基于51单片机语音存储与回放系统设计
毕业设计论文(2)数字化语音存储与回放系统设计
数字化语音存储与回放系统设计摘要本文介绍了一种以单片机为核心控制单元的数字化语音存储与回放系统的组成以及系统软硬件的设计。
该系统的基本原理是对语音信号的录制和回放的数字化控制。
该系统以AT89C52单片机为微处理器，实现对系统的控制以及数据的处理。
系统采用闪存28F512作为外部数据存储器来存放语音数据，以满足能够较长时间存储语音信息。
语音采集部分采用ADC0809进行模数转换，语音回放部分采用DAC0832实现数模转换，并通过键盘等接口电路实现人机交互，单片机工作在中断查询模式，能够快速响应按键要求，以控制信号的采集、存储和回放等。
同时，外围电路辅以带通滤波器和增益、功率放大等电路对信号进行滤波放大，以保证信息的高质量存储与回放。
关键词：数字化存储，回放，数字滤波，采样，模/数转换目录1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的意义 (1)1.3数字化处理的前景 (1)1.4课题任务要求 (2)1.5本文的主要内容 (3)2系统总体方案设计 (4)3硬件部分设计 (7)3.1拾音器 (7)3.2放大器的设计 (7)3.2.1前置增益放大器 (7)3.2.2输出功率放大器 (8)3.3滤波器设计 (9)3.4单片机选型 (12)3.4.1AT89C52介绍 (12)3.4.2引脚简介 (13)3.4.3主要功能及其特性 (14)3.4.4中断 (14)3.5采样保持电路 (15)3.6 D/A转换器DAC0832 (15)3.6.1DAC0832内部结构及引脚 (16)3.6.2 DAC0832工作方式 (16)3.7 A/D转换电路设计 (18)3.7.1 A/ D转换的常用方法 (18)3.7.2 ADC0809的主要特性和结构 (18)3.7.3 ADC0809管脚功能及定义 (19)3.7.4 ADC0809工作方式 (20)3.8键盘电路 (22)3.9存储器的选取 (23)4软件设计 (26)4.1编程工具软件Keil C51 (26)4.2 Protrus软件设计 (26)4.3软件程序的设计 (27)4.3.1程序总体流程图 (27)4.3.2子程序设计 (28)4.3.3系统仿真 (30)5结论 (32)6致谢 (33)参考文献 (34)附录 (36)外文资料 (41)外文翻译 (48)1绪论1.1课题背景语音信号处理是信息科学的一个重要分支，伴随着大规模集成技术的高度发展以及计算机技术的飞速前进，推动了语音信号处理技术的快速发展。
基于单片机的数字化语音存储与回放系统[附源码和中英文翻译]
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摘要当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，微型计算机的应用已经渗透到生产、生活的各个方面。
单片微型计算机简称单片微机或单片机，又称为微控制器。
它体积小、价廉、功能强，适用范围越来越宽。
单片机在工业控制、自动检测、智能仪器、家用电器等领域的应用尤其突出。
本课题以凌阳SPCE061A单片机为主体，实现了语音的数字化存储与回放，整个系统分为录音、停止、和放音三种状态，状态的改变用按键K1\K2\K3控制。
存储器采用SPR4096，放大器采用NE5532，使用SPCE061A单片机自带的LineIN输入，性能良好的数字滤波器滤去音频信号（300~3400）频段以外的信号，经AD转换将音频信号转换为电信号，采用SACM-A2000的压缩算法，将压缩后的数据存储在SPR4096存储器中。
放音时再从SPR4096读取数据，利用凌阳SACM库提供的DVR函数进行录放，数模转换后经过放大驱动喇叭。
在8kHz的采样频率时，语音存储时间可以达到10s 以上，回放时语音失真小，音质良好。
软硬件的结合使该系统有合理的结构，性能指标基本达到要求。
关键词：SPCE061A SPR4096 数字滤波压缩编码语音ABSTRACTNowadays, computer science has brought about a lot of achievements in scientific research and in industry. The application of microcomputer has penetrated to all aspects of life and industry. Microcomputer is called singlechip for shot, or controller. Because of its small bulk, low price, strong function, the microcomputer is used more and more, especially in the industrial control, automatic detect, intelligent instrument, apparatus and so on.This task is based on the microcomputer SPCE061A of Sunplus. Digital memorization of voice and playback of voice are all realized in this system. All the system is composed of three states: record, playback and halt. The keys K1\K2\K3 are in charge of the change of the states. SPR4096 is used as the data memorizer. The microcomputer SPCE061A offers micin input. Digital filter which performance is all right is used to wipe off the noise. Audio frequency single is switched to the electric single via the conversion of AD. After amplified, it drives the trumpet. Voice memorization time can reach more than 10s at 8kHz sampling frequency. Quality of the playback voice is fine and distortion is low. Both software and hardware were combined together so that the system can work well. The tested data shows that the system is reliable and the performance of the system up to the design requirements.Key words: SPCE061A ; SPR4096; digital filter;第一章 SPCE061A单片机简介1.1 凌阳16位单片机介绍随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理、数据处理以及数字信号处理（DSP，Digital Signal Processing）等领域。
基于单片机的语音存储与回放系统设计
本科生毕业设计（申请学士学位）论文题目基于单片机的语音存储与回放系统设计作者姓名所学专业名称电子信息工程指导教师2017年 5 月学生：（签字）学号：答辩日期：2017 年 5 月20 日指导教师：（签字）目录摘要 (5)1绪论 (6)1.1课题研究背景 (6)1.2课题研究的发展前景 (6)1.3课题研究的意义及目的 (6)2 语音系统的设计方案 (7)2.1方案设计 (7)2.2方案分析和选择 (8)3 材料选取 (8)3.1 控制芯片STC90C516RD+ (8)3.2 语音芯片ISD4004 (9)3.3功放芯片TDA2822M (11)4 电路设计 (11)4.1时钟电路 (11)4.2复位电路 (12)4.3显示电路 (12)4.4 3.3V电源电路 (13)4.5按键模块 (13)4.6 ISD4004音频处理模块 (14)4.7 TDA2822M功放电路 (14)4.8总电路设计图 (15)5 程序设计 (16)5.1主程序流程图 (16)5.2录音程序流程图 (17)5.3放音序流程图 (17)6实物调试 (17)6.1程序编译和下载 (17)6.2 实物调试最终结果展示 (19)6.3 实物调试过程及故障解决方法 (19)结论 (21)参考文献 (21)附录 (22)附录1元件清单 (22)附录2程序 (23)致谢 (33)基于单片机的语音存储与回放系统设计摘要：本设计是基于单片设计的一个能实现语音存储和回放功能的系统，利用宏晶公司生产的STC90系列单片机作为主控制器，使用具有录音和放音功能的ISD4004语音芯片，能够显示32个字符的LCD1602显示器件和能对音频进行无失真的放大的TDA2822M差分放大器设计而成的。
首先我们利用STC90C516RD+单片机的优越的控制性能来控制ISD4004语音芯片，通过单片机向语音芯片发送指令来完成ISD4004芯片的录音和放功能，用LCD1602来显示单片机对ISD4004的操作状态，使用TDA2822M将ISD4004芯片输出的音频进行无失真的放大的思路来进行语音存储和回放系统设计的，用Circuit Design Suite 10.0(Multisim)软件来绘制该系统的电路，用Keil uVision5软件来编写硬件程序。
基于单片机的语音存储和播放系统设计
基于单片机的语音存储和播放系统设计摘要在常见的电子产品或自动控制设备中，如果加入语音功能即能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。
在许多场合需要语音存储与语音播放技术和单片机结合在一起。
常规的模拟化语音处理系统能实现语音的存储与回放功能，但效果不佳。
本设计选用功能强大的单片机STC89C52作为主动器件，采用数码语音芯片ISD4004作为系统的语音存储和播放芯片，选用LCD1602作为系统的显示模块，并同时采用扫描按键的方式实现系统的各类参数的调整。
从而实现了一个完整的基于单片机的语音存储和播放系统的设计。
本文首先对系统中用到的单片机和语音芯片以及现实模块进行了方案分析论证，从而提出了系统的整体功能框架，然后分别对系统的各个功能模块进行了硬件电路设计和软件设计，最后对本设计进行了总结与展望。
关键词：STC89C52 ISD4004 语音存储语音播放Design of Voice Storage and Playback System Basedon MicrocontrollerAbstractIn common electronic products or automatic control equipment , if adding voice capabilities that can greatly improve the friendly man-machine interface, user-friendly operation. On many occasions the need to store voice combined with voice playback technology and Microcontroller. Conventional analog of voice processing systems to achieve storage and playback of voice , but to little avail.The design features a powerful microcontroller STC89C52 chosen as the active devices, the use of digital voice chip ISD4004 chip as voice storage and playback system, as the system of choice LCD1602 display module, and also be achieved by scanning the keys to adjust the various parameters of the system. In order to achieve a complete Microcontroller design based voice storage and playback system. Firstly, the system used in the Microcontroller and voice chip and realistic analysis module of the demonstration program, which made the overall framework of the system function, and then separately for each module system's hardware design and software design, the final design of the a summary and outlook.KEYWORDS：STC89C52 ISD4004 V oice Storage V oice playback目录第1章绪论 (4)第2章系统总体方案论证 (5)2.1 系统设计方案选择 (5)2.1.1 主控模块的方案选择 (5)2.1.2 显示模块的方案选择 (5)2.1.3 语音模块的方案选择 (6)2.2 系统总体方案设计 (6)第3章系统硬件电路设计 (8)3.1 主控模块电路设计 (8)3.1.1 STC89C52单片机简介 (8)3.1.2 STC89C52最小系统电路设计 (9)3.2 显示模块电路设计 (10)3.3 语音模块电路设计 (12)3.4 系统参数设置电路设计 (15)3.5 系统电源电路设计 (15)第4章系统软件设计 (17)4.1 主程序流程图设计 (17)4.2 子程序流程图设计 (18)4.2.1 录音子程序 (18)4.2.2 播放子程序 (18)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论在常见的电子产品或自动控制设备中，如果加入语音功能即能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。
基于单片机的语音录放系统设计说明
工学院（成人教育）毕业设计（论文）题目基于单片机的语音录放系统设计副标题性质：学生年级教学点专业指导教师评定成绩优良中与格不与格摘要介绍ISD2560语音芯片的结构与引脚功能，所设计的系统实现了单片机对ISD2560的控制，并能够实现录放音与循环放音等功能。
由单片机AT89C51与数码语音芯片ISD2560组成的语音设计系统出了系统的硬件电路，并给出了录、放音实用的源程序。
目前，语音合成、语音识别、语音存储和回放技术的应用越来越广泛，尽管利用一般的单片机测控系统中都有的硬件电路（如A/D、 D/A、存储器等）能完成语音信号的数字化处理，但是功能比较单一、且效果不是很好，所以基于单片微机和语音芯片系统的应用越来越广泛，如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以与公共汽车报站器等等。
本设计用单片机和录放时间达60秒的数码芯片ISD2560设计了一个智能语音录放系统。
关键词：单片微机数码语音芯片智能目录第一章绪论 (1)第二章ISD2560芯片介绍 (2)2.1 语音芯片的选取 (2)2.2语音芯片ISD2560简介 (3)2.3 语音芯片引脚功能介绍 (4)第三章电路原理图与说明 (9)3.1 复位电路 (9)3.1.1 复位电路的作用 (9)3.1.2 基本的复位方式 (10)3.2 时钟电路 (11)3.3单片机与语音芯片部分外围接线 (12)第四章语音录放工作流程 (15)4.1 硬件流程 (15)4.2软件流程 (17)第五章程序说明 (19)第六章结语 (25)第七章致 (26)第八章参考文献 (27)第一章绪论在声学领域，单片机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得单片机语音系统的实现成为可能。
所谓语音芯片，就是在人工或者控制器的控制下可以录音和放音的语音芯片,但语音信号是模拟量（语音芯片存储和播放声音的基本工作方式为：声音→模拟量→ A/D →存储→ D/A →模拟量→播放）。
单片机语音存储与回放系统的设计
本系统总体结构框 图按图１ 示。 所
４分级 电路设计
（） 放 大 器部 分 １
进入 ＭＩ 的语 音信号 较 为微 弱 ，因此在 采集语 音信 号前 ，先 Ｃ 要对其进 行放 大。系统采 用Ｌ ５ 作 为运算放 大器 ，对 语音信号 Ｍ３ ３ 进行放大 ，使其满 足Ａ Ｄ ／ 转换对 电压 的需要． （ 带通 滤波器部分 ２ ） 为防止频 谱混 叠失真且 要提高信 噪 比 ，带通滤 波器 的设计显 得 十分重要 。此带通 滤波器 能够 通过频率 为３ ０ Ｚ ３ ０ Ｈ 的信 ０ Ｈ ～４０ Ｚ 号 。设计 带通滤波 器 由一 个低通 滤波器 和一 个高通滤 波器 串联而 成 。其 中高通滤波 器 的下 限频 率为３ ０ Ｚ ０ Ｈ ，低通 滤波器 的上 限频 率 为３ ０ Ｈ 。本 系统选 择有源带通滤波器来 实现。 ｊ ４０ Ｚ 。 （Ａ Ｄ ３ ／ 转换 部分 ） 本 系统要 求 的采样频 率 为ｆ ＝ Ｋ Ｚ ｓ ８ Ｈ 。采 用 常用 的Ａ Ｄ ／ 转换 器 Ａ Ｃ ８ ９ 模拟信 号转换成 数字信号 ，进行 转换 之前将 带通 滤波 Ｄ ０ ０将 器 的输 出信号通 过采 样保持放大器 以保 证信号 的精准度 。 （） Ａ转换部 分 ４Ｄ／ 系统采 用Ｄ Ａ ／ 转换器 Ｄ Ｃ ８ ２ 实现数 字信号 转换成模 拟信 Ａ ０ ３来 号 的功能。转换 频率 为ｆ＝ Ｋ Ｚ Ａ ０ ３ 是８ ｃ ８ Ｈ 。Ｄ Ｃ ８ ２ 分辨 率 的ＤＡ ／转换
１引言
传统 的语音 存储 回放 系统 由于外接 语音 处理 模块 ，体积 大使 用较 为复杂 ，使测控 系统 中的语音 存储 回放 部 分体 积庞 大 ，不方 便。本 文提 出的基于单 片机 的系统 ，能偶在 外接扩 展 电路 较 少的 情况 下完成语 音信号 的数字 化处理 。此设计 可 以运 用在 一些需 要 语音识 别等 的控 制 系统上 。通过 单片机 ８ Ｃ １ ９ ５ 控制语 音 的存储 与 回放 等各项功能 ，从而 降低 电路复杂度和 制作成本。
51单片机语音回放系统课程设计报告
课程设计报告 .摘要基于微控制器的语音存储与回放系统具有录制方便、回放灵活、无磨损、可靠性强等优点，在实际生活中得到了广泛的应用，如公共设备、智能仪器仪表、小家电等。
语音存储与回放系统的实现具有多种方式，一种是利用单片集成的语音存储与回放芯片，如美国ISD公司的ISD1420等；一种是以微控制器为核心，辅以A./D转换、D/A转换以及大容量的存储器。
单片集成的语音存储与回放芯片一般智能性较差，不容易解决音量的问题，同时存放录制时间有限，不能灵活的变化。
因此，在多数需要语音存储与回放的场合中，采用了微控制器的语音存储与回放系统。
一、系统总体描述和设计1.1系统描述1.1.1系统功能简介语音存储与回放系统能够将语音先行录制，然后再回放，适合应用在一些需要语音播报功能的设备上，如公交车报站器、智能小家电、智能玩具等。
在一些实际应用中，一般录制是在产品出厂时，由专业人员进行录制，而在实际应用中只需要播放，如公交车报站器。
但在一些实际应用中，则需要用户既能随意录制，也能随意播放，如智能玩具。
语音存储与回放系统比较重要的两个指标是语音的最大录制时间和语音回放的质量。
语音的最大录制时间是由语音存储与回放系统的存储设备的容量来决定的，一般采用RAM，即为系统的存储容量。
在一般的单片机系统中，RAM的容量非常有限，需要扩展一定容量的RAM。
而语音回放的质量主要由系统中A/D以及D/A来决定，A/D与D/A的精度越高，语音的质量越好，同时系统的噪声抑制能力，如带通滤波器的优劣等，也会影响到语音的质量。
1.1.2系统总体设计语音存储与回放系统的总体原理图如图1-1所示。
图1 语音存储与回放系统总体原理语音存储与回放系统主要包括微控制器、系统供电电源、键盘、麦克风、前置放大器、A/D、外扩存储器、D/A、后置放大器和喇叭。
下面将介绍各个部分的总体设计与选型。
1.微控制器微控制器主要负责录音、回放中对外部命令的响应，同时需要对存储器进行读写操作。
基于单片机的语音录放系统设计研究毕业设计论文
学号：毕业设计（论文）题目：基于单片机的语音录放系统的研究作者届别系别专业电子信息工程指导老师职称完成时间毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着公安、铁路等部门对语音记录的需求不断增长，出现了许多声音处理的产品。
而数字录音系统作为其中的一种，经常用于某些监控对话系统中，在适当的时候用语音实时报告系统的工作状态和提示信号等。
毕业设计（论文）－基于单片机的语音存储与回放系统设计
基于单片机的语音存储与回放系统设计摘要语言在人类的发展史中起到了至关重要的作用，它的作用并不亚于直立行走和工具的使用，怎样能把人类的语言毫不差地记录下来也是人们一直思的问题。
传统的磁带语音录放系统因其体积大，使用不便，在电子信息处理的使用中受到许多限制。
本文提出的体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。
论文首先介绍了语音存储与回放系统的总体设计方案，系统要实现的功能，然后通过分析比较选择最佳设计方案，并完成整个系统电路的设计。
本文利用单片机AT89C52控制ISD4004语音芯片来实现语音的录制和播放。
ISD4004语音芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有转换误差。
具有可多次重复录放、存储时间长的功能．使用时不需扩充存储器，所需外围电路简单。
本文在简单分析ISD4004单片语音芯片工作原理的基础上，通过系统功能模块各部分的连接及软硬件设计，实现了数字化语音的存储和回放．通过外部设备的扩展，可以提高产品的应用领域。
关键词：AT89C52单片机，ISD4004，语音录放，LM386摘要MICROCONTROLLER BASED VOICE STORAGE ANDPLAYBACK SYSTEMABSTRACTLanguage has played a vital role in human history, which, not less than the significant of upright walking and the use of tools. However, it is a vital problem of how can human languages be recorded. Because of their bulky, inconvenient to use, traditional voice recording tape systems have many restrictio ns. In contrast, one digital audio storage and playback system which is small in size, low power in consumption will comp letely replace it.To begin with, this article introduces the overall designation o f the vo ice storage and playback system, the functio ns to be achieved, and then selects the best design through analyze and comparison, and complete the system circuit design in the end. In this design, AT89C52 microcontroller chip is used to control the ISD4004 voice recording and p layback of vo ice.ISD4004 voice chip can be directly stored witho ut A/D conversion and compression, and no conversion errors. This design contains several advantages such as recording can be repeated, store for a long time, without extended memory facilities when used, and the peripheral circuits is simple, etc. In this article, beyond a simple analysis of voice chip ISD4004 chip based on the functional modules, this design realizes the digital aud io storage and playback through the connection o f various parts and the designations of software and hardware systems. In additio n, product applicatio ns can be improved by the expansion of external devices.KEY WORDS：AT89C52 Microcontroller, ISD4004, Voice recorders, LM386I I河南科技大学本科毕业设计（论文）目录前言 (5)第1章系统的总体方案设计 (6)§1.1 系统设计的总体思路 (6)§1.2 系统的功能的要求 (6)§1.3 总体方案的选定 (6)第2章硬件电路设计 (8)§2.1 中央处理单元 (8)§2.1.1 单片机的选型 (8)§2.1.2 AT89C52功能及特点 (8)§2.1.3 时钟电路 (9)§2.1.4 复位电路 (9)§2.1.5 电源电路 (10)§2.1.6 单片机端口扩展电路 (10)§2.2 ISD4004芯片介绍及单片机外围接口电路 (10)§2.2.1 ISD4004芯片介绍 (11)§2.2.2 ISD4004引脚功能介绍 (12)§2.2.3 ISD4004 SPI口（串行外设接口）工作协议分析 (14)§2.2.4 语音输入电路 (15)§2.2.5 语音输出电路 (16)§2.2.6 变压电路 (16)§2.2.7 录音电路及放音电路 (17)第3章软件电路设计 (20)§3.1 SPI口设计思想 (20)§3.2 上电顺序 (20)§3.3 程序工作思想及程序流程图 (21)§3.4 子程序模块 (21)§3.4.1 录音子程序 (21)I II目录§3.4.2 放音子程序 (23)§3.4.3 停止录音子程序 (24)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)I V河南科技大学本科毕业设计（论文）前言自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，语音系统是控制系统中实用最多的控制类型之一。
语音存储与回放系统的设计与实现
目录摘要IABSTRACT I1 绪论11.1 课题的背景及意义11.2 国内外研究现状11.3 本文的主要内容及研究方法21.3.1 本文主要内容21.3.2 研究方法32 语音存储与回放系统总体设计32.1 设计要求32.2 实现方案的选择32.3 总体设计方案43 语音录放系统的硬件设计53.1 单片机控制电路设计53.1.1 AT89S52单片机简介53.1.2 晶振电路设计73.1.3 复位电路设计73.2 语音录入电路设计83.2.1 MIC简介83.2.2 语音录入电路设计93.3 语音处理电路设计93.3.1 ISD4004简介103.3.2 语音处理电路设计133.4 功放电路设计143.4.1 LM386简介143.4.2 功放电路设计153.5 按键控制电路设计163.6 状态显示电路设计163.6.1 LCD1602简介163.6.2 状态显示电路设计183.7 电源电路设计183.7.1 AMS1117简介183.7.2 电源电路设计194 语音录放系统的软件设计194.1 主程序设计194.2 按键处理子程序设计204.2.1 主要变量说明204.2.2 按键处理子程序设计214.3 语音处理子程序设计214.3.1 录音子程序设计214.3.2 放音子程序设计214.3.3 暂停子程序设计234.3.4 停止子程序设计245 电路仿真255.1 系统工作状态显示模块仿真25 5.2 系统输出放大模块仿真266 系统的制作与调试27 6.1 系统的制作276.1.1 电路板布线276.1.2 电路焊接286.2 系统调试286.2.1 硬件调试286.3.2 软件调试296.3.3 调试结果29结束语29致谢30参考文献31(附录)32附录1 原理图32附录2 PCB图33附录3 工作图33附录4 源程序33语音存储与回放系统的设计与实现摘要随着当今社会电子技术更新的日益加快，单片机控制系统的应用在日常生活中已变得越来越广泛，特别是在语音录放等领域。
基于单片机的语音存储及回放系统最终
基于单片机的语音存储及回放系统最终编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（基于单片机的语音存储及回放系统最终）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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基于单片机的语音存储及回放系统摘要随着科技的不断发展，人们对语音的存储系统也有了更高的要求，从最初的磁盘（唱片），到流行一时的磁带、CD等等。
但是这些语音的存储系统都有一定的缺陷，不是存储形式过时，就是不容易将语音存入。
因此,我们需要用新的理念设计一个语音的存储及回放系统.本设计采用了MCS—51单片机,利用A/D、D/A转换将声音信号（模拟量）转成数字信号(数字量)存储起来并实现随时回放功能。
关键字：MSC—51单片机、A/D转换、D/A转换、声音信号、数字信号一、总体设计方案介绍1.1语音编码方案：人耳能听到的声音是一种频率范围为20 Hz~20000 Hz ,而一般语音频率最高为3400 Hz。
语音的采集是指语音声波信号经麦克风和高频放大器转换成有一定幅度的模拟量电信号,然后再转换成数字量的全过程。
根据“奈奎斯特采样定理”，采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍，由于语音信号频率为300～3 400 Hz ，所以把语音采集的采样频率定为8 kHz.从语音的存储与压缩率来考虑,模型参数表示法明显优于信号波形表示法[4]。
但要将之运用于单片机，显然信号波形表示法相对简单易实现。
基于这种思路的算法，除了传统的一些脉冲编码调制外，目前已使用的有VQ技术及一些变换编码和神经网络技术，但是算法复杂,目前的单片机速度底,难以实现。
基于51单片机语音存储与回放系统设计
语音录放系统总体设计及主要芯片说明目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1 语音录放系统总体设计及主要芯片说明 (4)1.1总体方案论证 (4)1.2器件选择 (5)1.2.1 单片机的选择 (5)1.2.2 语音芯片选择 (6)1.3AT89C51芯片说明 (7)1.3.1 AT89C51的主要参数 (7)1.3.2 AT89C51的引脚功能说明 (8)1.4ISD2560语音芯片 (9)1.4.1 ISD2560的引脚功能 (9)1.4.2 ISD2560的操作模式 (10)1.4.3 ISD2560的分段录放音 (11)1.4.5 ISD2560的应用电路 (12)1.5LM386集成功率放大器芯片说明 (13)1.5.1 LM386电子特性 (13)1.5.2 LM386的引脚说明 (14)2 语音录放系统硬件电路设计 (16)2.1系统硬件电路总体设计 (16)2.2AT89C51的外围电路设计 (16)2.2.1 晶振电路设计 (16)2.2.2 复位电路设计 (17)2.3语音电路设计 (18)2.4功放电路设计 (19)2.5键盘输入电路和状态显示电路设计 (19)3 语音录放系统软件设计 (21)3.1主要变量说明 (21)3.2主程序工作原理及流程图 (21)3.3子程序流程图及代码 (23)3.3.1 录音子程序 (23)3.3.2 放音子程序 (24)结束语 (26)致谢............................................................................................ 错误！未定义书签。
参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (30)摘要在智能仪器仪表或自动控制设备中，增加语音功能能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。
在许多场合需要将语音合成、语音识别、语音存储和回放技术和单片机结合在一起。
基于STC51与MATLAB的数字语音存储回放与分析系统
电子设计综合课程设计——基于STC51与MATLAB的数字语音存储回放与分析系统学校：华南师范大学专业：电子信息工程班级：2010级1班姓名：林德光指导老师：刘刚基于STC51与MATLAB的数字语音存储回放与分析系统Digital Voice Storage Playback and Analysis System Based on STC51 with MATLAB摘要：本文介绍了一种以增强型STC51处理器为核心控制单元的数字化语音存储与回放系统的组成以及系统软硬件的设计，并通过MATLAB对声音信号进行数据的处理和处理，达到了对语音信号的存储和回放的数字化控制。
关键词：STC51，MATLAB，数字存储，回放Abstract:This paper introduces an enhanced STC51 processor as the core control unit digital voice storage and playback system composed of system hardware and software design, and the sound signal through MATLAB data handling and processing, to the speech signalthe storage and playback of digital control.Keywords: STC51, MATLAB, digital storage，playback目录第一章系统方案 (1)1.1 系统需求 (1)1.2 总体方案选择 (1)第二章系统介绍 (3)2.1 微控制器STC12C5A60S2 (3)2.2 音频处理芯片VS1003 (4)2.3 存储设备SD卡 (5)2.4 文件系统FATFS (5)第三章系统设计 (7)3.1 开发环境 (7)3.2 硬件框图 (7)3.3 软件流程 (7)第四章系统调试与分析 (8)4.1 测试设备 (8)4.2 单片机调试 (8)4.3 MATLAB设计系统界面 (8)第五章系统演示 (9)5.1 单片机系统 (9)5.2 MATLAB音频处理 (12)附录A：部分代码 (14)一、单片机系统 (14)二、Matlab上位机 (17)参考文献 (21)第一章系统方案1.1 系统需求设计一个数字化语音系统，要求：能够实现1分钟以上的音频信号的录制、储存，并且能够将对应的音频信号进行清晰播放。
基于单片机的数码录音与播放系统-毕业设计资料
基于单片机的数码录音与播放系统学生：指导教师：内容摘要：随着语音处理技术在工业、交通、通信等不断应用和消费类电子不断繁荣，人们对具有数码录音与播放功能的产品的需求也在不断的增加。
为了更好的满足人们日常生活、工作，选用凌阳单片机为核心，通过麦克风接收语音信号，使用存储器来存储语音信息从而实现录音和播放功能。
基于该功能的系统应用于录音较长的场合。
如自录语音提示、温度检测储存播放系统等方案。
本次设计的硬件电路主要包括MIC录音电路、DAC放音电路、按键电路、复位与时钟电路、外部W29C040储存器扩展电路组成。
把语音信号经过搭建电容、电阻，送入前置放大器和内部集成的自动增益（AGC）处理，作为录音部分；而DAC放音部分，经过语音集成放大器SPY0030A放大，再接上扬声器，实现了语音的录放功能。
芯片体积小、集成度高、易扩展、中断处理能力强等特点。
关键词：凌阳单片机W29C040储存器数码录音与播放The digital voice recording and playing system based on SCM Abstract: With speech processing technology in the industrial application such as traffic communication and consumer electronics rising prosperity, people on the demand of the products with digital recording and playback functions have been increased in order to better meet People's Daily life work, choose sunplus singlechip as the core, through a microphone receives the voice signal, using the memory to store the voice information so as to realize the recording and playback functions based on the function of the system is applied in the tape longer occasions such as the recorded voice prompt temperature detection store broadcast system.The design of the hardware circuit mainly includes the MIC recording DAC playback circuit reset button circuit and clock circuit external W29C040 storage extended circuit of the speech signal after structures, capacitance resistance, into the preamplifier and internal integration automatic gain (AGC) processing, as the recording part; And sound part is put DAC, SPY0030A voice integrated amplifier amplification process, then connect the speaker, to realize the function of voice recorders chip small volume high integration easy extension interrupt handling ability.Keywords:Sunplus singlechip W29C040 packet digital recording and playback目录前言 (1)1 单片机的数码录音与播放的概述 (1)1.1 录放音的背景和意义 (1)1.2 录放音的发展前景 (2)1.3 录放音的设计思想 (2)2 单片机的录放音方案选择 (2)2.1 单片机的发展 (3)2.2 方案选择 (3)3 单片机的录放音硬件设计现 (4)3.1 凌阳SPCE061A单片机概述 (4)3.1.1 凌阳SPCE061A单片机介绍 (4)3.1.2 凌阳SPCE061A单片机性能 (4)3.1.3 凌阳SPCE061A单片机的内部结构 (5)3.2 凌阳' nSP™内核结构 (6)3.3 系统时钟和复位电路 (6)3.3.1 时钟电路 (6)3.3.2 锁相环电路 (7)3.3.3 复位电路 (8)3.4 按键电路 (8)3.5 MIC录音电路 (8)3.6 DAC放音电路 (9)3.7 外部储存器W29CO40电路 (10)3.8 单片机与外部储存器连接电路 (13)4 单片机的录放音软件设计 (14)4.1凌阳音频的介绍 (14)4.1.1音频概述 (14)4.1.2数字音频的采样和量化 (14)4.1.3音频格式 (14)4.1.4 语音压缩编码基础 (15)4.2 凌阳音频编码算法 (16)4.2.1 压缩编码的标准 (16)4.2.2 压缩分类 (16)4.2.3 常用的音频形式和压缩算法 (16)4.2.4 程序接口介绍 (17)4.2.5 相关API介绍 (18)4.3 录音MIC设计流程图 (21)4.4 DAC放音设计流程图 (21)4.5 单片机与外部储存器系统软件设计 (23)5 系统调试和功能实现 (24)5.1 硬件调试 (24)5.2 软件调试 (25)5.2.1 SPCE061A 的开发方式 (25)5.2.2 开发环境 (26)6 结束语 (26)附录1：系统原理图 (28)附录2：源程序 (29)参考文献： (39)基于单片机的数码录音的播放系统前言随着科技发展，社会的进步，语言的处理在各领域变得越来越重要。
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语音录放系统总体设计及主要芯片说明目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1 语音录放系统总体设计及主要芯片说明 (4)1.1总体方案论证 (4)1.2器件选择 (5)1.2.1 单片机的选择 (5)1.2.2 语音芯片选择 (6)1.3AT89C51芯片说明 (7)1.3.1 AT89C51的主要参数 (7)1.3.2 AT89C51的引脚功能说明 (8)1.4ISD2560语音芯片 (9)1.4.1 ISD2560的引脚功能 (9)1.4.2 ISD2560的操作模式 (10)1.4.3 ISD2560的分段录放音 (11)1.4.5 ISD2560的应用电路 (12)1.5LM386集成功率放大器芯片说明 (13)1.5.1 LM386电子特性 (13)1.5.2 LM386的引脚说明 (14)2 语音录放系统硬件电路设计 (16)2.1系统硬件电路总体设计 (16)2.2AT89C51的外围电路设计 (16)2.2.1 晶振电路设计 (16)2.2.2 复位电路设计 (17)2.3语音电路设计 (18)2.4功放电路设计 (19)2.5键盘输入电路和状态显示电路设计 (19)3 语音录放系统软件设计 (21)3.1主要变量说明 (21)3.2主程序工作原理及流程图 (21)3.3子程序流程图及代码 (23)3.3.1 录音子程序 (23)3.3.2 放音子程序 (24)结束语 (26)致谢............................................................................................ 错误！未定义书签。
参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (30)摘要在智能仪器仪表或自动控制设备中，增加语音功能能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。
在许多场合需要将语音合成、语音识别、语音存储和回放技术和单片机结合在一起。
常规的模拟化语音处理系统能实现语音的存储与回放功能，但效果不是很好。
本文采用了Flash单片机AT89C51及数码语音芯片ISD2560组成的数字化的语音存储与回放系统。
单片机是系统的控制中心，它主要实现以下的功能：一方面控制按键识别和功能选择；另一方面控制ISD2560语音芯片的录音和放音过程，实现语音的存储和回放。
本设计首先给出了系统的硬件电路，接着结合硬件电路编写了录、放音控制程序，最后，对本设计进行总结与展望。
关键词：AT89C51单片机ISD2560语音芯片语音存储语音回放ABSTRACTIn the area of intelligent instruments and automatic control equipments, the system with the phonetic function can greatly increase the friendliness of the man-machine interface, and is also convenient for users to operate. In many situations, designers need to integrate the phonetic synthesis, the phonetic recognition and the phonetic storage and playback technology with the SCM.The common analog-signal digitalize processing system can realize the function of phonetic storage and playback.But the effects are not very good. This dissertation designs the digital phonetic system composed of flash micro-controller AT89C51 and digital audio chip ISD2560. SCM is the control center of the system, it is mainly to achieve the following functions: the keystroke identification and the function selection; phonetic storage and playback by using the digital audio chip ISD2560.Firstly, this dissertation designs the hardware circuit of the system. And then compiles the control program of record and playback. At last, the summary and prospects of the design was presented.Key words:AT89C51 ISD2560 phonetic storage phonetic playback绪论（1）课题研究背景及科学意义在智能仪器仪表或自动控制设备中，增加语音功能能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。
目前语音服务行业越来越广泛，如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等。
在许多场合，设计者需要将语音系统和单片机结合在一起。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机，单片机可以说是世界上数量最多的计算机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
可以说，单片机能够在语音功能的实现应用中发挥重大的作用。
数字语音录放是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理、并且在一定存储设备中进行存储，并可在需要时进行输出的过程。
相对于模拟设备来说，数字设备易于集成、小型化、成本更低，同时更为稳定，且操作更为直接、方便，使得数字语音录放系统目前在各种领域中都得到了广泛的应用。
例如监控环境中使用的语音采集系统；再如家庭或学校中使用的语音复读机等，都可看作是数字语音录放系统的典型应用。
在对语音信号的处理方面，常规方法是采用滤波器处理接收到的模拟语音信号，通过模数转换成为数字信号，再由单片机控制存储到存储器中。
在需要输出语音信号时，亦可由单片机控制从存储器中输出，再经数模转换成模拟信号，通过I\V变换成电压信号，滤波后通过功放将语音信号输出。
但是这种方法的缺点是，输出不稳定，语音信号有杂音或者变音，这是模拟电路所不能避免的。
为了解决这个问题，我们可以采用专用的语音芯片。
语音芯片就是在人工或者是控制器的控制下可以录音和放音的芯片。
语音芯片可以很方便的在单片机系统中使用，并且和单片机的接口非常容易，其体积和重量也能符合单片机系统的要求。
因此，本次课题的设计采用的是单片机和语音芯片的结合，实现语音信号的数字化控制。
（2）国内外研究现状随着IT行业的不断进步，现在我们的生活中各种语音录播设备层出不穷。
在一般的数字语音录放系统中，对语音只是进行简单的采集、存储和播放；虽然可以较大程度上保证语音的保真度，但过多的语音数据会造成对大量存储设备的需求。
对于大型系统，可通过采用大容量的硬盘、甚至大规模的磁盘阵列来解决；但是对于小型的设备，例如便携式的语音复读机，由于容量有限，则不能采用同样的方法。
近年来，语音信号处理技术研究的突飞猛进，为数字语音录放系统提供了新的发展空间。
对语音的采集、处理从以前简单的波形编码转变为参数编码、压缩，从而大大减少了存储数据。
举例来说，原始语音一般都是采用8KHz抽样，16bits 的线性PCM编码进行采集，在一般的系统中就直接将采集后的数据进行存储；而如果采用参数编码对采集后的数据进行压缩，存储量则可以大大减少，当需要恢复语音时，可利用编码后的参数进行合成，可以得到质量令人满意的结果。
目前比较典型的语音器件有美国ISD公司生产的ISD系列语音芯片。
ISD系列语音芯片采用模拟数据在半导体存储器直接存储的专利技术，即将模拟语音数据直接写入单个存储单元，不需经A/D或D/A转换，因此能够较好的真实再现语音的自然效果，避免了一般固体语音电路因为量化和压缩所造成的量化噪声和失真现象。
另外芯片功能强大：即录即放、语音可掉电保存、10万次的擦写寿命、手动操作和CPU控制兼容、可多片级联、无需开发系统等等，确实给欲实现语音功能的单片机应用设计人员提供了解决方案。
现在市场上已有公司将以AT89C2051单片机与ISD语音芯片组成的语音组合板，用串口通信，芯片里固化有一些常用语音词汇，用户不需了解语音功能的工作原理，只需通过串口按一定协议发送代码即可送出语音。
（3）研究方法系统要求实现语音的数字化存储与回放，整个系统分为录音、停止和回放三种状态。
语音信号作为一种模拟信号，本身不能完成数字化的处理，需要借助专门的语音芯片或者是通过A/D和D/A转换完成模拟语音信号的处理工作。
单片机在这个过程中起到了举足轻重的作用。
单片机需要控制语音录音的开始与结束，设定信号存储的地址，并在播放时寻址播放空间并控制播放。
对于通过A/D和D/A转换完成语音信号处理的方法介绍如下：将模拟语音信号通过模数转换器转换成数字信号，再通过单片机控制存储在存储器中，回放时，由单片机控制将数据从存储器中读出，然后通过数模转换器转换成模拟信号，经放大在扬声器或耳机上输出语音。
这种方法系统电路简单，程序简洁。
采用闪存保存语音，即使断电仍然能保持信息不丢失，所以保存信息安全可靠。
但是该系统仍需要使用到模拟电路进行信号的放大与滤波，这会使得到的语音信号相对失真，同时也需要采用软件滤波技术加以完善，因此本次设计不采用该方法。
若采用语音芯片处理，则不需要在外部进行语音信号的放大和滤波，语音芯片的抗干扰能力极强，可以有效地防止信号失真。
语音芯片内部集成了模拟存储阵列，不用外连存储器，这使得电路更加简单易懂，因此本次设计采用该方法来实现。
（4）本文的主要工作本设计的主要任务是查阅国内外相关文献资料，在了解和熟悉目前语音存储与回放系统结构、功能以及发展现状的基础上，完成基于51单片机语音存储与回放系统设计。
论文组织结构如下：绪论主要讲述了本课题的来源，研究背景和科学意义，对国内外的研究现状和成果的优越点进行了概述，初步描述了单片机语音存储与回放系统的设计方法。