家庭语音防盗系统的设计

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1、.家庭语音防盗系统的设计【摘　要】：目前，市场上的语音录放系统，多采用的是顺序录音，不具备循环录音功能，而且存在着难以实现自动播音、无法实现直接对地址的操作、不能有效利用存储器资源等问题。本次设计将AT89S51单片机系统和语音芯片ISD4004联系起来，形成一个基于ISD4004语音芯片的智能化的语音录放系统，通过ISD4004语音芯片和AT89S51单片机芯片的有机接合实现了语音录放系统控制的智能化，成为一个既能够循环录放、又能智能化管理的语音录放电路，具有较高的实际应用价值。作为家庭防盗的语音录放系统，

2、它能够录下一些主人的话，当红外检测装置检测到有未知的进入者时，会适时地发出语音警告，起到一定的保护作用，而且成本很低，反应灵活，适合大部分家庭的应用。1设计思路1．1课题的选取最初的设计灵感来自于以前做过的一个语音播放作品，当时用很简单的电路和很少的元件实现了一个市场上一般音响的功能，用在自己的电脑来放音乐。通过查阅一些相关的资料，再加上一些功能来作为此次的设计作品。这样，操作起来比较简单，而且这个作品很实用，设计出来的系统可以应用到家庭防盗系统、公交报站系统、旅游景点导游系统中，应用范围很广泛。考虑到家庭财

3、产的安全，设计出的语音系统再连接一个红外检测装置，就可以用在防盗系统中，起到一定的保护作用。而且相比于市场上昂贵的防盗产品，这样简单实用的设计更适用于一般的家庭。1．2设计思路采用AT89S51和ISD4004语音芯片再配合麦克风、LM386功放组成一个简单的语音录放系统，实现以下功能：录制并播放语音，包括音乐、歌曲、说话的声音以及自然界的声音等；设置四个按键和一个拨动开关，按键实现语音的播放、停止、快进和感应控制，拨动开关实现录音和放音的切换；配置一个复位按键，消除以前的录音；配置两个LED发光二极管和两个

4、一位七段数码管，一个LED发光二极管显示是否正常工作，另一个用来指示对语言芯片的操作，数码管显示当前录放的段数。上面的录放系统再外接一个热释电传感RE200B及传感信号处理器BISS0001就可以完成一个简单的家庭语音防盗系统，当有人接近门窗时，热释电传感器检测到人的存在，就会向控制系统AT89S51发出信号，然后会通过放音电路放出以前存储在ISD4004语音芯片中的语音，起到语音警告的作用，吓走不法分子。2工作原理...录放系统主要由ISD4004、AT89S51、LM386和热释电传感器RE200B组成，

5、AT89S51负责控制，ISD4004芯片负责录音，LM386用作功放，热释电传感器RE200B负责检测是否有人接近门窗。现在将主要芯片的资料介绍如下：2．1ISD4004芯片ISD4004是美国ISD公司制造的一种新款语音芯片。与ISD其它系列语音产品不同的是，ISD4004是一种微控制器“从”设备，而“主”控制器可以是内置有SPI兼容接口的微控制器，也可以用I/O仿真SPI通信协议。ISD4004系列工作电压为3V，单片录放时间为8～16分钟，音质好，适用于移动电话及其他便携式电子产品中。2．1．1特点：

6、（１）单片8至16分钟语音录放；（２）内置微控制器串行通信接口；（３）3V单电源工作；（４）多段信息处理；（５）工作电流25-30mA，维持电流1μA；（６）不耗电信息保存100年(典型值)；（７）高质量、自然的语音还原技术；（８）10万次录音周期(典型值)；（９）自动静噪功能；（１０）片内免调整时钟，可选用外部时钟；2．1．2内部框图：图2-1ISD4004系列语音芯片内部框图芯片采用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阵列。(内部结构如图２-１所示

7、)。...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。2．1．2引脚功能描述ISD4004的

8、引脚排列如图２-２所示，各引脚功能如下：（１）电源(18-VCCA、27-VCCD):此引脚提供芯片工作所需的电压。为了使噪声最小，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。（２）地线(11/12/23-VSSA、4-VSSD):此引脚接芯片工作的地线。芯片内部的模拟和数字电路使用不同的地