【正文】 靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。 操作規(guī)則 （ 1）串行外設(shè)接口 ISD4000 系列語音芯片工作于 SPI 串行接口。以 ISD4004 為例，協(xié)議的具體內(nèi)容如下 [5]： 所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于 SS 下降沿。 數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入，在下降沿移出。 指令格式是 (八位控制碼 )加（ 十六位地址碼）。 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。當(dāng)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(dāng)前的操作可以不兼容）。 所有指令都在 SS 端上升沿開始執(zhí)行。信息快進(jìn)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。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。 器件會從 00 地址開始放音，當(dāng)出現(xiàn) EOM 時，立即中斷，停止放音。 等待 TPUD（上電延時）； 發(fā) POWER UP 命令； 等待 2 倍 TPUD。 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。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為 20。輸入端以地為參考同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在 6 V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為 24mW，使得 LM386 特別適用于電池供電的 場合。 LM386 芯片如圖 36 所示 ： 特性（ Features）： 靜態(tài)功耗低，約為 4mA，可用于電池供電； 工作電壓范圍寬， 412 V or 518 V； 外圍元件少； 電壓增益可調(diào)， 20200； 低失真度 圖 36 LM386芯片 引腳說明： 1 和 8 為增益引腳， 2 為負(fù)端輸入， 3 為正端輸入， VSS 為接地， 5 為輸出， Vdd為電源 ， 7 為旁路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益 。 第三級中的 T8 和 T9 管復(fù)合成 PNP 型管，與 NPN型管 T10 構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級。 引腳 2 為反相輸入端，引腳 3 為同相輸入端。輸出端（引腳 5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 語音芯片模塊電路原理圖 STC89C52 和 ISD4004 之間的連接較少，其中 接 ISD4004 的片選引腳 /SS，控制 ISD4004 的 選通與否。 接 ISD4004 的串行時鐘引腳 SCLK，對于 ISD4004 芯片所需要的連接還有音頻信號輸出引腳 AUDOUT，該引腳通過一個濾波電容與揚(yáng)聲器連接， AMCAP為自動靜音端，使用時通過一個電容接地。 由于單片機(jī)驅(qū)動能力不夠，在處理音符信號時，需加功率放大裝置，因 LM386芯片具有低功耗、高增益的特點，這合 適單片機(jī)低功耗輸出，所以加裝 LM386 音頻信號放大器對信號進(jìn)行放大。另外， LCD 在大小石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 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。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。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。 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。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(jìn)行行、列驅(qū)動。其詳細(xì)功能如下： 電源部分 VDD 電源正極，通常接 +5V。為了簡化電路，可直接接地。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。 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。 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）。 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）。當(dāng)其有效時，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為 0。 BLA 背光源正極（ LED+5V）。 電路原理圖如圖 38： 圖 38 液晶顯示 模塊電路原理圖石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 按鍵控制模塊 按鍵控制模塊電路原理圖 按鍵分為兩類：獨立式按鍵和矩陣鍵盤。任何一個鍵按下時，通過門電路都會向 CPU 申請中斷，在終端服務(wù)程序中，讀入對應(yīng)值，從而判斷是哪一個按鍵被按下。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 在對所要設(shè)計的課題有了整體的了解之后，需要先建立程序框架的流程圖，對整個設(shè)計劃分模塊，逐個模塊實現(xiàn)其功能，最終把各個子模塊合理的連接起來，構(gòu)成總的程序。 系統(tǒng)的主流程圖如圖 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)。往芯片內(nèi)燒錄 語音信息 （錄音地址 0XA0，當(dāng)前錄音地址 0XB0）。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。 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。 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。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。在燒錄前要對 STC_ISP_V480 進(jìn)行一些必要的設(shè)置。 Keil C 程序運(yùn)行如圖 51 所示 ： 圖 51 keil C運(yùn)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(yùn)行圖 在完成對程序的調(diào)試及燒錄之后，還需要對其進(jìn)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。 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。 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(jī)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。 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。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(jì)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。 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)ジ纳啤? 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 參考文獻(xiàn) [1] 陳明熒 .8051單片機(jī)課程設(shè)計實訓(xùn)教材 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [2] 徐新艷 .單片機(jī)原理、應(yīng)用 與實踐 [M]. 北京：高等教育出版社， 2021 [3] 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 .8051單片機(jī)實踐與應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [4] 王千 .實用電子電路大全 [M]. 電子工業(yè)出版社， 2021 [5] 馮博琴 .微型計算機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [6] 張毅剛 .MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計 [M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 [7] 張淑清，姜萬錄等 .單片微型計算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用 [M]. 國防工業(yè)出版社， 2021 [8] 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 .8051單片 機(jī)實踐與應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [9] 趙亮 ,侯國銳 .單片機(jī) C語言編程與實例 [M]. 北京 :人民郵電出版社 ,2021 [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 2021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,2021 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)。 還要感謝實習(xí)期間 實習(xí)老師對硬件方面的指導(dǎo) 。 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。C to + 70176。C to +851