基于AT89C51的语音录放系统

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基于单片机的语音录放模块

录制
• 4）音频功放模块
• 音频功放模块采用LM386，对语音信号的功率进行放大。
整体电路图
器件清单
• 总结与体会
• 本设计是一种基于51单片机控制的语音录音/放音系统，采用ISD单片语音录音/放音集成电路系列中的ISD4002实现语音的存储和播放。通过对语音录放模块的设计，认识到了理论与实际联系的重要性与真实性。通过对本次课程的设计，不但知道了一些以前不知道的理论知识，也巩固了学会了的知识。最重要的是能在实践中理解书本上的知识，只会基础而不会运用到实际上操作是没用的，我们学习的最终目的是要与实际结合，明白了我们要学以致用，也了解到课程设计的重要性。这是能提高我们的实际操作能力的一次体验。
电扬声器
电路组成
• 1）电源转换模块
• 电源转换模块采用LM1117来对电压进行转换，产生3.3V 的电压。
• 2）控制电路模块
• 控制电路模块是整个语音录放模块的控制中心，通过89C52 单片机的编程实现，控制整体电路的运行
。
• 3）语音芯片模块
• 语音芯片模块采用ISD4002芯片，对外来输入的语音进行
基于单片机的语音录放模块
设计原理
• 基于单片机的语音录放模块采用STC89C52 单片机为控制核心，通过编程的实现，利用按键的断开和闭合，控制语音芯片的录音和放音；语音芯片采用ISD4002芯片，利用LM386实现音频的运放功能。
5V
控制电路 STC89S52 电源转换模块 LM1117 3.3V 语音芯片 ISD4002 话筒输入

Get清风毕业论文基于AT89C51单片机的音乐播放器的设计

毕业论文-基于AT89C51单片机的音乐播放器的设计兰州工业学院毕业设计〔论文〕题目基于单片机的音乐播放器的设计学院电子信息工程学院专业电子信息工程技术班级嵌入式1 1姓名张文琪学号202110103125指导教师〔职称〕兰聪花〔讲师〕日期2021年3月兰州工业学院毕业设计〔论文〕任务书电子信息工程学院2021届电子信息工程专业毕业设计〔论文〕任务书毕业设计〔论文〕题目基于单片机的音乐播放器的设计课题内容性质软、硬件开发课题来源性质教师收集的结合生产实际的课题设计/论文校内〔外〕指导教师职称工作单位及部门联系方式兰聪花讲师电子信息工程学院一、题目说明〔目的和意义〕：本设计希望通过对常见电子产品的设计与制作来培养学生综合运用所学知识,分析和解决实际问题的能力，掌握相关绘图制作软件，会运用电子仪器进行电路检测和调试，强化电子技术应用技能训练，为今后开展产品技术开发、设计和制作打下初步的根底。

该系统设计，涉及到电路技术、单片机原理、Protel电路设计原理、程序设计、单片机程序烧录和焊接电路等方面知识，考察了学生对以往学习过的课程的综合应用能力。

二、设计〔论文〕要求〔工作量、内容〕：【设计内容】根据音乐演奏控制器所要实现的显示与选曲及音乐产生功能原理，系统包括演奏扬声器、选曲、播放和显示几局部。

通过按键控制，系统具有开启、暂停播放当前曲子的功能；播放前一首、后一首歌曲的功能；控制播放器的播放模式：顺序播放、随机播放、重复单曲、全部重复等功能。

未播放时放光二极管产生流水灯，播放音乐时能随着曲调闪烁。

所设计的音乐播放器可以播放多首音乐，曲目选择可以由键盘控制，并通过显示器显示歌曲序号。

【设计环境】软件：keil 软件，AVR_fighter烧写软件，Protel99se绘图软件，Protues仿真软件。

硬件：微机，常用电子元件，实验室常用电子检测仪器。

【设计要求】〔1〕完成系统总体设计，硬件设计和软件设计等。

基于AT89C2051和ISD2560的录放音系统设计

基于AT89C2051和ISD2560的录放音系统设计1 引言目前基于单片微机的语音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及公共汽车报站器等等。

本文作者用Flash单片机AT89C2051和录放时间达60s的数码语音芯片ISD2560设计了一套智能语音录放系统，实现了语音的分段录取、组合回放，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。

2 系统硬件电路设计系统采用的微控制器是A TMEL公司生产的低电压、高性能8位CMOS单片机AT89C2051，由于它将8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，为很多嵌入式控制应用系统提供了一个高度灵活且价格低廉的解决方案。

AT89C2051带有2K字节可编程的Flash Memory、128字节RAM、15根I/O线、2个16位定时/计数器、1个全双向的串口、1个精密比较器。

其与工业标准MCS-51的指令集和引脚结构完全兼容。

该单片机的P1口是一个双向I/O口，其中P1.2~P1.7口内部提供了上拉电阻，P1.0、P1.1需外部上拉。

P1.0、P1.1同时也是片内精密比较器的正输入端（AIN0）和负输入端（AIN1）。

P3口是7个带有内部上拉电阻的双向口（P3.6除外，其为片内比较器的输出脚，而不能作为普通的I/O口使用）。

有关AT89C2051较详细地资料请参阅文献[1]。

数码语音芯片选用的是ISD2500系列单片语音录放集成电路ISD2560，它具有抗断电、音质好，使用方便，无须专用的开发系统等优点。

录音时间为60 s，能重复录放达10万次。

芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，省去了A/D、D/A转换器。

每个采样值直接存储在片内单个EEPROM单元中，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”。

基于AT89C52单片机的语音录放系统实现

基于AT89C52单片机的语音录放系统实现单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等优点得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表及通讯设备、日常消费类产品、玩具等，利用单片机实现语音录放有很大的研究和开发价值。

语音录放系统以AT89C52单片机为控制核心。

ISD2560是一种永久记忆型语音录放电路器件，它具有音质自然、使用方便、单片存放、反复录音、低功耗、抗断电等特点，广泛应用于许多领域。

ISD2560省去A／D和D/A转换器，集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480 KB的EEPROM。

为降低成本，在最小硬件设计基础上，系统功能尽可能用软件程序实现，利用C51高级C语言编程开发。

2 系统硬件设计该系统的硬件电路主要由单片机、语音录放器件、麦克风及扬声器构成。

图1为其硬件结构框图。

该系统的核心为AT89C52单片机，AT89C52具有快速8051内核、8 KB Flash E2pROM、256 B IDATA RAM，完全符合该系统硬件要求。

为实现语音录放功能，采用ISD2560器件，其录音时间为60 s，并且能够接收单片机发出的命令，接收录音指令时，将从麦克风传出的语音段直接保存在内部存储器中；接收到放音指令时，按照单片机给定的地址，从存储器中取出语音段并驱动扬声器，以声音的形式播出语音段。

单片机的4组I/O端口中，作为普通I／O端口的只有P1口，所以将P1．0位作为输入端．与启动按键连接，用外部中断0(即P3．2位)与录放器件的EOM端(作为录音时的结尾标志输出端口)连接，录，放模式选择端P/R，器件使能输入端CE、节电控制端PD分别与P1口的P1.3～P1．7相连，作为语音器件和单片机的输入控制端口，10位地址端与单片机的低8位和高2位连接组成A0～A9，10位地址线、单片机的外接时钟电路和复位电路等；麦克风和扬声器与相应的ISD2560引脚相连，并接相应的电容电阻进行稳压和稳流，整个系统电路原理如图2和图3所示。

基于单片机AT89s51的录放音系统的设计

P3.0 /RXD（串行输入口）；
P3.1 /TXD（串行输出口）；
P3.2 /INT0（外部中断0请求输入端，低电平有效）；
P3.3 /INT1（外部中断1请求输入端，低电平有效）；
P3.4 /T0（定时计数器0外部计数脉冲输入端）；
P3.5 /T1（定时计数器1外部技术脉冲输入端）；
P3.6 /WR（外部数据存储器写信号，低电平有效）；
ISD4004语音芯片是由美国ISD（Information Storage Device）公司生产的一种具有较强功能的实现语音录放功能的集成电路。该器件打破了传统的A/D和D/A转换模式,采用直接模拟量存储技术，是一种的长久的记忆型语音录放集成电路，其可在断电情况下保存100年,工作电压为3V,工作电流25～30mA，维持电流1μA，录音时间一般为8至16分钟，可以重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术将每个采样值直接存储在片内闪烁存贮器中，因此该语音芯片非常清晰、自然地再现语音、音调、音乐以及效果声，避免了由一般固体录音电路因采样、压缩和量化造成的量化噪声及金属声。由于设计成和微处理器通过串行接口控制芯片的方法,使本器件引出端数减到最少。该器件的采样频率为8.0kＨz，同一系列的产品采样频率越低，录放音时间越长，但音质和通频带会有所下降。此外，ISD4004语音芯片还省去了数模和模数转换器。其集成度很高，芯片采用CMOS 技术,具有振荡器、平滑滤波器、音频放大器、防混淆滤波器、自动静噪和高密度多电平闪烁存贮陈列。因此只需要很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统，因为AT89C51没有硬件SPI接口，所以AT89C51通过I/O引脚采用软件模拟的方式实现SPI的接口。
4、11、
12、23
VSSA，VSSD

基于89C52单片机控制语音芯片的录放音系统的设计

目录引言 (2)一.A T89C2051概述 (2)(－).单片机概述 (2)(二)AT89C51单片机 (3)1、主要性能 (3)2、引脚功能说明 (4)二.语音芯片 (12)1、语音芯片的概述 (12)2、I SD2560简介 (13)三.语音芯片在单片机中系统的使用 (17)四.总体电路设计 (17)单片机控制语音芯片的录放音系统的设计一.AT89C2051概述(一).单片机概述●单片机的概念电子计算机的发展经理了从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路共四个阶段，即通常所是说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。

现在广泛使用的微型计算机是大规模集成电路技术的产物，因此它属于第四代计算机，而单片机则是卫星计算机的一个分支。

从1971年微型计算机问世以来，由于实际应用的需要，微型计算机向着两个不同的方向发展：一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展；而另一个则是想稳定可靠、体积小和价格廉的单片机方向发展。

但两者在原理和技术上是紧密联系的。

●通用单片机和专用单片机根据控制应用的需要，可以将单片机分为通用型和专用行。

通用型单片机是一种基本芯片，它的内部资源比较丰富，性能全面且适用性强，能覆盖多种应用需求。

用户可以根据需要设计成各种不同应用的控制系统，即通用单片机有一个再设计过程，通过用户的进一步设计，才能组建成一个以单片机为核心再配以其他外围电路的应用控制系统。

专用型的单片机主要是应用在专门针对某个特定产品的，例如电镀表和IC卡读写器上的单片机等。

这种应用的最大特点是针对性强而且数量巨大。

本电路所使用的是通用型的单片机AT89C205189系列单片机有AT89C系列的标准型及抵挡型，还有AT89S系列的高档型。

AT89C单片机的结构图如下。

它主要由下面几部分组成：1个8位中央处理器、片内RAM、4个8位的双向可寻址I/O口、1个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行接口、2个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。

基于单片机AT89S51系统的录放音设计PPT

2. 系统的硬件设计
语音录放音系统硬件电路设计 AT89C51芯片的特点及工作原理 ISD4004芯片引脚及功能介绍 SPI串行外部接口系统的功能实现
语音录放音系统硬件电路设计
三极管放大电路 ISD4004 音频放大电路 CPU
录放按键 SPI 录放指示灯
AT89C51
时钟电路
PC机
X
X
EA/VP
T
T
INT0
INT1
P
P
P
P
P
P
P
P
D
2
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
R
7
6
5
4
3
2
1
0 V
/P36
/P37
/P34
/P35 O
/P32
/P33
U
R18
T
4.7K
2
VCC33
P
P
3
3
ALE/P
1
0
PSEN
/
/
T
R
X
X
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
2.5系统的功能实现
2
2
2
2
2
2
2
2
0
0
0
0
基于单片机的录放音系统设计
指导老师：苏变玲
专业：电子信息科学与技术学生：李玲学号：100843023
1.绪论
设计课题的背景和意义国内外发展现状设计要求论文的主要工作

基于STC89C51RD的语音录放系统设计

基于STC89C51RD的语音录放系统设计单片机/语音芯片/C语言编程引言近年来,语音电路发展极为迅速,应用也越来越广范。

用语音接口芯片作为输出时,主要作为系统运行、结果、操作过程及故障等状态的提示和报警功能;作为输入时,主要用于对语音的记录、语言库的建立和语音识别等功能。

语音系统一般都必须具有如下特点:(1) 输出词汇基本确定的,且数量有限,如故障提示、操作提示、运行报告结果等;(2) 能根据系统的实时状态结果,选择合适的语音词汇或语言段随时组合输出;(3) 写入后不易遗失,修改方便。

(4) 工作过程--语音经A/D转换后存入内存中,放音时取出再经D/A转换输出。

2 系统硬件设计本系统以芯片ZY1420A为接口芯片,STC89C51为主控芯片实现语音录放系统的硬件组成,利用软件完成对系统的录音放音过程[1]。

2.2 系统原理图原理图包含电源、STC89C51单片机、ZY1420A、喇叭、麦克风等电路。

ZY1420A 使用时只需按住录音按键REC,使之保持低电平,电路自动进入录音状态且录音指示LED亮,若REC变高或录音存储器录满时,电路退出录音状态进入准备状态。

轻按PLAYE, 引脚为低电平脉冲电路进入触发放音状态直到放音结束。

按下PLAYL,使之保持低电平,系统为放音状态直到PLAYL 变高或放音结束。

电路重新进入准备状态注意REC 的优先级大于PALYE 和PLAYL[1][4]。

2.3 本系统中关键部分硬件说明2.3.1 主控芯片STC89C51使用说明在STC89C51单片机中,有些允许用高电压编程方式编程。

有些允许用低电压编程方式编程。

各自芯片面上的型号和特征字节的内容不同。

STC89C51的程序存储器阵列是采用字节写入方式编程的,即每次写入一个字节。

要对片内的EEPROM程序存储器写入任何一个非空字节,都必须用片擦除方式将整个存储器的内容清除。

对Flash存储器编程时,STC89C51编程的步骤如下[1][2]:(1) 在地址线上要输入编程单元的地址。

基于AT89C51的楼宇定时广播系统

目录引言......................................... 错误！未定义书签。

第一章定时广播系统概述 ......................... 错误！未定义书签。

1.1 开发意义......................................错误！未定义书签。

1.2 系统描述......................................错误！未定义书签。

1.2.1 定时广播系统组成..........................错误！未定义书签。

1.2.2 定时广播系统中心控制器的组成..............错误！未定义书签。

1.2.3 广播控制中心部分功能模块设定举例..........错误！未定义书签。

1.2.4 广播控制中心单片机工作流程................错误！未定义书签。

1.3 楼宇控制系统原理图............................错误！未定义书签。

第二章定时广播系统选件概述...................... 错误！未定义书签。

2.1 单片机芯片介绍................................错误！未定义书签。

2.1.1 主要特性..................................错误！未定义书签。

2.1.2 引脚功能说明..............................错误！未定义书签。

2.1.3 片内振荡器特性............................错误！未定义书签。

2.1.4 定时器/计数器0和1 .......................错误！未定义书签。

2.1.5 中断......................................错误！未定义书签。

2.2 MP3解码芯片VS1001K ...........................错误！未定义书签。

基于AT89C51SND1的MP3播放器设计方案

基于AT89C51SND1的MP3播放器设计方案.txt36母爱是一缕阳光，让你的心灵即便在寒冷的冬天也能感受到温暖如春；母爱是一泓清泉，让你的情感即使蒙上岁月的风尘仍然清澈澄净。

基于AT89C51SND1的MP3播放器设计方案一、设计简述：随着科技的进步，MP3播放器已成为现代消费者首选的随身听产品，它以小巧玲珑的体积，精美的外形，低廉的价格及其出色是音质和强大的功能深得消费者的厚爱。

国际上很多芯片制造商看准商机，开发出以自己生产的芯片为核心的MP3方案，并公布于众，这些核心芯片包括：ATJ-207X系列，AT9015系列，AT161系列，STMP341X系列等。

其中，以ATMEL 公司生产的AT89X51SND1系列芯片最为著名，其中包括本设计所采用的AT89C51SND1芯片。

功能强大的AT89C51SND1：AT 89C 51SND1单片机是ATMEL公司专门针对开发MP3而设计的，其主要特点是内部集成了MPEG2解码器和USB通讯接口，内含64k的内部程序存储器，支持在系统编辑ISP功能，通过USB或者串行口对芯片进行编程操作，内部数据存储器为2056字节。

它最高支持20MHz 的工作频率，工作电压为3V，内部集成的MPEG2解码功能支持48，44.1，32，24，22.05及16赫兹的采样序列，可直接与DAC音频转换芯片连接，支持USB1.1协议全速引擎，并提供相应的键盘中断、IDE/ATATPI /MMC及ISP接口。

二、系统设计方案论证：目前MP3DIY主要有两种方案：使用DSP装配和使用专用MP3开发芯片。

DSP系统硬件设计麻烦,程序晦涩难懂，购买DSP芯片的价格也较高，因此本设计采用后一种方案。

国内流行的方案很多，使用的专用芯片也是多种多样，但大部分方案整体上大致相同。

以AT 89C 51SND1为核心的MP3系统主要实现一个MP3播放器的功能，整个系统由AT 89C 51SND1(MCU)、K 9F 1208UDF(FLASH芯片)或硬盘、音频转换部分、USB接口、外部控制、串行通讯、电源部分和录音部分组成。

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）。

基于at89c51snd1的MP3播放器--开题报告

密级：
NANCHANG UNIVERSITY GONGQING COLLEGE 开题报告
THESIS OF BACHELOR
（2011—2015年）
中文题目: 基于单片机的MP3播放器
英文题目：Based on single chip microcomputer
of MP3 players
学院：南昌大学共青学院
系别：信息工程系
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
二○一五年六月
南昌大学共青学院本科生毕业论文（设计）开题报告
填写说明
1.指导教师意见填写对本课题的深度、广度及工作量的意见和对论文结果的预测；
2.所在教研室审查意见包括对指导教师意见的认定和是否同意开题等；
3.本开题报告打印存档，但签名部分必须由指导教师或学生亲笔签名。

基于AT89S51 单片机的红外语音报警系统

摘要：目前，矿用电机车的启停制动行驶过程均以电机车司机眼力发现危险信号，再行刹车，在这种纯靠眼力的情形下，不可避免的会出现一定的失误，本设计就是为解决矿用电机车在井下行驶的安全性问题。

本文研究设计的是由红外传感器实现人靠近电机车车道之危险信号的检测，并自动语音报警的智能报警系统。

当热释电红外传感器检测到有人靠近车道的时候，就会向单片机发出中断请求，再由单片机控制语音芯片播放预先录制好的语音信息，实现语音报警，来通知电机车司机以及路人，以便让他们及时的作出相应措施，减少事故的发生。

由于来自红外传感器的信号太弱，故加入了信号放大电路，同时用红外传感信号处理器专用芯片处理来自传感器的信号，继而再传给单片机相应I/O 口。

本系统的电源由开关电源采用DC/DC 转换得来。

关键词：电机车；热释电红外传感器；单片机；语音电路；开关电源1．引言矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。

它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送。

电机车启动前应检查各连接部位的螺栓是否松动，各电气元件绝缘是否良好，各操作手把是否灵活。

经检查无异常情况后，发出开车信号，提醒附近人员注意。

按所需行进方向，操作控制器上的换向手把，确定机车前进方向。

操作控制器上的调速手把，缓慢给出速度，完成启动过程。

电机车在行进过程中，随时要根据道路坡度情况和生产运输情况进行调速。

调速时，操作控制器上的调速手把向加速或减速的方向转动，直到所需的速度。

在调速过程中，应注意观察前方的路面状况及行人情况，防止意外事故发生。

目前矿用电机车的启停制动行驶过程均以机车司机眼力发现情况，再行刹车，以防止意外事故发生。

当电机车司机处于疲劳或者开小差时候，纯靠眼力，仍然有可能发生事故。

本课题主要研究矿用电机车通过红外检测、语音报警解决其在井下行驶安全性问题。

此报警装置利用热释电红外传感器作为探头，进行非接触式远距离检测，将感测到的红外信息转换成电压信号，经过单片机处理，完成语音报警功能。

基于单片机的语音录放系统设计

收稿日期:2008 02 28.作者简介:刘超美(1966 ),女,甘肃庆阳人,兰州石化职业技术学院讲师,主要从事自动控制研究.文章编号:1672 691X(2008)03 0067 03基于单片机的语音录放系统设计刘超美1,李红萍1,贾秀明2(1.兰州石化职业技术学院,甘肃兰州730060;2.兰州石油化工公司丙烯酸指挥部,甘肃兰州730060)摘要:设计了基于单片机的语音录放系统.该系统以M CS89C51单片机为核心器件,控制四片ISD1490语音芯片工作,每个语音芯片配以简单的外围电路自成独立的语音录放电路,各个语音录放电路的录放功能及录放时间由单片机来控制,编写不同的程序可实现不同的录放效果.关键词:单片机;数字语音电路;ISD1490;波形存储法中图分类号:T P393.18 文献标识码:A0 引言用磁带记录、存储、还原模拟语音信号的方法已有很长的历史,基于这一方法的电子产品也到处可见,且这些产品的体积都很大,在使用的范围上受到了一定的限制.单片机语音录放系统就是为解决这一问题而设计的.单片机语音录放系统是以数字电路为基础,利用数字语音电路来实现语音信号的记录、存储、还原等任务.数字语音电路是一种集语音合成技术、大规模集成电路技术以及微控制器技术为一体的并在近十几年迅速发展起来的一种新型技术.语音集成电路与微处理器相结合,具有体积小、扩展方便等特点,具有广泛的发展前景.1 固体录音机原理语音数字处理方法可以分为规则合成法、参数合成法和波形存储法三类,前两类复杂且难度大,目前使用较少,波形存储法是普遍采用的一种.波形存储法的技术基础是A /D 、D/A 转换技术和多种的编码、解码算法.图1说明了波形存储法的语音数字处理、记录及存储过程:首先用麦克风取得语音的电模拟量信号,经适当放大后,A/D 转换器以一定的频率对其进行采样并转换为二进制数字量,并实时地对其进行编码,实现对实时数据的压缩以减少数据量,然后送入数据存储器中储存.图1 语音记录过程图2是数字语音还原的基本过程:按一定顺序从数据存储器中读出数据,以对应的算法进行解码,合成为语音数据,这是一种实时的数据解压过程,恢复的语音数据送入D/A 转换器还原成语音的模拟信号输出.图2 语音回放2 系统硬件设计2.1 ISD1490基本录放电路ISD1490语音芯片的内部已以EEPROM 作为数据存储器,因此无需电池即能保存数据10年以上,擦除和写入均可在片内自动完成而无需外部设备.此外,其片内还含有时钟振荡器、话筒扩大器自动增益控制电路、抗干扰滤波器、音频功率放大器等.因此它自身已具备了语音录放系统所需的全部基本电路,只需配备一只驻极体话筒、一只喇叭、两只按钮、一个电源及少量电阻电容,就可以构成一个基本的录放系统(如图3所示).第22卷第3期甘肃联合大学学报(自然科学版)V o l.22No.3 2008年5月Journal o f Gansu L ianhe U niversit y (Natura l Sciences)M ay 2008图3 ISD1490基本的语音录放系统该芯片具有下列显著特点:外围元件少,操作方便;零功率信息存储,无需备用电源;信息能可靠保存10年以上,可重复录音10万次;语音固化无需编程开发设备;通过地址的选址可以分段录放,因此可以独立存放汉字语音,构成语音库;具有自动省电模式,在非录放状态时自动省电.有单一电源供电(+5v);静态电流典型值0.5uA,最大值2uA;工作电流典型值15mA,最大值30mA.2.2 单片机语音录放系统本电路使用了四片ISD1490,每片都如图3所示接成基本的录放电路,最后用单片机将四个基本录放电路连接成一个整体.因为每片录音芯片可录音90秒,四片共可录音360秒,用单片微处理器M CS89C51进行控制,当录音时间在90秒之内时,只用1#芯片,如录音时间超过90秒时,启用2#芯片,在录音时间超过180秒时,启用3#芯片 ,这样,用微处理器来完成定时和芯片自动选择,就可实现360秒内任何时间长度的语音录制与回放,从而实现录音放音功能.系统结构如图4.图4 单片机语音录放系统结构图3 系统的软件设计本系统软件设计较为简单,主要是定时选片控制,每片语音电路的地址端均接地,录放控制端受MCS89C51控制,根据微处理器的定时,当需要某一芯片录放时,单片机相应的控制端起作用,即启动语音电路工作,部分程序框图如图5所示.图5 部分程序框图4 结束语单片机语音录放系统解决了传统录放机体积68甘肃联合大学学报(自然科学版) 第22卷大、扩展不方便的缺点.本系统所设计的电路可实现360秒内任意长时间的语音录放.在此基础上对硬件和软件稍作改动,便可完成其他的功能,如语音报警器,智能语音控制器等,为各种智能仪器仪表扩展语音功能奠定了基础,具有广泛的发展前景.参考文献:[1]李娜.简单语音识别系统的设计与开发[J].机械管理开发,2006(6):88 89.[2]刘萌.基于语音识别的家庭智能监控系统设计[J].电声技术,2006(10):59 60.[3]何琳琳.语音功能的智能电饭煲控制器的设计[J].山西电子技术,2006(5):19 19,71.[4]郑建光.基于8051单片机语音控制系统的实现[J].动化与仪器仪表,2006(2):42 44.[5]王丁.语音播报在微机继电保护中的应用[J].电气应用,2006,25(10):57 59.[6]黎育红.基于语音识别技术的门禁系统的研究[J].电子技术应用,2006,32(12):88 92.[7]贡雪梅.语音播报智能输液监测器的设计[J].现代电子技术,2006,29(14):20 23.The Design of Record and Play Sound System Based on MCUL I U Chao mei 1,L I H ong p ing 1,J I A X iu ming2(1.T he Electr ical Eng ineer ing Department of L anzho u P etrochemicalColleg e of V ocatio na l T echno lo gy ,L anzhou 730060,China;2.L anzhou Chemical Company ,L anzhou 730060,China)Abstract:This ar ticle desig ns the reco rd and play sound system based on M CU.This system is based on M CS89C51.It contr ols fo ur recor d and play sound chip is to w ork o n.Each chip spr ead by outside circuit to be a independent system to record and play sound.The functio n and the w ork tim e o f each record and play so und circuit is controlled by MCU(MCS89C51).Different functio n to record and playsound is r ealized by different progr am ming.Key words:MCU;record and play so und circuit;ISD1490;dynam ic link library69第3期刘超美等:基于单片机的语音录放系统设计。

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基于AT89C51的语音录放系统
唐宏文
（扬州高等职业技术学校江苏扬州 225003）
摘要： ISD系列单片语音录放集成电路是ISD公司产品。

这是一种永久记忆型语音录放电路，可重复录放10万次。

该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，从而打破传统的先A/D再D/A的模式。

每个采样值可直接存储在片内单个EEPROM单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，从而避免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”。

其集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和EEPROM。

因此，外围电路元件少，只需少量元件就可组成一个功能齐全的固体录放音系统。

此外，语音芯片还具有重放时音质好，没有常见的背景噪音；提供零功率信息存储，无需备用电源，掉电后录音内容仍可永久性保留；采用单电源供电等特点[1]。

此设计采用单片机AT89C51和录放音时间达60S的语音芯片ISD2560设计一个多功能的语音录放系统，通过单片机控制实现语音的分段录音，分段放音，重复放音及连续放音的功能。

可通过修改软件实现组合回放，整段录音，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。

关键词：单片机；语音；录音；回放
中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0510178－01
1 语音录放系统的设计目的存储及语音信号的还原。

整个系统采用直流5V电源供电。

语音信号的采集
通过积极柱体的话筒拾取，语音信号的还原通过LM386音频功放进行放随着现代电子、电器产品及设备智能化水平的不断提高，语音系统是
大，至扬声器输出。

近年来蓬勃发展的多媒体技术的一种具体应用。

渗透到仪器仪表、机电一
4 语音录放系统的软件设计思路
体化、人工智能、邮电业务等许多领域。

智能录音可以克服磁带录音所存
在的缺点，可以快速查找和编辑整理。

软件设计主要是实现单片机AT89C51对录音及放音的控制。

主要根据采用单片机AT89C51和录放音时间达60S的语音芯片ISD2560设计和制以下几步实现：1）在系统刚上电时，对AT89C51进行初始化。

2）扫描是作语音录放系统，实现了语音的分段录音，分段放音，重复放音及连续放否有按键按下，若有按键按下，则进入相应的功能子程序；若没有按键被音的功能。

可以很方便的由软件编程进行功能的调整，而且不必使用专门按下，则继续扫描按键。

3）通过AT89C51的口线对ISD2560的地址端送起的ISD语音开发设备。

具有技术更新周期短、成本低、开放灵活等优点始地址。

4）设置ISD2560的控制信号，进行录音或放音。

[1]。

重复2）～4）步，进行编程可实现语音录放音的功能。

整个系统软件
2 语音录放系统的设计原理设计思路流程如图2所示。

该语音录放系统是基于单片机AT89C51控制的一个系统。

单片机的
P1口、P3.4和P3.5分别与ISD2560的地址线A0～A9相连，用以设置五个语
音段的起始地址。

单片机的P3.0口～P3.3口用以控制录放音状态。

单片机
的P0.7口连接一个绿色发光二极管，用以发光时表示为放音状态。

单片机
的P0.6口连接一个红色发光二极管，用以发光时表示为录音状态。

单片机
的P0.4口连接一个按键，供录音时使用。

单片机的P0.3口连接一个按键，
供连续放音时使用。

单片机的P0.5口连接一个按键，供单段放音时使用。

单片机的P3.1口连接一个按键，供停止放音时使用。

录音时，按住录音键REPLAY，单片机通过口线设置语音段的起始地
址，再使PD端、P/R
图2 整个系统软件设计思路流程图
第二段、第三段、第四段和第五段。

特别值得注意的是，录音时间不能超
ISD2560是美国ISD公司的ISD系列单片语音录放集成电路的一种，它过预先设定的每段语音的时间。

采用直接模拟量存储技术，将每个采样值直接存储在片内的快闪存储器放音时，根据需要的模式，选择按下放音键（单段放音键SPLAY，连
中，能较好地保留模拟量中的有效成分，音质较好，目前在语音合成设计续放音键DPLAY），找到相应的语音段起始地址，并通过口线送出。

再将
中应用很广泛。

采用AT89C51单片机和ISD2560语音芯片设计是一种新型语
P/R端口设为高电平，PD
音录放系统。

该语音系统硬件电路简单，调试方便。

具有音色自然、使用
音，这时单片机只需等待ISD2560
方便、单片存储、反复录放、扩展容易、功耗低微、不怕断电等许多特为一负脉冲，在负脉冲的上升沿，该段语音才播放结束，所以单片机必须
点，即可作为电脑语音系统的语音板，又可作为语音服务系统的子系统。

实际应用表明具有较好的实用价值。

3 语音录放系统的硬件部分设计
参考文献：
[1]陈有卿，实用语音与音效集成电路300例[M].北京：中国电力出版社，
2005.
[2]胡汗才，单片机原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2002.
[3]任致程，语音录放和识别集成电路应用与制作实例[M].北京：人民邮
电出版社，1999.
图1 系统的构成方框图
[4]黄亮，基于AT89C51单片机的串口通信程序的设计[J].电子制作，
该语音录放系统由单片机AT89C51和语音芯片ISD2560组成。

系统的构
2006（07）：29-32.
成方框图如图1所示。

AT89C51主要用来控制整个系统，通过相应的按键进
[5]The Rational Unified Process An Introduction[J].Second 行相应的操作；语音芯片ISD2560主要负责语音信号的采集、语音信号的
Edition，Addison-Wesley，2002：703.。