基于单片机录音笔设计(定稿)

华侨大学厦门工学院

单片机控制系统_ 课程设计报告

题目基于51单片机录音笔设计

专业、班级：12级通信3班_________

学生姓名：__________ 詹家炜______________

学号：___________ 1202303035 ________

指导教师：__________ 高丽贞______________

2015 年_6_月_28_ 日

任务书

题目：基于51 单片机录音笔设计

一、任务设计一个录音笔，实现语音的存储和回放。

二、发挥部分用液晶屏显示存储内容的文字，并且要做好语音的滤波处理功能，也

就是播放出来的音质要好。喇叭要用好点的。

目录

一、设计任务目的 (4)

二、设计任务要求 (4)

三、设计方案选取与论证 (4)

四、电路设计 (5)

4.1 核心控制模块 ....................... ..5

4.1.1 STC89C52 单片机介绍................ ..5

4.2 音频处理模块 ........................ .7

4.2.1 ISD1760 芯片简介 .................. ..7

4.2.2 SPI 模式 (11)

4.2.3 微机接口....................... .. 13

4.2.4 SPI 协议总述...................... .13

4.2.5 SPI 命令总览 (14)

4.2.6 ISD1760 的存储结构 (15)

4.3 系统的总体设计方案 (15)

4.3.1 STC89C52 的外围电路设计 (16)

4.3.2 单片机复位、晶振电路设计 ............ . (16)

4.3.3 音频处理电路设计................. . (18)

4.4 软件总设计思路 .................... . (18)

4.4.1 SPI 通信接口................... .................... .19

4.4.2 八段数码管................... .. (19)

4.4.3 录放声音程序设计................. . (20)

4.4.4 播放对应的语音段................. . (21)

五、制作及调试过程........................ . (24)

六、结论............................ . (25)

七、致谢............................... .26

八、参考文献........................... (27)

成绩评定表.......................... (28)

、设计任务目的

随着电子技术的飞速发展，数码录音笔已得到了越来越多的人的青睐， 论文

通过对多种录音笔的设计方案进行了比较和分析，选定

STC89C52单片机设计了

一个数码录音笔。 本文提出并设计实现了基于 STC89C52单片机和ISD1760语 音芯片的多功能录音笔方案。首先介绍了设计方案的选择，接着进行了系统的硬 件设计，包括音频输入输出电路的设计、按键控制电路的设计等，设计中以 STC89C5单片机主控制为核心，采用了华邦公司新推出的

ISD1700系列语音芯

片，用来替代已经停产的ISD1400系列及ISD2500系列芯片实现录放系统的功 能。其中按键控制电路对整个系统进行控制，

用一个8段数码管更直观的显示录

音时间。系统模块包括主程序模块、语音信号的采集模块、键盘扫描模块等，进 行了程序流程的设计，编写了程序代码。系统实现了语音数据的录制、播放、暂 停、全部擦除选择下一段等功能。最后，对本设计进行总结与展望。

数码录音笔在录音领域等实际应用中具有诸多优势，值得进一步学习和研 究。

二、 设计任务及要求

此次的设计任务是设计一款基于单片机的录音笔的设计。 设计要求如下：

•具有单片机核心控制模块； •具有实现语音的存储和回放。

三、 设计方案选取与论证

基于单片机、数字信号处理器 DSP 、FLASH 存储器的数码录音放音系统。 在录音时，语音信号经过处理后送到 A/D 转换器，转换成数字信号，把这些数 字信号送到数字信号处理器DSP 进行压缩处理，压缩后的语音数据送到FLASH 中，回放时从FLASH 存储器中读取压缩的数据经过 D/A 转换后，再通过喇叭 等具有播放功能的器件进行播放。具体框图如下所示：

图3.1方案一结构图

语音信号

A/D 转 换器

DSP 处理

压缩

FLASH 存储器

由于此方案要通过A/D芯片，专门的DSP芯片，本设计不需要高速、高精度运算，而且DSP功耗相对高，成本比较高，因此不选择此方案。

万案一:

通过51单片机与语音功能集成芯片ISD1760进行设计，由单片机控制

ISD1760来实现语音的录制存储以及播放清除等功能。具体框图如下所示:

显

示

图3.2方案二结构图

由于采用资源不多的51单片机，这样节省了资源同时单片机运算速度已经足够用于检测按键，以及控制录音笔进行各种操作，而且这种设计无需对数字信号进行编码压缩的复杂的操作，实现简单，功耗不高，相对而言成本也不高，所以本设计采用了此方案。

四、电路设计

4.1核心控制模块

控制模块是整个录音笔的核心，实现对语音芯片ISD1760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STC89C52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。

4.1.1 STC89C52单片机介绍

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有

8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵