數(shù)碼錄音筆的設(shè)計與實施

1、. . . . 1 / 59鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計數(shù)碼錄音筆的設(shè)計與實施DigitalDigital VoiceVoice RecorderRecorder ofof DesignDesign andand ImplementationImplementation 20112011 屆屆電氣工程電氣工程系系專業(yè)專業(yè)電子信息工程電子信息工程學(xué)號學(xué)號學(xué)生學(xué)生指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師完成日期完成日期 20112011 年年 5 5 月月 2525 日日. . . . 畢業(yè)設(shè)計成績單畢業(yè)設(shè)計成績單學(xué)生學(xué)號2班級專業(yè)電子信息工程畢業(yè)設(shè)計題目指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱評定成績指導(dǎo)教師得分評閱人得分答辯小組組長得分成績

2、：院長(主任) 簽字：年月日. . . . - 2 - / 59畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書題目數(shù)碼錄音筆研究與實施學(xué)生學(xué)號班級專業(yè)電子信息工程承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位電氣工程系導(dǎo)師導(dǎo)師職稱講師一、主要容通過錄音模塊 ISD4003 芯片或者 BMP5008 類似功能芯片與單片機實現(xiàn)數(shù)字錄音的功能。二、基本要求1使用或者類似芯片完成錄音筆的功能。2可以錄音，放音3. 使用 Keil C 編程。實現(xiàn)相關(guān)邏輯控制。4. 電路原理圖設(shè)計， protel 印刷電路圖設(shè)計。5. 提出系統(tǒng)設(shè)計框圖，提出相應(yīng)的解決方案。6. 需單片機和芯片，開發(fā)電路板以相關(guān)傳感器，價格200 元。三、主要技術(shù)指標1電壓直流 5V，

3、工作電流小于 500mA。2完成主要功能3. 電路原理圖4. 使用說明書撰寫5. 論文正文不少于 1 萬字，查閱文獻資料不少于 10 篇，其中外文文獻 2 篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少于3000 漢字。四、應(yīng)收集的資料與參考文獻C 語言開發(fā)關(guān)于 STC89 系列相關(guān)單片機開發(fā)文檔。相關(guān)傳感和顯示器件使用手冊和接口電路電機驅(qū)動模塊。五、進度計劃第 1 周第 2 周 開題報告和任務(wù)分配第 3 周第 7 周需求分析，概要設(shè)計第 8 周第 12 周詳細設(shè)計，中期考核第 13 周第 14 周 寫論文第 15 周第 16 周 上交論文，答辯. . . . - 3 - / 59教研室主任簽字時間年

4、月 日畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告題目數(shù)碼錄音筆研究與實施學(xué)生學(xué)號班級專業(yè)電子信息工程. . . . - 4 - / 59一、研究背景：隨著人類社會的不斷進步，隨著數(shù)字化信號處理技術(shù)的不斷提高，語音處理大規(guī)模集成電路的進步，語音合成，語音識別，語音存儲和回放技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，其自動化程度越來越高，使用圍越來越廣，前景十分喜人。而錄放系統(tǒng)具有電路簡明、應(yīng)用方便、單片錄放、不怕掉電、音色純正、性價比高等特性。數(shù)碼錄音筆對于我們現(xiàn)如今的人們己經(jīng)是再熟悉不過的產(chǎn)品了，它己經(jīng)應(yīng)用在了很多地方，其中主體部分應(yīng)該是記者了。正是基于錄音筆能過錄音的特點，在你無法憑借記憶記住重要談話，或者重要會議的重要

5、容的時候，它便體現(xiàn)除了它的優(yōu)勢，清晰完整無誤的記錄下你要記錄的東西，而你能夠拿出更多的時間來處理其他事情，除此之外錄音筆小巧易于攜帶，存儲容量大，基于這些優(yōu)點，越來越多的得到人們的青睞。數(shù)碼錄音筆，數(shù)字錄音器的一種，造型如筆型，攜帶方便，同時擁有多種功能，如存儲功能、MP3 播放等。與傳統(tǒng)錄音機相比，數(shù)碼錄音筆是通過數(shù)字存儲的方式來記錄音頻，更便捷、小巧。在如今的社會生活中，它被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，例如：經(jīng)常唱歌或者彈奏樂器的人需要記錄自己的演出效果，記者在進行采訪時需要記錄一些重要談話，再有平時開會、聽課、你無法到場要別人給你錄音也很方便，同時它有存儲和播放功能，又可以當做一個音樂播放器，總之，

6、它已開始走進人們的生活，越來越扮演一個重要的角色。二、國外研究現(xiàn)狀：現(xiàn)代的數(shù)碼錄音筆無論錄音長度還是質(zhì)量上，都擁有絕對優(yōu)勢，但隨著多功能 MP3, MP4, 智能手機的普與，錄音逐漸成為了隨身數(shù)碼設(shè)備中的一項附屬功能。盡管不少缺乏技術(shù)的國小廠都相繼退出了數(shù)碼錄音筆市場，但以三星為代表的世界級數(shù)碼巨頭并沒有軒言放棄，反而借助新的技術(shù)和設(shè)計，給這個看似一潭死水的市場注入了新的活力。精明的商家開始重新恢復(fù)音質(zhì)的魅力，并令其成為數(shù)碼錄音筆發(fā)展的一大方向。根據(jù)國外市場調(diào)查，預(yù)計數(shù)碼錄音筆相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需求在 2010 至 2015 年總體趨勢將會上升，并且成品價格將會保持上升趨勢，數(shù)字化趨勢明顯，錄音筆相關(guān)

7、產(chǎn)品總體走向?qū)窍蛑p巧，便捷，數(shù)字化方向發(fā)展。相關(guān)技術(shù)急需更新，研究前景明朗。三、研究方案：數(shù)碼錄音筆的制作過程主要有以下幾步：第一，前期的程序編寫，匯編應(yīng)用較少，主要是 C 語言的編寫，同時需要了解單片機的相關(guān)知識。第二，學(xué)習(xí)相關(guān)軟件的應(yīng)用，了解 C51單片機的開發(fā)流程，掌握用軟件對程序進行測試等基本技能。第三，對需用的硬件進行統(tǒng)計，本產(chǎn)品主要用到的硬件有存儲卡（或 USB 接口） 、麥克風(fēng)（輸出） 、喇叭（錄入） 、芯片、電池與相關(guān)零件。第三，將調(diào)試好的程序燒入芯片中，并進行實物測試，實現(xiàn)應(yīng)有功能后根據(jù)個人愛好可添加其他功能。四、預(yù)期結(jié)果：數(shù)碼錄音筆的成品主由電源、麥克風(fēng)和喇叭組成。數(shù)

8、碼錄音筆主要是用一個語音錄入系統(tǒng)，將需要錄制的音頻通過已有程序芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)信息錄入存儲器中，然后，再通過此芯片可將數(shù)據(jù)信息再轉(zhuǎn)換為語音信息并通過輸出系統(tǒng)（即喇叭）播放出來，實現(xiàn)其功能。指導(dǎo)教師簽字時 間年月日. . . . I / 59摘要隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)碼錄音筆已得到了越來越多的人的青睞，論文通過對多種錄音筆的設(shè)計方案進行了比較和分析，選定 AT89C52 單片機設(shè)計了一個數(shù)碼錄音筆。本文提出了基于 STC89C52 單片機和 ISD4004 語音芯片的語音存儲與回放設(shè)計的方案。首先介紹了設(shè)計方案的選擇，接著進行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，包括音頻輸入輸出電路的設(shè)計、按鍵控制電路的設(shè)計、液

9、晶顯示電路的設(shè)計等，設(shè)計中以AT89C52 單片機主控制為核心，采用了美國 ISD 公司制造的 ISD4004 語音芯片實現(xiàn)錄放系統(tǒng)的功能。其中按鍵控制電路對整個系統(tǒng)進行控制，顯示電路用數(shù)碼管更直觀的錄音放音，音頻放大電路放大器采用通用型音頻功率放大器 LM386 來實現(xiàn)。系統(tǒng)模塊包括主程序模塊、語音信號的采集模塊、鍵盤掃描模塊、語音信號存儲模塊的設(shè)計等，進行了程序流程的設(shè)計，編寫了程序代碼。系統(tǒng)實現(xiàn)了語音數(shù)據(jù)的錄制、播放、暫停、循環(huán)播放、重復(fù)播放、選擇上一段、選擇下一段以與用數(shù)碼管和 led等顯示相關(guān)操作等功能，設(shè)計具有一定的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：單片機錄音放音 數(shù)碼錄音筆. . . . II

10、/ 59AbstractWith the rapid development of electronic technology, digital voice recorder has been more and more people have favored paper on the design of a variety of voice recorder were compared and analyzed, the selected SCM AT89C52 designed a digital voice recorder. This paper is proposed based o

11、n STC89C52 SCM and ISD4004 pronunciation chip voice storage and playback design scheme. Firstly introduces the selection of design scheme, then the hardware design, including audio input/output circuit design, button control circuit design, liquid crystal display circuit design, design with AT89C52

12、single chip computer master control as the core, using America ISD companies manufacture of ISD4004 pronunciation chip realizing the function of recording system. One button control circuit to control the whole system, display circuit with a digital tube more intuitive recording playback, audio ampl

13、ifier circuit amplifier using universal model LM386 audio amplifier to realize. System modules including main program module, speech signal acquisition module, the keyboard scan module, speech signal storage module design, the design of the program flow and write program code. System realizes the sp

14、eech data recorded, play, pause, looping, aired, choose a long, choosing the next paragraph and use digital tube and led to display relevant operating functions such as design has certain, the application valueKeywordKeyword: :Microcontrollerecordinglayback Digital voice recorder. . . . I / 59目錄第 1

15、章緒論 11.1課題研究的目的和意義 11.2國外研究現(xiàn)狀 11.3論文研究容 2第 2 章錄音筆設(shè)計方案與論證 32.1錄音筆設(shè)計方案的提出 32.2錄音筆設(shè)計方案分析論證 32.3錄音筆設(shè)計方案的確定 4第 3 章硬件設(shè)計 63.1主控制模塊 63.1.1STC89C52 單片機總控制電路 63.1.2STC89C52 引腳 93.1.3ISP 技術(shù)（在線可編程）113.2語音模塊 123.2.1語音芯片 ISD4004 123.2.2語音芯片 ISD4004 引腳功能描述 133.3按鍵控制電路 143.4顯示電路 153.5音頻放大電路 16第 4 章軟件設(shè)計 184.1軟件設(shè)計流程圖

16、 184.2各個子程序的設(shè)計 184.2.1錄音子模塊 184.2.2放音子模塊 194.2.3鍵盤掃描模塊 20第章結(jié)論與展望 22參考文獻 23致24附錄 25附錄外文資料原文 25附錄 B系統(tǒng)電路原理圖 34附錄程序清單 35. . . . 1 / 59第 1 章緒論1.1課題研究的目的和意義數(shù)碼錄音筆對于我們現(xiàn)如今的人們己經(jīng)是再熟悉不過的產(chǎn)品了，它己經(jīng)應(yīng)用在了很多地方，其中主體部分應(yīng)該是記者了。正是基于錄音筆能過錄音的特點，在你無法憑借記憶記住重要談話，或者重要會議的重要容的時候，它便體現(xiàn)除了它的優(yōu)勢，清晰完整無誤的記錄下你要記錄的東西，而你能夠拿出更多的時間來處理其他事情。除此之外錄

17、音筆小巧易于攜帶，存儲容量大，基于這些優(yōu)點，越來越多的得到人們的青睞。 現(xiàn)在所說的錄音筆指的數(shù)碼錄音筆，也稱為數(shù)碼錄音棒或數(shù)碼錄音機，數(shù)字錄音器的一種，為了便于操作和提升錄音質(zhì)量造型并非以單純的筆型為主，攜帶方便，同時擁有多種功能。1.2國外研究現(xiàn)狀就聲音錄制而言，雖然專業(yè)的數(shù)碼錄音筆不論在錄音長度上還是品質(zhì)上，都擁有絕對的優(yōu)勢，但隨著多功能 MP3, MP4, PDA 甚至是智能手機的普與，錄音逐漸成為了隨身數(shù)碼設(shè)備中的一項附屬功能。盡管不少缺乏技術(shù)的國小廠都相繼退出了數(shù)碼錄音筆市場，但以三星為代表的世界級數(shù)碼巨頭并沒有軒言放棄，反而借助新的技術(shù)和設(shè)計，給這個看似一潭死水的市場注入了新的活力

18、。首先錄音作為任何一款錄音筆都是必不可少的基本功能，所以好的音質(zhì)便成為了錄音筆未來發(fā)展方向之一口隨著閃存技術(shù)的長足進步，存儲容量已經(jīng)不再是數(shù)碼錄音筆的發(fā)展瓶頸，相反，過大的容量還會顯得有些“雞肋 。于是，精明的商家開始重新恢復(fù)音質(zhì)的魅力，并令其成為數(shù)碼錄音筆發(fā)展的一大方向。三星則在此基礎(chǔ)上將其在家庭影院中的王牌 3D 音效技術(shù) DNSe 運用到數(shù)碼錄音筆產(chǎn)品當中，這種音效增強技術(shù)與單純地擴大頻率圍完全不同，也就是說，即使用較小的率圍實現(xiàn)長時間錄音，也能獲得優(yōu)化后的錄制效果。據(jù)了解，DNSe 是三星耗時六年開發(fā)的虛擬音效技術(shù)，并主要用于家庭影院和高端 MP3 產(chǎn)品上，它能夠通過聲音數(shù)字信號的處理

19、，創(chuàng)造出更為逼真的臨場感，聽者能夠明顯感覺到音樂從四面八方傳來，并且圍更遠，聲音更純掙。搭載了 DNSe 音效的三星 YV-150，不僅在錄音上擁有了得天獨厚的優(yōu)勢，還因此獲得了媲美專業(yè) MP3 的音樂播放能力值得注意的是，作為數(shù)碼音樂領(lǐng)域. . . . 2 / 59的翹楚，三星的新一代 DNSe 2.0 音效技術(shù)已經(jīng)開始在 13 等新品上登場。并且，種種跡象表明三星正在試圖通過音效升級，來創(chuàng)造獨特的市場競爭力，數(shù)碼錄音筆的音質(zhì)全面提升或許僅是時間問題。其次，僅僅擁有好的音質(zhì)是不夠的。未來的錄音筆應(yīng)該具有更強大的功能。上，專業(yè)數(shù)碼錄音筆之所以專業(yè)，還在于它在功能上更加貼近商務(wù)人士的需求事實以三

20、個高控錄音功能還可以讓錄音筆更加“聽話” ，隨時開錄。錄音筆錄制出來的文件要使用于其他數(shù)碼設(shè)備，那么保存為 MP3 格式是最方便的，電腦、手機、MP3 都能輕松播放三星 YV-150 可以直接把錄音存為 MP3 文件，很大程度上方便了用戶使用。另外，對于經(jīng)常出差的商旅人士，三星 YV-150 非常值得推薦，其專業(yè)級的音效增強芯片會給音樂播放帶來震撼的感受，讓你在工作之余也能偶得浮閑。隨著視聽家電產(chǎn)品的不斷豐富，已經(jīng)有越來越多微小型產(chǎn)品走入人們的日常生活，他們最突出的優(yōu)點是體積小，而且重量輕，給人們帶來了方便。作為一種簡單的獲取和記錄數(shù)字化文件的工具，錄音筆風(fēng)靡市場，成為學(xué)生記者、商務(wù)人士購置錄

21、音設(shè)各的首選。不僅在校園里取代了復(fù)讀機，也成為時間緊在職人員的掌上新寵。1.3論文研究容語言在人類發(fā)展史中起到了至關(guān)重要的作用，它的作用并不亞于直立行走和工具的使用，怎樣能把人類的語言絲毫不差地記錄下來也是人們一直思考的問題。隨著人類社會的不斷進步，隨著數(shù)字化信號處理技術(shù)的不斷提高，語音處理大規(guī)模集成電路的進步，語音合成，語音識別，語音存儲和回放技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，其自動化程度越來越高，使用圍越來越廣，前景十分喜人。并且，錄放系統(tǒng)還具有電路簡明、應(yīng)用方便、單片錄放、不怕掉電、音色純正、性價比高等特性。所以本次設(shè)計就利用單片機和語音芯片來實現(xiàn)一個錄音筆系統(tǒng)對于錄音筆的最基本的要求便是可以錄音、

22、播放，重復(fù)錄音以與播放要求。STC89C52 該款單片機資源豐富，再加上與 isd4004 語音芯片的結(jié)合來實現(xiàn)語音的存儲與回放，通過單片機的控制可以實現(xiàn)語音的多錄多放的功能。. . . . 3 / 59第 2 章錄音筆設(shè)計方案與論證2.1錄音筆設(shè)計方案的提出設(shè)計要求錄音筆實現(xiàn)錄音、播放、暫停、循環(huán)播放、重復(fù)播放、選擇上一段、選擇下一段的功能?？梢钥闯霰敬卧O(shè)計的系統(tǒng)的主要部分應(yīng)該是錄音放音部分再附加上其他的功能部分。因此我們重點對錄放音部分實現(xiàn)的方案做了探討，方案比較的多，各有其優(yōu)缺點。現(xiàn)具體分析如下：方案一：采用處理器集成型可重構(gòu)系統(tǒng) PICEX 實現(xiàn)數(shù)碼錄音筆的核心處理部分，對每一個管理模

23、塊、功能實現(xiàn)模塊都構(gòu)建一個可重構(gòu)模塊。在系統(tǒng)完成各種任務(wù)時，可重構(gòu)模塊的運行是完全獨立于核的，在編程中使各模塊處于并行運行狀態(tài)。在錄音狀態(tài)時各部件采用流水線的方法，即每個部件的輸入數(shù)據(jù)都取自其來源部件給出的上一個值，各部件幾乎同時開始工作，使系統(tǒng)處于在線程級并運行的狀態(tài)。 方案二：基于單片機、數(shù)字信號處理器 DSP 和 FLASH 存儲器的數(shù)碼錄放音系統(tǒng)。在錄音時，語音信號經(jīng)過處理后送到 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在把這些語音數(shù)據(jù)送到高速數(shù)字信號處理器（DSP）進行壓縮，壓縮后的語音數(shù)據(jù)與日期、時間一起存儲到 FLASH 存儲器中；回放時，從 FLASH 存儲器中讀取語音數(shù)據(jù)送到 DSP

24、 解壓，解壓后的數(shù)據(jù)經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換，還原成語音信號，最后經(jīng)功放放大后從喇叭輸出。方案三：基于凌陽 16 位單片機的簡單開發(fā)系統(tǒng) SPCE061A 精簡開發(fā)板，利用SPCE061A 的可編程音頻處理功能，通過串行輸入輸出端口 SIO 與同樣具有串行接口的 FLASH(SPR4096)進行數(shù)據(jù)通訊來開發(fā)數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)。通過按鍵控制系統(tǒng)的錄音、停止、放音等操作。方案四：通過錄音模塊 ISD4004 芯片或者 BMP5008 類似功能芯片與單片機實現(xiàn)數(shù)字錄音的功能。用 ISP 實現(xiàn)對 ISD4004 語音芯片的錄放音控制。以 ISP 技術(shù)為手段，使用 Keil C 編程，實現(xiàn)相關(guān)邏輯控制。經(jīng)過

25、編譯調(diào)試后對程序進行軟件仿真測試，仿真測試通過后，對系統(tǒng)進行引腳鎖定、熔絲生成、下載編程（STC-ISP V391下載編程軟件） 。2.2錄音筆設(shè)計方案分析論證方案一：雖然數(shù)據(jù)串行化輸出、A/D 和 D/A 器件的操作可在核上實現(xiàn)，當其他可重構(gòu)模塊在工作時核處于等待狀態(tài)，則提高了系統(tǒng)的并行性，節(jié)省了系統(tǒng)資源。. . . . 4 / 59但是方案中使用 Samsung 公司的 K9K1208U0A 型 Flash 存作為存儲媒質(zhì)，這型號存為減少連線和封裝大小需要有特殊的控制時序和邏輯。因此需要為 Flash 存控制專門增加一個可重構(gòu)部件。對濾波、壓縮、解壓、信道編碼這些需要大量運算或長時間操作的

26、過程也必須對這四項任務(wù)各設(shè)計一個可重構(gòu)部件。這種方案對幾個重要過程都需要單獨設(shè)計一個可重構(gòu)部件，設(shè)計煩瑣工作量大，可重構(gòu)部件多。同時，雖然元件級可重構(gòu)系統(tǒng)在現(xiàn)有的 FPGA 上是可以實現(xiàn)的，但是由于現(xiàn)有 FPGA 體系結(jié)構(gòu)上的種種限制，諸如最小配置單位過大配置結(jié)構(gòu)復(fù)雜等，使這種系統(tǒng)在很多情況下執(zhí)行效率反而不與傳統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大減少了這類系統(tǒng)的應(yīng)用圍。綜上，故我們不采取這種方案。方案二：人們在語音處理的研究中，已經(jīng)研制出了很多語音編碼算法，而有些編碼算法已經(jīng)被直接固化到 DSP 上，形成專用的基于 DSP 的語音處理芯片。但是在我們未選擇 DSP 芯片主要是基于以下幾個因素：（1）運算速度。本

27、系統(tǒng)中，對運算速度的要求，主要是要滿足每一個 A/D 變換后的數(shù)據(jù)都能與時地存入存儲器，而通用單片機的處理能力已經(jīng)可以滿足需要。 （2）運算精度。本數(shù)字錄音系統(tǒng)沒有復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，所以沒有對運算精度的要求。(3)片硬件資源。由于系統(tǒng)要求能進行錄放音，所以 A/D 和 D/A 的功能是必需的，對 DSP 芯片，若外接 A/D 或 D/A 元件，增加了復(fù)雜度，也提高了成本。(4)功耗。DSP 芯片實現(xiàn)的功能較多，所以它的功耗相對較高。因此我不采取這種方案。方案三：SPCE061A 是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的一款高性價比十六位單片機，把各功能部件模塊化地集成在一個芯片里，部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各功能部件之

28、間的連線，提高了可靠性和抗干擾能力。片帶有高尋址能力的 ROM、靜態(tài) RAM 和多功能的I/O 口。芯片工作電壓圍大，能在低電壓供電時正常工作，且能用電池供電。其指令系統(tǒng)為其應(yīng)用增添了 DSP 功能但是又比專用的 DSP 芯片廉價。另外凌陽十六位單片機具有易學(xué)易用、高效率的指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。但是需要軟件接口程序，使用起來不是很方便，因此在設(shè)計方案的選取中不選用這種方案。2.3錄音筆設(shè)計方案的確定四個方案相比較，第四個方案比前面三個方案更符合本次設(shè)計的需要，我最后決定采用 STC89C52 單片機和錄音模塊 ISD4004 芯片來實現(xiàn)我的設(shè)計。第四個方案用單片機 STC89C52 和 IS

29、D4004 組成的電路更加發(fā)揮了芯片的優(yōu)勢，靈活的運用了芯片的功能，使語音錄放的功能更加完善，可以實現(xiàn)多錄多放的功能，符合語音錄放的要求，也更加符合現(xiàn)實中各種語音器件的要求。芯片 ISD4004 是整個錄音筆芯片的核心部分。ISD4004L16M 系列單片錄放時間. . . . 5 / 598 至 16 分，音質(zhì)好。芯片采用 CMOS 技術(shù)，含震蕩器、話筒前置放大、自動增益控制、防混淆濾波器、平滑濾波器、揚聲器驅(qū)動與 EEPROM 陣列.最小的錄放系統(tǒng)僅需麥克風(fēng)、喇叭、兩個按鈕、電源與少數(shù)電阻電容。ISP 技術(shù)為實現(xiàn)語音錄入提供了方便的硬件條件 ISP 技術(shù)是在一個系統(tǒng)可編程器件上實現(xiàn)對語音芯

30、片的控制。這種控制直接通過 ISP 器件的硬件電路實現(xiàn)，省去了軟件接口程序，使用起來方便快捷。ISD 芯片的控制錄放音的兩種方式（引腳的邊沿或電平觸發(fā)控制和微控制器串行通信接口控制） ，它的存儲器采用的是非易丟失數(shù)據(jù)的 EEPROM，并且操作方便。該開發(fā)環(huán)境支持標準 C 語言，并且，提供了語音錄放的 C 語言程序函數(shù)，只要了解函數(shù)的使用，就會很容易完成語音錄放，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件。同時還可根據(jù)設(shè)計要求在實現(xiàn)基本錄放功能的基礎(chǔ)上運用 AT89C52 單片機的多功能集成功能擴展錄放系統(tǒng)的功能。比如，使用 AT89C52 單片機的外引腳增添鍵盤控制功能或者外引數(shù)碼管的數(shù)字顯示功能；還可

31、通過 LCD 液晶顯示器顯示字符、數(shù)字等圖象，在錄音筆設(shè)計系統(tǒng)中可用來顯示按鍵功能等。這樣可以制作更復(fù)雜的錄、放音系統(tǒng)。. . . . 6 / 59第 3 章硬件設(shè)計3.1 主控制模塊3.1.1STC89C52 單片機總控制電路本次設(shè)計中所選用的 STC89C52 單片機是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機。該器件采用 ATMEL 搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。圖

32、3-1單片機總控制電路. . . . 7 / 59功能特性概述：單片機總控制電路如下圖 3-1：主要功能特性兼容 MCS52 指令系統(tǒng)8K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM32 個雙向 I/O 口256x8bit 部 RAM3 個 16 位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率 0-24MHz2 個串行中斷可編程 UART 串行通道2 個外部中斷源共 6 個中斷源2 個讀寫中斷口線3 級加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能3.1.1.1 時鐘電路STC89C52 部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和 TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由部方式產(chǎn)生或外部方式

33、產(chǎn)生。部方式的時鐘電路如圖 32(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時元件，部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在 1.212MHz 之間選擇，電容值在 530pF 之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用。外部方式的時鐘電路如圖 32（b）所示，RXD 接地，TXD 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。片時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1 和 P2，供單片機使用。（a a）部方式時鐘電路）部方式時鐘電路 （b b）外部方式時鐘電路）外部方式時

34、鐘電路圖 3-2時鐘電路. . . . 8 / 593.1.1.2 復(fù)位與復(fù)位電路（1）復(fù)位操作復(fù)位是單片機的初始化操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機從0000H 單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動。除 PC 之外，復(fù)位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 3-1 所示表 3-些寄存器的復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0-P3FFH

35、SCON00HIPXX000000BSBUF不定IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H（2）復(fù)位信號與其產(chǎn)生RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù) 24個振蕩周期(即二個機器周期)以上。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過 4us 才能完成復(fù)位操作。產(chǎn)生復(fù)位信號的電路邏輯如圖 3-3 所示：圖 3-3復(fù)位信號的電路邏輯圖. . . . 9 / 59整個復(fù)位電路包括芯片、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片復(fù)位電路在每個機器周期的 S5P2 時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到部復(fù)位

36、操作所需要的信號。復(fù)位操作有上電自動復(fù)位相按鍵手動復(fù)位兩種方式。上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 34（a）所示。這佯，只要電源 Vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖 3-4（b）所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如圖 3-4（c）所示：（a a）上電復(fù)位）上電復(fù)位 （b b）按鍵電平復(fù)位）按鍵電平復(fù)位 （c c）按鍵脈沖復(fù)位）按鍵脈沖復(fù)位圖 3-4復(fù)位電路上

37、述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時間大于 2 個機器周期。本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用圖 3-4（b）上電復(fù)位方式。3.1.2STC89C52 引腳圖 3-5STC89C52 單片機引腳圖. . . . 10 / 59VCC：電源電壓GND：地線P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活部上拉電阻。在 F1ash 編程時，P0 口

38、接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接 上拉電阻。P1 口：Pl 是一個帶部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，Pl 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“l(fā)” ，通過部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL） 。Flash 編程和程序校驗期間，Pl 接收低 8 位地址。P2 口：P2 是一個帶有部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“1” ，通過部的上拉電阻把端口拉到高電

39、平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL） 。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口線上的容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中 P2 寄存器的容） ，在整個訪問期間不改變。Flash 編程或校驗時，P2 亦接收高位地址和其它控制信號。P3 口：P3 口管腳是 8 個帶部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。當 P3 口寫入“1”后，它們被部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（

40、ILL）這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為 STC89C52 的一些特殊功能口，如下表所示：管腳備選功能:表 3-2P3 口的第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷 0）P3.3/INT1（外部中斷 1）P3.4T0（記時器 0 外部輸入）P3.5T1（記時器 1 外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。WDT 溢出將. . . . 11 / 59使該引腳輸

41、出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRT0 位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。DISRT0 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。ALEPROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不 訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 F1ash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG） 。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 AL

42、E 操作。該位置位后，只有一條M0VX 和 M0VC 才指令 ALE 才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 PSEN 信號。EAVPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH） ，EA 端必須保持低電平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接

43、 Vcc 端） ，CPU 則執(zhí)行部程序存儲器中的指令。F1ash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程電壓 V pp。XTALl：振蕩器反相放大器與部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。中斷寄存器：各中斷允許控制位于 IE 寄存器，5 個中斷源的中斷優(yōu)先級控制位于 IP 寄存器。3.1.3ISP 技術(shù)（在線可編程）Lattice 是 ISP（在線可編程）技術(shù)的發(fā)明者(據(jù)說 Lattice 公司最早是由華人創(chuàng)辦的） ，ISP 技術(shù)極大的促進了 PLD 產(chǎn)品的發(fā)展。ISP（In-System Programming）在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代

44、碼， 而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用 ISP 方式擦除或再編程。ISP 技術(shù)是未來發(fā)展方向。3.1.3.1ISP 的工作原理ISP 的實現(xiàn)相對要簡單一些，一般通用做法是部的存儲器可以由上位機的軟件通過串口來進行改寫。對于單片機來講可以通過 SPI 或其它的串行接口接收上位機傳來的數(shù)據(jù)并寫入存儲器中。所以即使我們將芯片焊接在電路板上，只要留出和上. . . . 12 / 59位機接口的這個串口，就可以實現(xiàn)芯片部存儲器的改寫，而無須再取下芯片。3.1.3.2ISP 的優(yōu)點與應(yīng)用ISP 技術(shù)的優(yōu)勢是不需要編程器就可以進行單片機的實驗和開發(fā)，單片機芯片可以直接焊接到電路板上，調(diào)試結(jié)

45、束即成成品，免去了調(diào)試時由于頻繁地插入取出芯片對芯片和電路板帶來的不便。目前市場上不少的單片機具有 ISP 功能。例如ATMEL 公司的單片機 AT89SXXXX 系列，提供了一個 SPI 串行接口對部程序存儲器編程（ISP） 。ATMEL 公司的單片機 AVR 系列，提供了一個 SPI 串行接口對部程序存儲器編程（ISP） ，以與 PHILIPS 公司的 P89C51RX2xx 系列是帶 ISP/IAP 的 8 位 Flash單片機。PHILIPS 公司為了使 ISP 技術(shù)和 IAP 技術(shù)得以推廣，在芯片上免費提供了Boot ROM 固件，并且巧妙地解決了固件和 FLASH 的地址覆蓋問題與

46、一些具體實現(xiàn)細節(jié)問題，使它們的實現(xiàn)變得簡單。3.2語音模塊3.2.1語音芯片 ISD4004ISD4004 是美國 ISD 公司制造的一種新款語音芯片。采用 ChipCorder 專利技術(shù)的語音芯片。此芯片無須 A/D 轉(zhuǎn)換和壓縮就可以直接儲存，沒有 A/D 轉(zhuǎn)換誤差，在一個記錄位（BIT）可存儲 250 級聲音信號，相當于通常的 A/D 記錄的 8 倍。片集成了晶體振蕩器、麥克前置放大器、自動增益控制等，只要很少的外圍器件，就可以構(gòu)成個完整聲音錄放系統(tǒng)。與 ISD 其它系列語音產(chǎn)品不同的是，ISD4004 是一種微控制器“從”設(shè)備，而“主”控制器可以是置有 SPI 兼容接口的微控制器，也可以

47、用 I/O 仿真 SPI 通信協(xié)議。ISD4004 系列工作電壓為 3V，單片錄放時間為816 分鐘，音質(zhì)好，適用于移動與其它便攜式電子產(chǎn)品中。該芯片采用 CMOS 技術(shù)，含振蕩器、抗混疊濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪與高密度多電平閃爍存貯列。芯片的所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過串行通信接口（SPI 或 Microwire）送入。 ISD4004 采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存貯在片閃爍存貯器中，因此能非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲” 。采樣頻率可為4.0，5.3，6.4，8.0kHz，頻

48、率越低，錄放時間越長，音質(zhì)則有所下降， 片信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存 100 年（典型值） ，反復(fù)錄音 10 萬次。. . . . 13 / 593.2.2 語音芯片 ISD4004 引腳功能描述ISD4004 的引腳排列如圖3-6所示，各引腳功能如下：圖 3-6ISD4004 語音芯片引腳圖電源（VCCA，VCCD）：為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝的不同管腳小，模擬和數(shù)字電源端最好分別走線。盡可能在靠近供電端處相連而去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。地線（VSSA，VSSD）：芯片部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。同相模擬輸入（ANA IN+）

49、：錄音信號 的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。單端輸入時，信號由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值 32mV，耦合電容和本端的 3k 電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動時，信號最大幅度為峰峰值 16mV，與 ISD33000 系列一樣。反相模擬輸入（ANA IN-）：差分驅(qū)動時，為錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值 16mV。音頻輸出（AUD OUT）：提供音頻輸出，可驅(qū)動 5k 的負載。片選（SS）：此端為低，即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。串行輸入（MOSI）：此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時鐘上升沿之前半個周

50、期將數(shù)據(jù)放到本端，供 ISD 輸入。串行輸出（MISO）：ISD 的串行輸出端。ISD 未選中時，本端呈高阻態(tài)。串行時鐘（SCLK）：ISD 的時鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生，用于同步 MOSI 和. . . . 14 / 59MISO 的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿鎖存到 ISD，在下降沿移出 ISD。中斷（INT）：本端為漏極開路輸出。ISD 在任何操作（包括快進）中檢測到EOM 或 IVF 時，本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個 SPI 周期開始時清除。中斷狀態(tài)也可用 RINT 指令讀取。OVF 標志用來指示 ISD 的錄、放操作已到達存儲器的末尾。只在放音中檢測到部的 EOM 標志時，

51、此狀態(tài)位才置 1。行地址時鐘（RAC）：漏極開路輸出。每個 RAC 周期表示 ISD 存儲器的操作進行了一行（ISD4004 系列中的存貯器共 2400 行） 。該信號保持高電平的時間為175ms，低電平時間為 25ms。在快進模式，RAC 可保持高電平 218.75s，低電平31. 25s。該端可用于存儲管理技術(shù)。3.3按鍵控制電路語音模塊的錄、放與一些其他功能要通過單片機的鍵盤來實現(xiàn)控制。同時利用單片機的 ISP（在線可編程系統(tǒng)） ，實現(xiàn)控制相對可靠、容易，所以在在單片機上添加了鍵盤控制方法。獨立按鍵式鍵盤控制法的電路如圖 3-7 所示。圖 3-7 按鍵電路圖在此次設(shè)計系統(tǒng)中，我們將存儲空

52、間分成了 4 塊，也就是可以錄放四段音頻，我們分別設(shè)計了錄音功能、放音功能、數(shù)碼管提示功能。這些功能都有相應(yīng)的按鍵控制。錄音鍵：當按下此鍵時開始錄音且數(shù)碼管顯示錄制第一段語音，同步計時?？梢凿浿瓢硕危斾洕M四段時返回來從第一段錄起，且覆蓋前一次錄音。放音鍵：當按下此鍵時開始播放已經(jīng)錄的語音，它可以播放 4 次，分別對應(yīng)錄音時的 4 段錄音，可以自由選擇播放已經(jīng)錄得語音。數(shù)碼管同步顯示錄制的序列號與時間。. . . . 15 / 59暫停鍵：錄音結(jié)束后，開始放音時，此鍵在放音時用處很大，當放第一段語音時，在語音播放中按下此鍵語音就會停止，再按放音鍵就會播放下一段語音，隨時都可以轉(zhuǎn)換到下一段語音的

53、播放。本系統(tǒng)中還有一首優(yōu)美的音樂，當播放音樂時，如果你想要錄音或者放音，按下此鍵就可進行下面的操作。3.4顯示電路此系統(tǒng)中的顯示電路主要有 LED 燈和電子數(shù)碼管顯示電路。1. LED 燈的主要工作原理是低電平 LED 燈點亮，高電平時 LED 燈熄滅。LED 燈顯示電路主要用于當按下不同的按鍵時顯示不同的亮燈花樣，以便區(qū)別不同的操作，也更貼近實際的日常應(yīng)用。本系統(tǒng)的 LED 燈顯示電路如圖 3-8 所示，其中P1.0，p1.1，p1.2 分別顯示錄音鍵、放音鍵與停止鍵的相關(guān)操作。圖 3-88 個 LED 燈2. 數(shù)碼管顯示電路主要用于顯示當按下錄音鍵、放音鍵、暫停鍵不同的按鍵時系統(tǒng)所處的狀態(tài)

54、和顯示當前的電路工作在何種模式。數(shù)碼管顯示電路原理圖如圖 3-9 所示。圖 3-9 構(gòu)成的數(shù)碼管顯示電路原理圖. . . . 16 / 59本系統(tǒng)的數(shù)碼管顯示功能由 74HC138 和 74HC573 兩個芯片實現(xiàn)，其介紹如下：74HC138 譯碼器可接受 3 位二進制加權(quán)地址輸入 A、B、C 賦值 07，并當使能時，提供 8 個互斥的低 有效輸出 Y0Y7 置 “0” ，如 P2=0，則 Y0=0，P2=6，則 Y6=0，即選通第 7 個數(shù)碼管，實現(xiàn)數(shù)碼管的位選。74HC138 特有 3 個使能輸入端：兩個低有效（E1 和 E2）和一個高有效（E3） 。任選一個低 有效使能輸入端 作為數(shù)據(jù)輸

55、入，而把其余的使能輸入端 作為選通端，則 74HC138 亦可充當一個 8 輸出多路分配器，未使用的使能輸入端 必須保持綁定在各自合適的高有 效或低 有效狀態(tài)。74HC573 是一個 8 數(shù)據(jù)鎖存器，主要用于數(shù)碼管、按鍵等的控制 ，1 腳三態(tài)允許控制端低電平有效，它的引腳 1D8D 為數(shù)據(jù)輸入端，1Q8Q 為數(shù)據(jù)輸出端，本設(shè)計中它的 8 個數(shù)據(jù)輸出端 分別和數(shù)碼管的引腳相連以來實現(xiàn)數(shù)碼管的段選，使數(shù)碼管按要求顯示。11 腳接 VCC，鎖存不起作用，相當于直通，相應(yīng)的段賦值“1” 有效，需要鎖存時接單片機 P3.7，接 VCC 和 P3.7 由跳帽轉(zhuǎn)換完成。此系統(tǒng)中 P0 口對應(yīng)高電平有效，數(shù)碼

56、管是 8 位共陰數(shù)碼管。當按下錄音鍵時，錄得第幾段不同會在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的數(shù)字 1、2、3、4，當按下放音鍵時數(shù)碼管也會顯示相應(yīng)的數(shù)字。3.5音頻放大電路本次設(shè)計中我們用了耳機接口和喇叭兩種放音方式，由于演示和應(yīng)用起來喇叭放音更方便、使用的更多一些，故此介紹。放大器采用通用型音頻功率放大器LM386 來實現(xiàn)。音頻放大電路如圖 3-10 所示。圖 3-10音頻放大器 LM386LM386 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益置為 20。但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至 200。輸入端以地

57、位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在 6V 電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為 24mW,使. . . . 17 / 59得 LM386 特別適用于電池供電的場合。 LM386 的封裝形式有塑封 8 引線雙列直插式和貼片式,且具有以下特性(Features): 1、靜態(tài)功耗低，約為 4mA,可用于電池供電。2、工作電壓圍寬，4-12V or 5-18V。3、外圍元件少，電壓增益可調(diào)，20-200 且失真度低。. . . . 18 / 59第 4 章軟件設(shè)計4.1軟件設(shè)計流程圖根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求，利用單片機（STC89C52）和 ISD4004 語音芯片所包括的功能，通過 C 語言編程與相

58、關(guān)軟件的配合仿真完成設(shè)計所需要達到的各項功能要求。該系統(tǒng)的如圖 4-1 所示。圖 4-1 系統(tǒng)流程圖4.2各個子程序的設(shè)計4.2.1錄音子模塊錄音模塊的流程圖如圖 4-2 所示：器件延時(8kHz 采樣時，約為 25 毫秒)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)出一條操作指令。程序初始化鍵盤掃描程序錄音鍵放音鍵錄音子程序放音子程序停止鍵顯示程序顯示程序延 時延 時開始結(jié) 束. . . . 19 / 59圖 4-2 錄音模塊流程圖4.2.2放音子模塊放音模塊的流程圖如圖 4-3 所示，首先放音位置 1，當放音鍵(即 temp=0 xb7)按一下，playcout(按

59、鍵次數(shù))加 1，以 playcout 的值來判斷是在第幾段放音。其次放音地址的計算同錄音一樣，第一段地址為 0 x00，第二段地址為 0 x12 以此類推。開始錄音判斷按鍵次數(shù)Ox01（按一下）錄音（地址 Ox00）Ox02（按兩下）錄音（地址Ox100）Ox03（按三下）錄音（地址Ox200）Ox04（按四下）錄音（地址Ox300）液晶屏顯示液晶屏顯示液晶屏顯示液晶屏顯示結(jié)束是否. . . . 20 / 59圖 4-3放音模塊流程圖4.2.3鍵盤掃描模塊程序首先進行鍵盤掃描初始化，通過不斷進行鍵盤掃描，通過去抖最后獲取鍵值，再根據(jù)不同的鍵值，做出語音播放的不同處理。其設(shè)計流程如圖-4開始放音

60、判斷按鍵次數(shù)？Ox01（按一下）放音（地址 Ox00）Ox02（按兩下）放音（地址Ox100）Ox03（按三下）放音（地址Ox200）Ox04（按四下）放音（地址Ox300）液晶屏顯示液晶屏顯示液晶屏顯示液晶屏顯示結(jié)束否是. . . . 21 / 59開始掃描鍵值是否有鍵按下延時 10ms 消抖是否有鍵按下提取鍵值調(diào)用鍵盤處理子程序結(jié)束NNYY圖 4-3鍵盤處理流程圖. . . . 22 / 59第章結(jié)論與展望結(jié)論結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計是對四年本科學(xué)習(xí)知識的綜合應(yīng)用，通過做畢業(yè)設(shè)計，我不但對以前所學(xué)的知識加深了理解，而且提高了自己的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力以與創(chuàng)新能力，在具體應(yīng)用當中還