LCD 顯示：“Please visit me later!”語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，語音和顯示子程序 1 流程圖。開始顯示提示及放主人留言從上次放音結(jié)束處開始錄來訪者留言停止錄音并掛機(jī)返回圖 34 語音和顯示子程序 1 流程圖2. 語音和顯示子程序 2語音和顯示子程序 2 是當(dāng)主人在家時(shí)，來訪者聽到的語音提示以及顯示語，其中語音由主人錄制：“請稍后，馬上就來！”顯示語為：“Please wait for a moment!”流程圖如圖 35 所示。開始顯示提示及放主人留言返回響鈴圖 35 語音和顯示子程序 2 流程圖 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，我是 XX，主人不在家，請留言，留言時(shí)間是 20s”和“您好，請稍等，我馬上來開門” ） 。預(yù)先錄入 ISD1420 芯片中，以便需要時(shí)可以隨時(shí)調(diào)用。在這里留有 9s 的時(shí)間用來錄這段話。具體操作是：選按下RECORD 鍵，程序檢測到此鍵后，便開始示主人留言信息并啟動單片機(jī)的 T0 中斷定時(shí)。4s 后自動停止。由于對 ISD1420 進(jìn)行直接尋址時(shí)，信息的最小分辨率是