语音播报记事器的设计

《语音播报记事器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、语音播报记事器的设计时间：2009-07-1609：55：18来源：现代电子技术作者：张裕，刘毅敏，方廉玲武汉科技大学摘要：设计了一个能够实现语音记录J1能够自动播放的系统。整个系统使用AT89S52单片机作为、微控制器，通过对ISD4004的控制实现语音的存储与回放。PCF8563为本系统提供吋间和H历等信息。当进行录音和放音吋，PCF8563亦可作为计吋器件使用。外接矩阵键盘和LED数码管，可方便人机I'可的对话。该系统能够录放音达16min,能够分4段进行录音和放音，并能实现自动播放，音量大小也可以调节。该设计的特

2、点还在于可以实现语音的定时白动播放。关键词：PCF8563；ISD4004语音芯片；单片机；语音记录；回放o引言随着数字电子技术的发展和单片机等微控制器的产生，语音的存储与白动播放变得易于实现。目前语音存储与自动播放系统已经广泛应用于日常牛活当中。公共汽车上的语音报站器、银行和医院的排队等候系统等，都是语音存储与H动播报系统的应用。本文介绍--种以语音存储与自动播放系统为基础的语音播报记事器设计。该设计以ISD4004：语音芯片和AT89S52单片机为中心，很好地实现了语音存储与占动播放。1硬件设计原理语音播报记事器的主

3、要功能是实现语音存储与定吋播放。要实现语音存储与定吋播放的方法很多，可供选择的器件也很多。由于单片机等微控制器的出现和数字电路技术的发展,使得现在的语音存储与自动播放变得易于实现。木设计采用单片机作为微控制器。单片机的字长由4位、8位、16位发展到32位。目前这儿种字长的单片机同时存在于市场，用户可以根据不同的需要进行选择。本系统选用字长为8位的AT89S52单片机作为控制器。目前可以与单片机配合使用的语音芯片有很多，其中不乏性能十分优越的语音芯片，美国ISD公司牛产的ISD4004语音芯片就是它们中的一员oISD400

4、4芯片采用CMOS技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放人器、H动静噪及高密度多电平闪烁存贮阵列。引脚包括电源、吋钟、语音信号模拟输入/输出端、与MCU接口（SPI接口）儿部分。芯片釆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屮，因此能够非常真实、自然地再现语音。ISD4004系列单片录放时间为8〜16min,采样频率可为牛0/5・3/6.4/&okHz,频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。芯片设计基于所有操作必须山微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口（SPI或Mi・crowir

5、e）送入。由于ISD4004的众多优点，本设计就采用它作为录放音器件。系统外接时钟芯片PCF8563、矩阵键盘LED显示和E2PROMAT24C0I0录音时为了改善语音质量，要提高输入端的信噪比，因此在系统的输入端采用三极管（9014）放人电路单端输入，系统的输出端经音频功率放人器LM386放人输出后驱动扬声器。整个系统的系统框图如图1所示。系统组成框图2硬件设计2.1语音输入与输出电路设计语音信号经过驻极体话筒转化为的电信号很微弱，在送入语音芯片之前需要经过放大。这样做的H的是为了提高信号的信噪比，以达到更好的抑制噪声

6、的日的。由于声电转换器件使用的是驻极体话筒，所以后级放大电路使用三极管作为放大器件即可满足要求。本设计中从语咅芯片输出的语咅信号很微弱，不能宜接號动扬声器，所以要在语咅芯片和扬声器之间加上一个功率放大电路。功率放大电路使用美国国家半导体公司牛产的音频功率放大器LM386并配合少许电容电阻构成。该功放电路的放人效果良好，噪咅小，可以满足本设计的要求。2.2显示电路设计本设计的显示部分使用LED数码管。为了提高LED显示的亮度，在本设计中，将a,b,c,d,e,f,g引脚分别串联300Q的电阻后接5V电压即可。本设计采用软件

7、查表方式输出。当系统没有录放音时，需要显示年、月、F1、时、分、秒、星期等信息；当系统有录放音时，需要显示与录放音冇关的信息。这样，整个系统一共需要15个数码管。为了节省单片机的I/0口，显示部分使用了74LS154,单片机与LED的接口采用动态接口。74LS154是4线16线译码器，用于将单片机的输出译码后作为LED的片选信号使用。2.3PCF8563接口电路设计PCF8563是飞利浦公司生产的低功耗的CMOS实时时钟/口历芯片，是I2C总线接II器件。设计中，PCF8563用來提供时间和FI历信息。当没有进行录音和放

8、音操作时，本设计相当于一个万年历；当进行录音或放咅时，PCF8563用来对每段录音或放音进行计时，所有的时间信息均通过LED数码管显示出來。由于PCF8563是漏极开路，所以必须要加5・1kQ的上拉电阻。PCF8563与AT89S52的接口电路设计如图2所示。图2PCF8563与单片机接口电路2.4ISD4OO4接口