一种基于单片机的录音笔[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610276047.X
(22)申请日 2016.04.29
(71)申请人 长沙闽壹湖电子科技有限责任公司
地址 410004 湖南省长沙市天心区木莲西
路187号天天向上家园第1、5、6栋1323
房
(72)发明人 不公告发明人　
(51)Int.Cl.
G11C 7/16(2006.01)
G11B 20/10(2006.01)
(54)发明名称
一种基于单片机的录音笔
(57)摘要
本发明涉及录音笔技术领域，具体涉及一种
基于单片机的录音笔。

本发明以低功耗STC89C51
单片机为控制核心，通过单片机、语音芯片
ISD4004、液晶显示LCD12864、键盘模块、温度传
感器模块及实时时钟模块结合实现了录音笔硬
件电路的设计，ISD4004语音芯片使得大大简化
了外围电路的设计，也很好保证了录音效果，
LCD12864使得人机交互更简洁方便，同时，本发
明也增加了时间、
温度的显示及语音播报功能。

权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 107331414 A 2017.11.07
C N 107331414
A
1.本发明以低功耗STC89C51单片机为控制核心，通过单片机、语音芯片ISD4004、液晶显示LCD12864、键盘模块、温度传感器模块及实时时钟模块结合实现了录音笔硬件电路的设计，ISD4004语音芯片使得大大简化了外围电路的设计，也很好保证了录音效果，LCD12864使得人机交互更简洁方便，同时，本发明也增加了时间、温度的显示及语音播报功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的录音笔，其特征在于，本发明具有单片机核心控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的录音笔，其特征在于，本发明具有ISD4004及功放LM386模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的录音笔，其特征在于，本发明具有LCD12864显示模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的录音笔，其特征在于，本发明具有具有键盘控制模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的录音笔，其特征在于，本发明具有（定时）录音、放音功能。

7.根据权利要求1所述的一种基于单片机的录音笔，其特征在于，本发明具有语音、温度显示及语音播报功能。

权　利　要　求　书1/1页CN 107331414 A
一种基于单片机的录音笔
技术领域
[0001]本发明涉及录音笔技术领域，具体涉及一种基于单片机的录音笔。

背景技术
[0002]录音笔对于我们现如今的人们已经是再熟悉不过的产品了，它已经应用在了很多领域。

正是由于录音笔能够录音的特点，在你无法凭借记忆记住重要谈话，或者重要会议的重要内容的时候，它便体现除了它的优势，清晰完整无误的记录下你要记录的东西，而你能够拿出更多的时间来处理其他事情，当你有充足的时间时再来处理这些未处理的内容。

除此之外录音笔小巧易于携带，存储内容量大，基于这些优点，越来越多的得到人们的青睐！通过对先进技术的兼收并蓄，并高标准、能够高起点自主开发一系列的高技术产品，因此研究本课题具有非常重要的实用意义。

[0003]随着视听家电产品的不断丰富，已经有越来越多微小型产品走入人们的日常生活，他们最突出的优点是体积小，而且重量轻，给人们带来了方便。

作为一种简单的获取和记录数字化文件的工具，录音笔风靡市场，成为学生记者、商务人士购置录音设备的首选，也成为时间紧张在职人员的掌上新宠。

这正是本次论文选题的主要依据和动机。

[0004]现在所说的录音笔指的数码录音笔，数字录音器的一种，为了便于操作和提升录音质量造型并非以单纯的笔型为主，携带方便，同时拥有多种功能，如激光笔功能、FM 调频、MP3 播放等。

与传统录音机相比，数码录音笔是通过数字存储的方式来记录音频的。

发明内容
[0005]本发明涉及录音笔技术领域，具体涉及一种基于单片机的录音笔。

本发明以低功耗STC89C51单片机为控制核心，通过单片机、语音芯片ISD4004、液晶显示LCD12864、键盘模块、温度传感器模块及实时时钟模块结合实现了录音笔硬件电路的设计，ISD4004语音芯片使得大大简化了外围电路的设计，也很好保证了录音效果，LCD12864使得人机交互更简洁方便，同时，本发明也增加了时间、温度的显示及语音播报功能。

附图说明
[0006]图1：单片机供电模块图。

[0007]图2 ：ISD4004供电模块图。

[0008]图3：报警电路图。

[0009]图4：系统软件设计的总体流程图。

[0010]图5：录放程序流程图。

[0011]图6：12864程序流程图。

[0012]图7：DS1302程序流程图。

[0013]图8：DS18B20程序流程图。

具体实施方式
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0015]本发明涉及录音笔技术领域，具体涉及一种基于单片机的录音笔。

本发明以低功耗STC89C51单片机为控制核心，通过单片机、语音芯片ISD4004、液晶显示LCD12864、键盘模块、温度传感器模块及实时时钟模块结合实现了录音笔硬件电路的设计，ISD4004语音芯片使得大大简化了外围电路的设计，也很好保证了录音效果，LCD12864使得人机交互更简洁方便，同时，本发明也增加了时间、温度的显示及语音播报功能。

[0016]系统的硬件设计：
进一步的，核心控制模块是整个录音笔的核心，实现对语音芯片ISD4004、温度ds18b20、实时时钟ds1302、液晶显示模块发送或接受指令，使其完成相应的动作。

本设计采用了型号为STC89C58RD+单片机，它是一种简明易掌握，效率较高的指令系统，对存储空间和时间的利用率较高。

[0017]进一步的，音频处理模块主要由语音芯片ISD4004，功放LM386等元件构成，其作用是对声音的处理，通过单片机控制声音的录放。

[0018]进一步的，液晶显示模块是由LCD12864液晶显示器组成，由单片机控制使其显示相应的界面。

[0019]进一步的，时钟模块主要是由时钟芯片DS1302以及相应的电路组成，本设计中，用于时间采集作用。

[0020]进一步的，温度采集模块主要是由温度传感器DS18B20等组成。

[0021]进一步的，电路供电电路如图1、图2所示，电源模块用供电电源分别为+5V，3.3V，+ 5V用于单片机供电，+3.3V用于语音芯片ISD4004。

为了让单片机处于稳定的工作状态，利用LM7805稳压到5V。

运用AMS1117-3.3V稳压芯片将ISD4004的输入电压调节为3.3V。

[0022]进一步的，电路图如图3所示，鸣器模块用于检测录音芯片内存是否溢出，溢出则发出报警声。

[0023]系统软件设计与实现：
进一步的，基于单片机的录音笔设计需要在软件的支持下才能实现的，系统的软件设计部分包括主程序及各子程序。

主程序完成系统初始化和显示处理的功能。

子程序包括录音放音子程序，按键扫描字程序，温度检测子程序，时钟芯片字程序，液晶显示子程序等。

[0024]进一步的，主程序流程如图4所示，系统接通电源后，主程序初始化后进入开机界面然后进入主循环，首先是按键检测，提示密码输入，正确则进入主菜单选择界面，否则重复输入，有三次校正密码的机会，三次输入密码错误则蜂鸣器提示报警系统必须手动重启，正确进入菜单后，进行所需的选择然后，通过12864显示出设计相关信息。

[0025]进一步的，本次子程序的设计包括录音放音设计，实时时钟，温度检测，12864的液晶显示设计，温度时间的播报，按键扫描等常用程序设计。

[0026]进一步的，录放程序流程如图5所示，ISD4004通过单片机控制，当检测到按下录音键，单片机通过SPI接口发送相应指令将输入的信号进行采样，经过芯片内部的一系列处
理，保存在芯片的储存器中。

当检测到按下放音键时，发送放音指令使其处于放音状态。

[0027]相关部分程序如下：
void ISD_SPI_Send8( uchar addr_8 ); //spi 串行发送，8 位数据
void ISD_SPI_Send16( uint addr_16 ); //spi 串行发送，16位数据
uint ISD_SPI_Rowadd(void);//读取16位行地址
void ISD_Stop(void);//发送 stop 指令
void ISD_PowerUp(void); // 上电 0X20
void ISD_PowerDown(void); //掉电 0X10
void ISD_Play(void);//发送当前地址放音指令
void ISD_SetPlay(uint add); //发送指定地址放音指令
void ISD_Rec(void);//发送当前地址录音指令
void ISD_SetRec(uint add); //发送指定地址录音指令
void PLAY_now(uchar add_set); //按指定地址段开始播放
void REC_now(uchar add_set);// 按指定地址段开始录音
void isd_voice_year(uchar i1,uchar i2,uchar i3,uchar i4,uchar i5,uchar i6);//播报年月日
void isd_voice_hour(uchar i1,uchar i2,uchar i3,uchar i4,uchar i5,uchar i6);//播报时分秒
void isd_voice_baoshi(void); //播报"报时"
void isd_rec_play(void); //录音放音一体化
void addr_display(uint addr,uchar flag); //录放音地址显示。

[0028]进一步的，程序如图6所示，本发明采用的是LCD12864液晶显示，由于其本身带有驱动模块液晶屏，所以对于该显示操作程序可以分为开显示，设置显示初始行，写数据和清屏等部分。

12864的写命令程序，写数据程序，显示程序都以子程序的形式在12864库函数里，方便程序函数之间调用。

[0029]部分程序如下：
void main_menu(void);//主菜单
void main_menu1(void);
void main_menu2(void);
void start(void);//开始界面
void start1(void);
void initialize(void); //初始化
void write_com(uchar com); //写指令
void write_dat(uchar dat); //写数据
void CGRAM(void); //CGRAM自定义显示字符
void init_photo(void); //图片初始化
void photo(uchar *address);//图片显示
void photo2(void);
void display1(void);//登陆界面
void display2(void);//欢迎界面
void display3(void);
void display_design(void)。

[0030]进一步的，DS1302程序流程如图7所示，在DS1302的时钟日历或者RAM进行数据传送时，DS1302必须首先发送命令字节。

若进行单字节传送，8位命令字节传送结束之后，在下个2SCLK周期的上升沿输入数据字节，或者在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。

[0031]部分程序如下：
void write_ds1302_byte(uchar dat); //写操作写入一个字节
void write_ds1302(uchar address,uchar dat);//DS1302写入数据
uchar read_ds1302_byte(uchar address); //单字节读数据操作
void set_rtc(void); //校对时间
void read_ds1302(void); //读ds1302所有数据
void time_deal(void); //处理数据，bcd转换成十进制
void ds1302_display(void); //显示界面
void ds1302_display_data(void); //显示年星期月日时秒分数据
void ds1302_main(void); //时间主函数。

[0032]进一步的，具体的DS18B20的操作流程如图8所示，DS18B20作为单线接口且每一个DS18B20都有唯一的系列号，因此多个DS18B20可以存在于同一条单线上工作，但本系统就用了一个DS18B20所以对DS18B20的搜索可以用Skip ROM命令跳过搜索，然后在对其进行操作。

[0033]部分程序如下：
void init_ds18b20(void); //初始化
void delay(uint t);//延时
void write_byte(uchar dat);// DS18B20写1个字节函数
uchar read_byte(void);// DS18B20读1个字节函数
uchar read_temperature(void);//读温度
uint read_temperature1(void); //读温度，两位小数处理
void display(uchar temp,uint temp1);//温度显示
void ds18b20_tem(void); //温度显示
void ds18b20_1302(void); //ds1302里的温度显示
void voice_temperature(uchar i1,uchar i2);//播报温度。

[0034]以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
图8。