基于ISD4004的语音录放系统
ISD4004按自己所需地址录放音或者按顺序录放音(包含ISD4004资料——绝对好用)
#include <reg52.h>#define unchar unsigned char#define uint unsigned intsbit SS =P1^0; //片选sbit MOSI=P1^1; //数据输入sbit MISO=P1^2; //数据输出sbit SCLK=P1^3; //ISD4004时钟sbit INT =P1^4; //中断sbit LED =P0^1; //指示灯sbit LED1=P0^0; //指示灯:亮是录音/不亮是放音sbit PR =P1^7; //录音和放音选择开关sbit STOP=P1^5; //复位sbit AN =P1^6; //执行unchar code voice[ ]={0x0000,0x000f,0x001e,0x002f,0x003c,0x004b,0x005a,0x0069,0x0078,0x0087,0x0096,0x00a5,0x00b4, 0x00c3,0x00d2};//一共录音15段，1-10段内容为数字0—9,11-15段内容音为：拾、点、分、秒、现在北京时间void delay(unsigned int time) //延迟n微秒{while(time!=0){time--;}}void delayms(unsigned int time) //延迟n毫秒{TMOD=0x01;for(time;time>0;time--){TH0=0xfc;TL0=0x18;TR0=1;while(TF0!=1){;}TF0=0;TR0=0;}void isd_send(unsigned char isdx)//spi串行发送子程序，8位数据{unsigned char isx_counter;SS=0;//ss=0,打开spi通信端SCLK=0;for(isx_counter=0;isx_counter<8;isx_counter++)//先发低位再发高位，依次发送。
基于51单片机的ISD4004多段语音录放实验
/////////======基于51单片机的ISD4004多段语音录放实验=======//////////////////==================== isd.c ===================/////////////////// 控制IC: AT89C51/52,STC89C51/52RC /////////////////// 系统晶振：22.1184MHz /////////////////// 程序编写：东冬（自然风）/////////////////// 调试时间：2009/02/13 /////////////////// 版本：ISD4004_1.0V ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////*操作说明：1、按住K1键开始录音，放开K1键结束录音；再按住K1键，开始录第二段；以此类推；2、按一下K2键，开始放音，等该段放音结束，继续等待；再按下K2键，放第二段，以此类推PS:每一段录音长度要手动设置，不能自主控制录音长度（以待后改）*/#include "STC89C52RC.H"//#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include "MyType.h"//=======分段录音首地址定义======================#define ISD_ADDS1 0x0000 //录音存放地址1#define ISD_ADDS2 0x0100 //录音存放地址2#define ISD_ADDS3 0x0200 //录音存放地址3#define ISD_ADDS4 0x0300 //录音存放地址4#define ISD_ADDS5 0x0400 //录音存放地址5//========ISD4004指令定义========================#define POWER_UP 0x20 //上电指令#define SET_PLAY 0xE0 //指定放音指令#define PLAY 0xF0 //当前放音指令#define SET_REC 0xA0 //指定录音指令#define REC 0xB0 //当前录音指令#define SET_MC 0xE1 //指定快进指令#define MC 0xF1 //快进执行指令#define STOP 0x30 //停止当前操作#define STOP_WRDN 0xF1 //停止当前操作并掉电#define RINT 0x30 //读状态:OVF和EOM//=========ISD4004--c51接口定义=================sbit ISD_SS = P0^0; //片选sbit ISD_MOSI = P0^1; //数据输入sbit ISD_SCLK = P0^2; //ISD4004 时钟sbit ISD_INT = P3^3; //溢出中断sbit ISD_RAC = P3^2; //行地址时钟sbit ISD_MISO = P3^6; //数据输出//==========按键定义==========================sbit K1 = P1^0 ; //录音键sbit K2 = P1^1; //放音键//==========BEEP开关定义======================#define Beep_ON (P0&=0x7f) //蜂鸣器开#define Beep_OFF (P0|=0x80) //蜂鸣器关//==========ISD4004函数定义===================void ISD_SPI_Send8( uchar isdx8 ); //spi 串行发送子程序，8位数据,从低到高void ISD_SPI_Send16( uint isdx16 ); //spi 串行发送子程序，16位数据.从低到高uint ISD_SPI_Radd(void); //读取标行地址void ISD_Stop(void); //发送stop 指令void ISD_PowerUp(void); //发送上电指令，并延迟50msvoid ISD_PowerDown(void); //发送掉电指令，并延迟50msvoid ISD_Play(void); //发送放音指令，并延迟50msvoid ISD_SetPlay(uint add); //发送指定放音指令，并延迟50msvoid ISD_Rec(void); //发送录音指令，并延迟50msvoid ISD_SetRec(uint add); //发送指定录音指令，并延迟50msuchar ISD_Chk_Isdovf(void);void PLAY_now(uchar add_sect); //按指定地址开始放音void REC_now(uchar add_sect); //按指定地址开始录音//========延时函数===========================void Delay1Ms(uchar t); //延时t*1毫秒void Delay();////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 程序开始///*******************************主程序*********************************/main (){uchar i,j;while (1){//=========================K1录音键if(K1==0) //K1键按下。
基于ISD4004芯片的语音录放设计
公益语音部分基于ISD4004芯片的语音录放设计1、器件介绍ISD4004 系列单片语音一、简述●单片8 至16 分钟语音录放●内置微控制器串行通信接口●3V 单电源工作●多段信息处理●工作电流25-30mA,维持电流1μA●不耗电信息保存100 年(典型值)●高质量、自然的语音还原技术●10 万次录音周期(典型值)●自动静噪功能●片内免调整时钟,可选用外部时钟ISD4004 系列工作电压3V,单片录放时间8 至16 分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。
芯片采用CMOS 技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。
芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口(SPI 或Microwire)送入。
芯片采用多电平直接模拟量存储技术, 每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"金属声"。
采样频率可为 4.0,5.3,6.4,8.0kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存1 00 年(典型值),反复录音10 万次。
二、引脚描述电源:(VCCA,VCCD) 为使噪声最小,芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线,并且分别引到外封装的不同管脚上,模拟和数字电源端最好分别走线,尽可能在靠近供电端处相连,而去耦电容应尽量靠近器件。
地线:(VSSA,VSSD) 芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。
同相模拟输入(ANA IN+) 这是录音信号的同相输入端。
输入放大器可用单端或差分驱动。
单端输入时,信号由耦合电容输入,最大幅度为峰峰值32mV,耦合电容和本端的3KΩ电阻输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频率。
差分驱动时,信号最大幅度为峰峰值16mV，为ISD33000 系列相同。
基于ISD4004的语音录放系统
本科毕业设计（2012届）题目语音录放系统的设计学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期2012年5月摘要本论文主要实现语音录放系统的设计。
语音录放系统主要包括单片机控制模块、语音采集模块、语音处理模块、信号放大模块，其中单片机控制模块是整个系统设计的关键。
在语音的录放过程中，单片机通过SPI通信方式与语音模块进行通讯，来实现语音的录音与播放。
由于每段录音都对应着不同的地址，因此在播放录音时，需要发送需要播放的地址即可播放。
语音录放系统的信号处理过程主要包括语音的采集、信号的放大和语音的滤波。
语音经过驻极体传感器，即麦克风，把声波信号转换成电信号。
传感器采集的电信号进过放大电路，放大一定倍数，经滤波、耦合之后送至语音模块。
语音模块对连续变化的语音信号进行采样，抽取其中的语音信号电平，直接存储在语音芯片ISD4004中，因此使得语音自然真实。
当语音播放时，需要在语音芯片的输出段加一个带通滤波器，以滤除音频带宽以外的信号，从而减少杂音的干扰。
STC89C52单片机的程序，使用keil编译程序进行设计和调试完成，其主要功能是控制语音模块，以及液晶显示模块。
关键词：微控制器；录音放音；ISD4004；ABSTRACTThe main aim of this paper is to realize the function of voice recording and playback system. The key to the overall system design of the voice recording system which includes a single-chip control module, voice acquisition module, voice processing module, signal amplification module, is MCU control module. In the voice playback process, the microcontroller communicates through SPI communication voice module,thus realizing voice recording and playback. Each recording corresponds to a different address, so the microcontroller just need to send the address of the recording to be played for play back.The signal processing of the voice recording system includes speech acquisition, signal amplification and voice filter. Acoustic signal is converted into electrical signals through electrets sensor, which is also called microphone. The sensor signals will be amplified after flow through the amplifying circuit. Finally it will be send to voice module after filtering, coupling. Continuous acoustic signal is sampled by the voice module, which takes one of the voice signal level, directly stores it in the voice chip ISD4004, and makes speech natural and true. When the recording is played we need a band-pass filter in the voice chip output section, to filter out the signal outside the audio bandwidth thereby reducing noise. The codes of the Microcontroller STC89C52 is designed and tested by using keil compiler, whose main function is to control the voice module and LCD module.Key words：Microprocessor; V oice Recording and playing; ISD4004目录1 引言 (1)2 概述 (2)2.1 语音录放系统概述 (2)2.2 本设计方案的论证 (3)2.2.1 系统的单片机选择论证 (3)2.2.2 系统的液晶选择 (3)2.2.3 系统的滤波电路的选择 (3)2.3 研发方向和技术关键 (3)2.4 主要技术指标 (4)3硬件设计 (5)3.1 硬件的总体设计 (5)3.2驻极体传声器 (6)3.3信号放大电路 (6)3.4 语音信号功率放大电路 (8)3.5 ISD4004语音芯片介绍 (9)3.5.1 芯片性能简述和引脚图 (9)3.5.2 ISD4004芯片主要引脚描述 (10)3.5.3 SPI协议 (11)3.6滤波电路的设计与方案论证 (13)3.7 基于matlab软件对滤波前后语音的分析 (15)4软件设计 (22)4.1 总体方案 (22)4.2 程序流图 (22)4.3 模块说明 (24)4.3.1 ISD4004驱动程序 (24)4.3.2 1602液晶底层驱动 (26)4.3.3菜单选择程序 (28)4.3.4 录音函数 (29)4.3.5放音函数 (30)4.3.6 播放方式选择 (32)5制作与调试 (34)5.1 硬件电路的布线与焊接 (34)5.1.1 总体特点 (34)5.1.2 Altium designer软件画PCB (34)5.1.3焊接 (34)5.2 调试 (34)5.2.1 硬件调试 (34)5.2.2 软件调试 (35)5.3 系统的各个工作状态下实物照片图 (36)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 引言从20世纪30年代初到50年代初，有声电影主要应用光学录音方法。
基于单片机的ISD4004语音播报系统
课程设计任务书
2013/2014学年第1学期
学院：信息与通信工程学院
专业：光电信息工程
学生姓名：学号：
课程设计题目：单片机控制ISD4004语音芯片的语音录放系统设计
起迄日期：2013年12月23日~2014年1月10日
课程设计地点：中北大学5院楼513、606
********
下达任务书日期: 2013年12月23日
设计说明书及相关电路图
6．工作计划及进度：
2013年12月23日~2013年12月24日：了解设计题目及查找资料；
2013年12月25日~12月25日：确定各题目要求计算相关参数；
2013年12月26日~12月27日:结合各题目确定具体设计方案；
2013年12月28日~2014年1月7日:结合要求具体设计并编程仿真；
1）设计说明书、相关图纸符合要求；
2）相应器件的工作原理及应用；
3）系统工作原理图；
4）参考文献原文不少于5篇。
课程设计任务书
4．主要参考文献：
要求按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例：
1傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985
（5篇以上）
5．设计成果形式及要求：
2014年1月8日~1月9日:完善仿真结果、整理课程设计说明书；
1月10日~1月10日:答辩或成绩考核。
学科部审查意见：
签字：
年月日
课程设计任务书
1．设计目的：
在学习专业基础课和专业课的基础上，主要结合光学、光电技术、电子仪器、微机原理与应用、单片机与各种功能性芯片（如时钟芯片、调制与解调芯片、A/D和D/A转换芯片等）以及光、计、电综合应用等方面开展实践活动，巩固所学知识、培养动手能力，提高综合设计能力。
基于ISD4004语音数据的采集与播报-开题报告
题目：基于 ISD4004 语音数据的采集与播报
学 专 班 姓 学
院：信息工程学院 业：通信工程 级：07 通信 1 班 名：程英杰 号：200712020119
指导教师：张涛
2011 年
3月
26 日
一、题目来源背景
20 世纪末，电子技术得到飞速发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了 社会的各个领域，而集成有录音和播放功能的智能电子产品已经得到越来越广泛的 应用，比如电话的自动语音留言和提示功能、公交车和城市地铁的语音报站器、电 梯楼层播报系统等都集成有语音录取和播放功能。 ISD4004 语音系列芯片是美国 ISD 公司推出的产品，具有多次重复录放，存储 时间长，使用时不需扩充存储器，所需外围电路简单等特点。芯片采用 CMOS 技术， 内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平 闪烁存贮陈列。芯片采用多电平直接模拟量存储技术，将每个采样值直接存储在片 内的闪烁存储器中，能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免 了一般固体录音电路因量化压缩造成的量化噪声。 随着我国经济建设的迅猛发展，公安、铁路、民航、金融等部门对语音记录的 需求不断增长。把语音生成技术用于工业监控系统、自动应答系统、多媒体查询系 统、办公自动化系统和家用电气产品中，使它们具有语音输出功能，使之能在适当 的时候用语音实时报告系统的工作状态、警告信息、提示信息或相关的解释说明等， 无疑在提高人机通信能力、减少对错误处理的遗漏、提高系统性能、降低人们的工 作强度等方面都有极大的好处。可以说在以后人类的日常生活中，电子录放系统会 发挥越来越重要的作用。
五、主要参考文献
[1] 王振红，李洋，郝承祥. ISD4004 语音芯片的工作原理及其在智能控制系统 中的应用[J]. 电子器件，2002，25 (1). [2] 刘欣， 安欣赏， 刘大生， ISD 语音器件分段地址的获取[J]. 电子技术应用， 等. 1999，25(10). [3] WINBOND. ISD4004 Series Products Datasheets[S]. 2000. [4] Atmel Corporation. AT89C51 datasheet[S]. 2000. [5] National Semiconductor. LM386 datasheet[S]. 2000. [6] National Semiconductor. L指导教师签字： 年 院毕业设计（论文）领导小组意见： 月 日
ISD4004系列语音芯片中文资料
ISD4004系列单片语音录放电路一、简述●单片8至16分钟语音录放●内置微控制器串行通信接口●3V单电源工作●多段信息处理●工作电流25-30mA,维持电流1μA●不耗电信息保存100年(典型值)●高质量、自然的语音还原技术●10万次录音周期(典型值)●自动静噪功能●片内免调整时钟,可选用外部时钟ISD4004系列工作电压3V,单片录放时间8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。
芯片采用CMOS技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。
芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口(SPI或Microwire)送入。
芯片采用多电平直接模拟量存储技术, 每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"金属声"。
采样频率可为4.0,5.3,6.4,8.0kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存100年(典型值),反复录音10万次。
二、引脚描述电源:(VCCA,VCCD)为使噪声最小,芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线,并且分别引到外封装的不同管脚上,模拟和数字电源端最好分别走线,尽可能在靠近供电端处相连,而去耦电容应尽量靠近器件。
地线:(VSSA,VSSD)芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。
同相模拟输入(ANA IN+)这是录音信号的同相输入端。
输入放大器可用单端或差分驱动。
单端输入时,信号由耦合电容输入,最大幅度为峰峰值32mV,耦合电容和本端的3KΩ电阻输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频率。
差分驱动时,信号最大幅度为峰峰值16mV，为ISD33000系列相同。
反相模拟输入(ANA IN-)差分驱动时,这是录音信号的反相输入端。
基于ISD4004的红外遥控医院语音播报系统的设计
ｃｏｎｔｒ０１．Ｇｍｅｌｍ妇Ｔｈｅ ｃｈｉｐ ａｎｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒｅｍｏｔｅ
ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｌｏｗ—ｃｏｓｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｈｏｓｐｉｔａｌ ａｕｔｏｍａｔｉｃ
ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅｓ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｂｒｏａｄｃａｓｔ．【Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＪｏｕｒｎａＩ．２００９，３０
isd4004语音芯片采用cmos技术内含晶体振荡器防混叠滤波器平滑滤波器自动静噪音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储陈列等因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统1563
ＴＨＥＳＩＳ＆ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＲＥＰＯＲＴ ｌ研究论著
基于ＩＳＤ４００４的红外遥控医院语音播报系统的设计
杨易华，吴效明，岑人经
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圈３系统原理图
主控模块控制整个程序运 行的流程，协调各个功能模块 的工作．如图４所示。主程序处 于等待红外接收中断状态，根 据接收到的命令码进行相应的 处理。如果接收到的是录、放音 命令．则根据随后接收到的段 码，选择ＩＳＤ４００４对应的段．进 行录、放音操作．并在液晶显示 屏上显示出段码、时间或广播 词。 ３．２语音录放模块
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基于ISD4004单片机的火车站自动语音播报系统
基于ISD4004单片机的火车站自动语音播报系统
笔者成功应用ISD4004 和AT89C51 单片机设计了火车站信号自动语音播报系统，通过对火车站铁路线的上行和下行控制、车辆调度、系统主副电
源的启用等多路信号进行检测并采集，根据安全隐患的防范要求，由单片机控
制查询安全警示语音信息并播报，实现安全操作提示及报警。
系统在火车站信
号室控制台上安装使用，运行稳定，信号播报准确，取得了很好的效果。
1 硬件电路设计
系统硬件电路设计原理框
1.1 ISD4004 的特性
ISD4004 系列语音存储芯片采用CMOS 技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列，内置
微控制器串行通信接口。
芯片所有操作必须由微控制器控制，操作命令可通过
串行通信接口(SPI 或Microwire)送人。
外部的音源信号在芯片内采用多电平直接模拟量存储技术，信息可进行多段处理，每个采样值直接存贮在片内闪烁存
贮器中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声。
存于片
内闪烁存贮器中的信息，可在断电情况下保存100 年。
芯片工作电压为3 V，工作电流为25～30 mA，维持电流1μA，不耗电，单片录放时间8～16 min，可反复录音10 万次。
1.2 ISD4004 的引脚及封装形式
ISD4004 采用28 脚的SOIC 封装，其引脚排列如
1.3 ISD4004 与AT89C51 单片机的接口
ISD4004 工作于SPI 串行接口，按照同步串行数据传输的SPI 协议，所有串行数据传输开始于单片机主控器发送给ISD4004 的片选信号SS 下降沿。
基于ISD语音芯片录放音系统
1.2课题设计的意义
设计一个语音录放系统，可以录制我们想要的声音，比如市场上的录音设备MP3、MP4播放器，可以存储高质量的声音文件，广受大家的喜爱。
2设计的总体方案
2.1系统的主要芯片选择
（1）方案一：采用AT89S52芯片,为51系列单片机，40个引脚焊接方便，成本低，同时选修过单片机课程，对51系列有一定的了解，运用起来比较方便。
XTAL1为片内高增益反相放大器的输入端。一般外接一个30PF的电容。
XTAL2为片内高增益反相放大器的输出端。一般也接一个30PF的电容。本电路在XTAL1和XTAL2接上一个12MHz的晶振，电路工作是这连个端口接地。这样保证了晶振能够起振，从而使得单片机能够执行程序代码，是一个很重要的电路组成部分。
2.2系统音频功率放放大器的选择
LM386是一种音频功率放大器，有较低的静态功耗，约为4mA、较宽的工作电压范围，一般为4V~12V，电压可调整的增益范围是20~200dB（它的初始内置增益为20，本设计在1脚和8脚串接上一个10UF的电容和一个10K的电阻，这样电压的增益可以调到200）、外部元件较少和失真率小等优点，用LM386可以减少信号输出的失真率。
图4.1单片机最小系统
Figure4.1Single chip microcomputer minimum system
4.2语音模块电路
语音模块电路是主要由ISD4004芯片、麦克风录入声音模块，LM386功率放大模块和电源转换模块组成。
图4.2ISD4004语音模块
Figure4.2Thevoice moduleof theISD4004
/VPP(31脚)：片内程序存储器选通控制端，低电平有效。
课程论文 基于ISD4004语音芯片的实时播报系统设计
本科生课程设计论文（2009）届论文（设计）题目：基于ISD4004语音芯片的实时播报系统设计学院：电子工程学院专业：电子信息工程学号：姓名：指导老师姓名及职称：时间：2012年5月目录【内容摘要】 (2)【关键词】 (2)【Abstract】 (3)【Keywords】 (3)引言 (4)第一章绪论 (5)1.1 系统设计的目的 (5)1.2 系统设计的意义 (5)1.3 系统设计的基本要求 (6)1.4 系统设计的实现方法 (6)第二章系统设计用到的开发环境介绍 (7)2．1 Protel和Altium Designer 6软件介绍 (7)2．2 STC89C52单片机性能介绍 (8)2．3 C++ Builder6.0开发软件介绍 (8)2．4 keil开发软件介绍 (8)第三章系统总体设计 (10)3．1 系统硬件电路设计 (10)3．1．1 系统硬件电路总设计图 (10)3．1．2 STC89C52单片机核心部分 (10)3．1．3 PCF8563模块 (12)3．1．4 DS18B20模块 (13)3．1．5 ISD4004语音模块 (13)3．1．6 其它外围辅助电路模块 (18)3．2 系统软件设计 (20)3．2．1 上位机部分程序设计 (21)3．2．2 ISD4004模块程序设计 (22)3．2．3 DS18B20程序流程图 (22)3．2．4 PCF8563时钟芯片程序流程图 (23)3．2．5 红外接收模块程序设计流程图 (25)3．2．6 整个系统的软件流程图 (26)第四章测试结果 (27)第五章总结 (28)（1）利用ISD4004专用语音芯片实现语音录放功能； (28)致谢 (29)参考文献 (30)基于ISD4004语音芯片的实时播报系统设计X X X（广西师范大学电子工程学院广西桂林 541004）【内容摘要】本文介绍了基于ISD4004的语音播报系统。
系统由STC89C52单片机为核心，控制整个系统的协调工作。
语音录放系统设计
语音录放系统设计摘要：本文介绍了基于stc12c5a60s2单片机与isd4004芯片为主要部件的语音录放电路的工作原理和硬件的设计。
整个电路由电源电路、stc12c5a60s2单片机、isd4004语音芯片、话筒和线路输入电路、lm386功率放大电路以及按键电路等组成。
stc12c5a60s2是一8位单片机；此次实验采用isd4004-16型号的，可录放16分钟的语音信号，分1200段。
此系统可进行语音录制与播放。
关键词：语音录放；stc12c5a60s2；单片机isd4004stc12c5a60s2单片机性能stc12c5a60s2概述stc12c5a60s2/ad/pwm系列是8051单时钟/机器周期（1t）的新一代单片机，完全兼容传统8051指令代码，但速度快8-12倍。
内部集成max810专用复位电路，2路pwm，8路高速10位a/d转换（250k/s），针对电机控制，适用于强干扰场合。
性能简述isd4004 系列工作电压 3v，单片录放时间 8 至 16 分钟，音质比较好。
根据所有操作由微控制器控制，可通过串行通信接口spi 送入操作命令，来设计isd4004 系列芯片。
spi协议介绍isd4004工作于spi串行接口。
一个同步串行数据传输协议称之为spi 协议是，假定微控制器的 spi 移位寄存器在 sclk 的下降沿动作，对 isd4004 来说，在时钟止升沿锁存 mosi 引脚的数据，在下降沿将数据送至 miso 引脚。
信息快进用户能快进跳过一条信息，而不必知道信息的确切地址。
信息快进只用于放音模式。
放音速度是正常的 1600 倍，遇到 eom 后停止，然后内部地址计数器加 1，指向下条信息的开始处。
上电顺序器件延时 tpud后才能开始操作。
spi端口的控制位spi端口有两个硬件控制位miso 和mosi。
控制寄存器spi控制寄存器控制器件的每个功能。
时序spi总线协议是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo 构成，其时序主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。
基于ISD4004芯片的语音录放系统设计论文常一鸣jiefu
大连理工大学城市学院本科生毕业设计学院：电子与自动化学院专业：电子信息工程班学生：常一鸣指导教师：**完成日期：2012年 5月 31日大连理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）基于ISD4004芯片的语音录放系统设计总计毕业设计（论文）48 页表格 5 个插图18 幅摘要基于ISD4004芯片的语音录放系统设计用单片机控制语音芯片，再把单片机和语音芯片嵌入到通信设备，智能仪器，治安报警及儿童玩具中，就可做成语音播放的机器。
本文介绍了基于AT89C2051单片机及ISD4004语音板为主要部件的语音录放电路的工作原理、硬件和软件的设计。
ISD4004系列工作电压3V,单片录放时间8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。
芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口SPI送入。
论文概述了语音录放电路的原理，并且在介绍语音录放系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
针对录放系统的录音、放音部分的总体设计方案进行了论证。
进一步介绍了单片机AT89C2051应用在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。
关键词：ISD4004 AT89C2051单片机语音录放AbstractThe design of voice recording and playback system based onisd4004With the single-chip microcomputer control, and then make the pronunciation chip microcontroller and pronunciation chip embedded in communication equipment, intelligent instruments, security alarm and children's toys, so can make a speech broadcast machine.This paper introduces ISD4004 based on AT89C52 single chip computer and of the main parts of speech plate as the working principle of voice recording circuit and the design of hardware and software. ISD4004 series working voltage, monolithic 3V recording time 8 to 16 minutes, timbre, suitable for mobile phones and other portable electronics. Chip design is based on all the operation must by SPI into. This paper summarizes the principle of voice recording circuit, and introduces the function of speech on the basis of recording system, puts forward the general structure of the system. Recording system for the recording, playback part of the overall design scheme is demonstrated. This paper introduces microcontroller AT89C52 single applications in system, the application system were analyzed each part of hardware and software realization.Keywords: ISD4004；89C2051microcontroller；voice recording and playback目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)引言................................................................ 错误!未定义书签。
ISD4004录放音系统
《Altium Designer 》设计报告题目： ISD4004录放音系统一、实验简述：随着科技的发展，人们生活水平的提高，对电子产品的要求也越来越高，针对人们对录放音系统的要求，主要采用的ISD4004芯片语言板为主要部件的语音录放电路的工作原理的设计。
录放音系统的工作包括语音信号采集、处理、放大、输出。
语音录放音是声音信号经过麦克风，把连续的电信号，经过电路耦合处理送到语音模块。
然后存储在ISD4004芯片中，再经过LM386功率放大器，把声音信号送出。
二、实验名称：ISD4004录放音系统三、实验目的：初步掌握Altium Designer制图软件的使用，掌握原理图和PCB设计的流程和方法。
四，实验步骤：1.先在Altium Designer中新建PCB工程，并保存命名为ISD4004.PRJPCB。
2.在工程中新建原理图，并保存命名为ISD4004最小系统.SCHDOC。
然后在把要用的库加入工程。
所得整个结构工程如下：3.原理图的绘制：（1）绘制原理图时，有些元器件需要自己来绘制了，选择[文件] [新建] [库] [原理图库] 。
在绘制原理图后要绘制的元器件还需要添加封装。
步骤如下图：（2）对于库里有的元件可直接调用。
然后按照原理图进行绘制各个模块。
最后绘制成整个模块。
各个模块和整个模块原理图如下图所示：（3）绘制完成后,编辑Compile ISD4004.PRJPCB和Compile ISD4004.SCHDOC,刚开始也许由可能有许多问题，双击问题提醒后改正问题到最后没有错误和警告。
如下图所示：（4）查看封装管理器，截图如下：后，则会出现PCBd导入状态，如图：（6）导入后的图如下：（7）导入后，进行布局，按排版重新定义板子大小，定义禁止布线层后，可选择自动布线和手动布线，我选择自动布线然后手动调整。
在给所设计板进行滴泪和敷铜操作，然后设计规则和检查规则（DRC），最终得PCB图。
ISD4004语音录课程设计
单片机原理及接口技术课程设计（论文）摘要语音不仅是人与人之间进行信息交流最直接、最方便和最有效的工具，而且也是人与机器之间进行通信的重要工具。
1874年电话的发展可以认为是现代处理的开端。
电话的理论基础是尽可能不失真地传送语音波形。
这种“波形原则”几乎统治了其后整整一百年。
1939年产生了一种概念全新的语音处理技术，这就是著名的通道声码器技术。
声码器的理论基础是认为语音是由人的声带振动产生的生源（载波）受到运动的声道的控制（调制）而产生的，因而将载波和调制两部分分开来进行传送便可极大地压缩频带。
这一概念已经包含着其后出现的语音参数模型的基本思想。
40年代后期，研制成功了能够把语音信号的时变谱用语音表示出来的仪器——语音仪，为语音信号分析提供了一个有力的工具。
对于语音信号，数字处理比模拟处理具有更多的优点。
这是因为：第一，数字技术能够完成许多很复杂的信号处理工作；第二，通过语音进行交换的信息本质上具有离散的性质，因为语音可以看成是因素的组合，这就特别适合于数字处理；第三，数字系统具有高可靠性、价廉、紧凑、快速等特点，很容易完成实时处理任务；第四，数字语音适合于在强干扰通信中传输，易于和数据一起在通信网中传输，也易于进行加密传输。
因此数字语音信号处理是主要研究方向。
单片机的应用无处不在，利用单片机控制语音的录放也多不胜举。
用单片机控制语音芯片，再把单片机和语音芯片嵌入到通信设备，智能仪器，治安报警及儿童玩具中，就可做成语音播放的机器，应用范围广泛。
用单片机控制语音芯片设计语音录放系统,该系统功能多，录放音音质好，外围电路简单。
关键词：STC89C52；录音放音；ISD4004目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (2)2.1概述 (2)2.2系统组成总体结构 (2)第3章硬件设计 (4)3.189C2051单片机性能和引脚介绍 (4)3.2语音信号功率放大电路 (5)3.3ISD4004语音芯片介绍 (6)3.3.1 芯片性能简述和引脚图 (6)3.3.2 ISD4004芯片主要引脚描述 (7)3.3.3 SPI协议 (8)第4章软件设计 (10)4.1总体方案 (10)4.2程序流程图 (10)4.2.1 系统程序流程 (10)4.2.2 子程序流程 (11)4.3模块说明 (11)4.3.1 ISD4004驱动程序 (11)4.3.2 1602液晶底层驱动 (13)第5章制作与调试 (15)5.1硬件电路的布线与焊接 (15)5.1.1 总体特点 (15)5.1.2 Altium designer软件画PCB (15)5.1.3 焊接 (15)5.2调试 (15)5.2.1 硬件调试 (16)5.2.2 软件调试 (16)第6章课程设计总结 (17)参考文献 (18)附录 ................................................................................................ 错误！未定义书签。
isd 4004 语音录放模块用户说明书 rec-1000
Rec-1000 语音录放模块用户手册版本-V1.01第一章概述Rec-1000语音录放模块是NewWay电子基于ISD4003/4004 语音录放芯片开发的语音录放系统，板载LM386音频放大器和STC15F104E 单片机，使得它能够很方便的和其他单片机系统级联，您甚至不需要知ISD4004/4003 底层命令，只要给板载单片机控制信号就能实现语音的录放。
Rec-1000 语音录放模块有如下特点：1.板载一枚STC51单片机，能够实现一键录放功能，当然，更为复杂的功能可由您来实现，送单片机的全套资料，编程和普通的51单片机没有任何区别。
2.板载ID4004/4003 语音录放芯片，能够进行高保真的录音。
3.ISD4004/4003的全部控制口引出，做了清晰准确的标注，方便您使用任何其他单片机编程。
4.板载耳机插口，插入耳机后能够自动断开外部功放，您也可以由此接到自己的功放系统，方便2次开发。
5.板载麦克风插口，插入接头后自动断开板载麦克风，方便高品质录音。
6.板载LM386功放系统，足够应付普通需求。
7.板载3.3V电源转换芯片，方便与5V的系统级联。
8.板载MINI-USB接口，用于取电，使您不用到处找电源，在电脑面前就能开发。
9.板载供电插座，使您在实际应用方便连接，安全可靠。
10.板载2个按键，全部与单片机相连，方便开发。
11.板载开关，与电源指示灯。
技术参数：模块供电电压5.0V-3.3V模块尺寸：60mm*80mm录音时间：4/8/16 min(根据录音芯片不同而有区别)录音保存时间：100年录音次数：10万次第二章接口与连接Rec-1000 语音录放模块接口丰富，能够方便的完成您对ISD4003/ISD4004 的开发，现做如下简述PLAY：此接口是为方便外部单片机与板载单片机通讯制作的，连接板载STC单片机的P3.1脚RECORD:此接口是为方便外部单片机与板载单片机通讯制作的，连接板载STC单片机的P3.0脚VCC3.3:电源3.3V 电源输出/输入口VCC5.0；电源5.0V 输出/输入口GND: 模块地线RAC：ISD4004/4003 RAC 输出口INT：ISD4004/4003 INT 输出口SCLK：ISD4004/4003 SCLK输出口MISO：ISD4004/4003 MISO输出口MOSI：ISD4004/4003 MOSI输出口SS：ISD4004/4003 SS输出口V olume：板载LM386语音功放音量调节MK2，speek：扬声器接口（+接扬声器正极，-接扬声器负极）phone：耳机接口，可接外部功放，插入耳机时板载LM386断开。
基于ISD4004芯片的电梯智能语音系统的设计
基于ISD4004芯片的电梯智能语音系统的设计作者：靖大同吴向前司志泽来源：《电子世界》2012年第21期【摘要】针对ISD系列语音芯片“直接模拟量存贮”的特点，以单片机AT89C51和ISD4004语音芯片为核心，设计一种电梯语音服务系统，能够进行实时信号处理和自动控制，实现电梯语音服务的智能化和自动化，以适应各种对服务要求比较高的电梯，具有较高的实用价值。
【关键词】ISD4004；AT89C51；接口电路；放音；录音；电梯1.引言随着城市文明化和现代化建设步伐的加快，对建筑中电梯的服务要求也越来越高，现代电梯技术已朝着更快、更稳、更安全及更人性化的方向迅速发展。
电梯语音报站器就是体现其人性化设计的一个具体表现。
用语音报告电梯将要到达或已经到达的楼层信息、电梯的运行状态、欢迎词和音乐等，可避免乘客搭错电梯或楼层、消除人们乘坐电梯的孤独感。
ISD4004是Winbond公司的ISD4000系列语音芯片。
它采用了“直接模拟量存储”（DAST）专利技术，信号无需经过D/A、A/D转换，数字压缩和语音合成等复杂的数字信号处理过程，减少了失真，使其声音存储效果较以前产品有大幅度提高，实际试听主观评价可以达到磁带录音机的水平，是目前市场上录放效果较好的语音电路之一。
本文以ATMEL公司的AT89C51和Winbond公司的ISD4004语音芯片为核心，设计了一种电梯语音服务系统，实现了电梯语音服务的智能化和自动化，以适应各种对服务要求比较高的电梯中。
2.硬件电路设计本系统由信号采集与隔离电路、单片机及其外围电路、语音芯片电路和电源电路四大部分组成。
电梯的楼层信号经过采集隔离处理后送至单片机，单片机分析、判断、提取出有效信息，再经过运算处理输出控制信号控制语音芯片电路实时播报。
系统整体结构如下图1所示。
2.1 ISD4004语音芯片介绍及接口电路ISD4004语音芯片采用CMOS技术，内含内部时钟、采样时钟、平滑滤波器、自动静噪、音频放大器、高密度多电平Flash ROM存储器及防混叠滤波器等，通过串行通信接口（SPI或Microwire总线协议）与微控制器（如MCS-51芯片）相连，所有操作均由微控制器控制。
ISD4004录放程序
功能：1.录音状态，按AN键，LED亮开始录音，松口AN即可停止录音再次按下AN键，LED点亮，开始录第二段音，依次类推，直到芯片溢出。
按stop键芯片复位，从第一段开始录音2.放音时，按一下AN(AN=0)键，即播放一段语言，再按一次播放下一段。
按stop键芯片复位至第一段开始。
#include <reg52.h>sbit SS =P1^0; //片选sbit MOSI=P1^2; //数据输入sbit MISO=P1^3; //数据输出sbit SCLK=P1^1; //ISD4004时钟sbit INT =P3^2; //中断sbit LED =P1^7; //指示灯sbit PR =P1^4; //录音和放音选择开关sbit STOP=P1^5; //复位sbit AN =P1^6; //执行void delay(unsigned int time) //延迟n微秒{while(time!=0){time--;}}void delayms(unsigned int time) //延迟n毫秒{TMOD=0x01;for(time;time>0;time--){TH0=0xfc;TL0=0x6b;TR0=1;while(TF0!=1){;}TF0=0;TR0=0;}}void spi_send(unsigned char isdx)//spi串行发送子程序，8位数据{unsigned char isx_counter;SS=0;//ss=0,打开spi通信端SCLK=0;for(isx_counter=0;isx_counter<8;isx_counter++)//先发低位再发高位，依次发送。
{if((isdx&0x01)==1)MOSI=1;elseMOSI=0;isdx=isdx>>1;SCLK=1;delay(2);SCLK=0;delay(2);}}void isd_stop()//stop指令（停止当前操作）{delay(10);spi_send(0x30);SS=1;delayms(50);}void isd_pu(void)//发送上电指令{delay(10);SS=0;spi_send(0x20);SS=1;delayms(50);}void isd_pd(void)//发送掉电指令{delay(10);spi_send(0x10);SS=1;delayms(50);}void isd_play()//发送play指令{LED=0;spi_send(0xf0);SS=1;}void isd_rec(void)//发送rec指令{LED=0;spi_send(0xb0);SS=1;}void isd_setplay(unsigned char adl,unsigned char adh)//发送setplay指令{delayms(1);spi_send(adl); //发送放音起始地址低位delay(2);spi_send(adh); //发送放音起始地址高位delay(2);spi_send(0xe0); //发送setplay指令字节SS=1;}void isd_setrec(unsigned char adl,unsigned char adh)//发送setrec指令{delayms(1);spi_send(adl); //发送放音起始地址低位delay(2);spi_send(adh); //发送放音起始地址高位delay(2);spi_send(0xa0); //发送setplay指令字节SS=1;}void isd_overflow()//芯片溢出，LED闪烁提醒停止录音{while(AN==0){LED=1;delayms(300);LED=0;delayms(300);}}unsigned char chk_isdovf()//检查芯片是否溢出(读OVF,并返回OVF值) {SS=0;delay(2);SCLK=0;delay(2);SCLK=1;SCLK=0;delay(2);if(MISO==1){SCLK=0;SS=1; //关闭spi通信端isd_stop(); //发送stop指令return 1; //OVF为1，返回1}else{SCLK=0;SS=1; //关闭spi通信端isd_stop(); //发送stop指令return 0; //OVF为0，返回0}}void main(void){unsigned char ovflog;while(1){P0=P1=P2=P3=0xff;//初始化while (AN==1)//等待AN按下{if(AN==0)//按键防抖动{delayms(20);}}isd_pu(); //AN键按下，ISD上电并延迟50msisd_pd();isd_pu();if(PR==1)//如果PR=1 则转入录音模式{delayms(500); //延迟500ms录音isd_setrec(0x00,0x00); //发送0x0000h地址的setplay指令do{isd_rec(); //发送rec指令while(AN==0) //等待录音完毕{if(INT==0) //如果芯片溢出，进行LED闪烁提示，isd_overflow(); //如果取消录音（松开AN键）则停止录音，芯片复位}if(INT==0)break;LED=1; //录音完毕，LED熄灭isd_stop(); //发送停止命令while(AN==1) //如果AN再次按下，开始录制下一段语音{if(STOP==0) //如果按下STOP按键，则芯片复位break;if(AN==0)delayms(500);}}while(AN==0);}if(PR==0)//如果PR==0 转入放音部分{while(AN==0){;}isd_setplay(0x00,0x00);//发送setplay 指令，从0x0000地址开始放音do{isd_play();//发送放音指令delay(20);while(INT==1)//等待放音完毕的EOM中断信号{;}LED=1;isd_stop(); //放音完毕，发送stop指令if (ovflog=chk_isdovf()) //检查芯片是否溢出，如溢出则停止放音，芯片复位break;while(AN==1) //等待AN键再次按下{if(STOP==0)break;if(AN==0)delayms(20);}}while(AN==0); // AN键再次按下，播放下一段语音}}isd_stop();isd_pd();}。
基于单片机控制的电话录放系统的设计
基于单片机控制的电话录放系统的设计随着现代电子、电器产品及设备智能化水平的不断提高，语音系统是渗透到仪器仪表、机电一体化、人工智能、邮电业务等许多领域。
用单片机控制语音芯片，再把单片机和语音芯片嵌入到通信设备，智能仪器，治安报警及儿童玩具中，就可做成语音播放的机器。
基于STC89C52单片机及ISD4004语音板为主要部件的语音录放电路的工作原理、硬件和软件的设计。
语音录放系统的信号处理过程主要包括语音的采集、信号的放大和语音的滤波。
语音经过驻极体传感器，即麦克风，把声波信号转换成电信号。
标签：单片机；ISD4004；语音录放实现数字录音系统有PC机实现和嵌入式系统这两个方面。
本文中设计采用的是嵌入式数字录音系统，主要是要满足以下几个指标：可以存储的时间较长，大容量非易失性数据存储器作为存储介质，可以保存音频文件和一起记录；灵活的控制方式，可以实现各种语音操作来应对客户的需求；足够高的采样频率，保证了好的语音质量；数据的合理压缩为存储器节省了很大的存储空间；与电脑的连接可以将声音文件存入存储介质中，用以备用。
1、录放系统设计的意义语音信息的数字化处理技术得到了全社会的普遍认可和广泛的应用。
因此而生产的语音信息处理器的性能也随着科学技术的快速发展而愈来愈好。
数字语音录放系统的蓬勃发展是近几年来多媒体技术的一种具体应用，此系统不仅克服了磁带录放音中所存在的各种缺点，而且还可以进行快速查找与编辑整理。
数字语音录放系统是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理，并且在一定的存储设备中进行存储，而且可在需要时进行输出相对于模拟设备而言，数字设备易于集成、小型化、成本低、稳定性强、操作简单方便，使得数字语音录放系统广泛的渗透到仪器仪表、人工智能、电话的录放音、车辆的到站提示音、移动电话机以及其它便携式电子产品、监控环境中使用的语音采集系统、智能玩具等多种领域。
然而，目前就一般的数字语音录放系统来说，对语音只是进行简单的采集、存储和播放，虽然可以在较大的程度上保证语音的保真度，但是过多的语音数据会造成对大量存储设备的需求。
基于ISD4004的录音系统_毛跃波
基于ISD4004的录音系统毛跃波 曾光宇(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051)摘 要:ISD4004芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存,没有A/D转换误差,具有可多次重复录放、存储时间长、使用时不需扩充存储器、所需外围电路简单。
利用AT89C51控制ISD4004芯片的工作过程,外接输入和输出端口,通过系统功能模块各部分的连接及软硬件设计,可以实现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:ISD4004;语音;LM386中图分类号: 文献标识码:A在数字化信息技术迅猛发展的今天,语音信息的数字化处理也得到了广泛的发展和应用。
根据不同的功能和用途,可以设计制造出不同的语音设备。
本文采用的是一种新型、便捷的设计方案,利用I SD4004语音芯片和单片机A T89C51实现系统的录音,存储和放音功能。
1 系统工作过程传统的语音录放需要经过如下过程:语音信号经过设备接受后转化为模拟电信号,通过前置放大器把语音信号放大,通过带通滤波之后,去掉多余的干扰,再经过自动增益控制和A/ 压缩电路净化输入的模拟电信号,而后经A/D转换器转换为数字信号,由控制器对其进行处理和存储,之后再由D/A转换为模拟信号,达到放音的目的。
本文采用了ISD公司的新产品ISD4004语音芯片,该芯片自带A/D转换和压缩功能,直接把声音信号存储在芯片内的闪存寄存器中,无需电源即可保存数据长达100年,重复记录100000次以上,8.0kHz采样录音可达8分钟。
通过AT89C51对其控制,达到系统的设计目的。
在语音芯片的前端加一个前置放大电路,用于声音信号的输入,在输出端加一个LM386的功率放大器增强声音输出信号。
2 芯片介绍ISD4004语音芯片采用CM OS技术,内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储阵列等如图1所示。
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本科毕业设计（2012届）题目语音录放系统的设计学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期2012年5月摘要本论文主要实现语音录放系统的设计。
语音录放系统主要包括单片机控制模块、语音采集模块、语音处理模块、信号放大模块，其中单片机控制模块是整个系统设计的关键。
在语音的录放过程中，单片机通过SPI通信方式与语音模块进行通讯，来实现语音的录音与播放。
由于每段录音都对应着不同的地址，因此在播放录音时，需要发送需要播放的地址即可播放。
语音录放系统的信号处理过程主要包括语音的采集、信号的放大和语音的滤波。
语音经过驻极体传感器，即麦克风，把声波信号转换成电信号。
传感器采集的电信号进过放大电路，放大一定倍数，经滤波、耦合之后送至语音模块。
语音模块对连续变化的语音信号进行采样，抽取其中的语音信号电平，直接存储在语音芯片ISD4004中，因此使得语音自然真实。
当语音播放时，需要在语音芯片的输出段加一个带通滤波器，以滤除音频带宽以外的信号，从而减少杂音的干扰。
STC89C52单片机的程序，使用keil编译程序进行设计和调试完成，其主要功能是控制语音模块，以及液晶显示模块。
关键词：微控制器；录音放音；ISD4004；ABSTRACTThe main aim of this paper is to realize the function of voice recording and playback system. The key to the overall system design of the voice recording system which includes a single-chip control module, voice acquisition module, voice processing module, signal amplification module, is MCU control module. In the voice playback process, the microcontroller communicates through SPI communication voice module,thus realizing voice recording and playback. Each recording corresponds to a different address, so the microcontroller just need to send the address of the recording to be played for play back.The signal processing of the voice recording system includes speech acquisition, signal amplification and voice filter. Acoustic signal is converted into electrical signals through electrets sensor, which is also called microphone. The sensor signals will be amplified after flow through the amplifying circuit. Finally it will be send to voice module after filtering, coupling. Continuous acoustic signal is sampled by the voice module, which takes one of the voice signal level, directly stores it in the voice chip ISD4004, and makes speech natural and true. When the recording is played we need a band-pass filter in the voice chip output section, to filter out the signal outside the audio bandwidth thereby reducing noise. The codes of the Microcontroller STC89C52 is designed and tested by using keil compiler, whose main function is to control the voice module and LCD module.Key words：Microprocessor; V oice Recording and playing; ISD4004目录1 引言 (1)2 概述 (2)2.1 语音录放系统概述 (2)2.2 本设计方案的论证 (3)2.2.1 系统的单片机选择论证 (3)2.2.2 系统的液晶选择 (3)2.2.3 系统的滤波电路的选择 (3)2.3 研发方向和技术关键 (3)2.4 主要技术指标 (4)3硬件设计 (5)3.1 硬件的总体设计 (5)3.2驻极体传声器 (6)3.3信号放大电路 (6)3.4 语音信号功率放大电路 (8)3.5 ISD4004语音芯片介绍 (9)3.5.1 芯片性能简述和引脚图 (9)3.5.2 ISD4004芯片主要引脚描述 (10)3.5.3 SPI协议 (11)3.6滤波电路的设计与方案论证 (13)3.7 基于matlab软件对滤波前后语音的分析 (15)4软件设计 (22)4.1 总体方案 (22)4.2 程序流图 (22)4.3 模块说明 (24)4.3.1 ISD4004驱动程序 (24)4.3.2 1602液晶底层驱动 (26)4.3.3菜单选择程序 (28)4.3.4 录音函数 (29)4.3.5放音函数 (30)4.3.6 播放方式选择 (32)5制作与调试 (34)5.1 硬件电路的布线与焊接 (34)5.1.1 总体特点 (34)5.1.2 Altium designer软件画PCB (34)5.1.3焊接 (34)5.2 调试 (34)5.2.1 硬件调试 (34)5.2.2 软件调试 (35)5.3 系统的各个工作状态下实物照片图 (36)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 引言从20世纪30年代初到50年代初，有声电影主要应用光学录音方法。
虽然在有声电影初期曾使用过唱片配音的方法，光学录音是以感光材料为媒介记录声音的方法。
但用这种方法录制的影片为数不多，时间很短。
光学录音进入电影领域后，在世界范围内掀起了从无声电影转入有声电影的高潮，推动了电影事业的大发展。
40年代末50年代初磁性录音也进入了电影领域，但大量拷贝仍以光学录音为主；80年代磁性录音和光学录音两种方法并用。
随着经济快速发展，人民生活水平的不断提高，现在的人已近离不开音乐，而且对听觉要求越来越高。
计算机技术和数字电子的发展，现在的语音系统有了重大的飞跃，由以前的体积较大单放机、复读机发展到了音质较好、体积小、容量大的MP3、MP4、手机，可以说语音技术已经相当成熟了。
传统的磁带语音录放系统因其体积大，使用不便，在电子与信息处理的使用中受到很多限制。
体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全代替它。
自80年代以来，美、日等国的数字语音技术的研究工作进入了应用阶段，相继研制的大规模集成电路语音芯片已近供应市场，并不断推出新的产品。
数字语音技术的应用领域十分广泛，首先是数字通信系统。
当通过数字通信系统传送语音信号时，语音数字化技术就是必不可少了。
发送端实际上即为语音编码，接受端为语音合成。
在我们的日常生活中，数字化语音存储于回放技术得到了广泛的应用，诸如公交车报站器，采访笔，MP3播放器，手机等，使得产品的功能强大，淘汰了磁带录音的传统方式，方便了人们的生活，推动了社会进步。
2 概述2.1 语音录放系统概述语音录放系统的工作原理是单片机通过SPI通信模式，来控制语音芯片ISD4004的录音与播放。
此系统一般包括单片机控制模块、语音的采集模块，语音的放大模块、语音处理模块、滤波模块、功率放大模块和显示模块。
如图2-1所示，驻极式传感器把自然界的连续的声波信号转化成连续变化的电信号，由于转换的电信号比较弱，故须经过放大电路，放大信号。
信号传递至语音芯片，语音芯片对连续的电信号进行采样，没有经过A/D转换，直接存储在内部的flash中[3]。
图2-1 语音信号处理过程语音的存储可以采用数字式的，也可以采用模拟式。
采用数字式的，需要把连续采样的语音信号转换成数字信号，即A/D转换，但在此过程需要遵循奈奎斯特采样定律。
还有一种就是把采用的模拟信号直接存储在带有flash的存储器中，本系统采用直接存储的方式，ISD4004语音芯片是美国ISD公司制造的一种新款的语音芯片，芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存储在片内闪存flash中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果音，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪音和“金属音”[4]。
语音的录放系统的应用十分广泛，可以应用于通讯设备、智能仪表、治安报亭、语音报站、语音讲解、语音记录、语音复读、智能玩具等领域。
本课题的研究，是其他语音录放方面课题研究的基础，因此具有很好实践意义。
2.2 本设计方案的论证2.2.1 系统的单片机选择论证一方面在本系统中，单片机与ISD4004是采用SPI的通信模式，即高速同步串行口，是一种标准的四线同步双向串行总线。
占用端口资源少，单片机只需模拟SPI通信协议即可控制语音芯片的录放功能，因此占用单片机内部资源少。
另一方面，在大学期间学习51单片机是学习其他单片机的基础，因此深入地把51单片机十分有必要。
2.2.2 系统的液晶选择为了实现更多的功能，本系统加入其他外围的硬件设备，需要以菜单的形式选择功能。
系统扩展有两个可选择的液晶显示LCD1602和LCD12864，最终采用LCD1602液晶显示器，原因是其体积小，功耗低，具有背光功能，采用通用接口芯片，兼容性高。
2.2.3 系统的滤波电路的选择考虑到实用性，带负载能力要比较强，要满足输入阻抗应足够高，输出阻抗应够小；要满足阻带衰减频率-40db/10倍频程，有两种考虑方案：一种是用一阶滤波器进行级联，另一种直接采用二阶滤波器。