用51系列单片机实现语音输出

用51 系列单片机实现语音输出

本文是一编介绍如何通过 51 系列单片机来实现语音输出的文章，相信现在大家可以轻松地在网上，各种书本上找到如何用单片机来实现音乐及各种报警声的输出。当我在撑握了各音乐及报警声的输出技巧后，我就一直在想，是否可以用单片机实现语音的输出？且要如何才能实现语音的输出？后来在我查找和学习了各方面的资料后，终于找到了一种可以使单片机实用语音输出的方法，并且是一种很简单的方法，下面我就同大家分享我的成果。

原理在这样的，先在电脑中用COOL EDIT PRO 2.0 来记录我的语音，记录完成后再进行一定的编辑和处理，把一些多余的声音删去（因为在这里一秒的语音数据就要占去 8k 的空间）。然后再通过这个软件把我所要的语音信号输出转换为取样率为 8k 的数据（为文本格式），然后再编程使单片机每间隔 1/8k 秒输出一字节的数据。这样每一次输出的 8 位数据通过 DAC0800 数模转换，转换成相应的电流信号，然后再通过运放 LM358 转换成电压信号来驱动扬声器来发出语音信号。下面就一步一步详细教大家如何完成这些工作。

1．硬件

我们先按图（1）用面包板焊接好所需的线图（我就是用面包板做的），有条件的朋友可以自已做热转印板或请 PCB 厂家加工。只要大家的元零焊接正确且参数正确，硬件部份是没问题的。元零的参数如下：

R1 R2 R4 R5 R6——1k

R3———2k

C1 C2———30P

C3———100P

C4———10uF

Y1———12M

U1———89C52

U2———DAC0800

U3———LM358

图（1）

2．软件

写入到单片机中的程式如下面所示。每个指令我做了注释，相信大家应都可在看得明的了。

******************************

dac_out equ p2 ;定义 p2 口为 DAC 的数据输出端口;

*****************************

org 00h

jmp start ;程式从 100 开始

org 0100h

start:

out_loop:

mov p2,#0h ;清 p2 口

mov dptr,#dac0800_table ;取 DAC 输出数据的首址到 dptr 中

mov a,#0h ;清累加器 A

movc a,@a+dptr ;取 A+dptr 所指位置的数据到累加器 A 中

mov dac_out,a ;把刚才取出的数据送到 DAC 输出口 p2

call delay_125us ;延时 125us,也即是 1/8k

inc dptr ;dptr 指针加一

cjne a,#255d,out_loop ;识别到了数据的结尾，不是则继续。

jmp $ ;送完所有的语音数据后，程式运行到此

delay_125us: ;延时 125us 的子程式

mov r5,#55

djnz r5,$

ret

dac0800_table: ;DAC 数据的首址

；***************************星号之间是处理好的数据

db 119

db 120

db 121

db 122

。。。。。。。。。。

。。。。。。。。。。

。。。。。。。。。。

db 107

db 114

；***************************

db 255 ;此 255 是数据结束标志

end

大家要注意的是，在程式中 db 119 到 db 114 之间的数据（为十进制）是我从 cool edit pro 2.0 中转出来的语音数据，而 db 255 这一行是我自已加入去的数据结束示志位，而不是数据。因为单片机的空间有限，所以我的程式的取样率定的是 8K（我觉用 8K 的取样率语音质量也不差了），比较小（但一秒钟也有 8000 行数据），所以程式每输出一行数据要延时 125US(1/8K)，如果延时时间不对，语音会变调，大家到时可以试试，很爽的。

另如果在软件 COOL EDIT PRO 2.0 中的数据取样率有所变动，在单片机的程式中的延时时间也要相映变动。取样率越大数据所占的空间就会越大，这里就是为什么我选用 AT89C52 的原因了，52 有8K 的程式空间，而一秒钟的数据也是 8K，当我取不到一秒钟的数据时再加上几十个字节的程式空间，就刚可以放入到 52 中去了。大家可能觉一秒钟的语音太少了，不够爽。那怎么办？有两个为法，一是选用空间更大的单片机，另一办法是扩展外部的数据空间，外接一个 EEPROM 这样就行了。扩展多大你就看着办吧，呵呵！是不是。

3．语音数据的处理

在 PC 机中可以进行语音数据处理的工具软件实用太多了，但我试了各种软件，还是觉得 COOL EDIT PRO 2.0（大家可以在网上下载这个软件，我用的就是汉化版的）这个工具软件用得比较顺手，所以下面我就按这个软件来价绍如何进语音数据的处理。图（2）就是这个软件的界面，不错吧！

图（2）

（1）打开此软件后，点击软件左上角的“文件”菜单选择“新建“命令就可进到图（3）所示的选项界面。

图（3）

（2）进入图（3）的选项界面后，按图中所示的选项进行设定就可以了。点击“确定”按钮后就完成了对将要采样的语音信号的格式定义，如图（4）所示就是确认后的界面。这样下一步就可以开始记录我们需要的语音信号了。

图（4）

（3）在开始录音之前，大家要做的工作就是先在电脑上插上一个话筒（大家可以在电脑市场买到，如果有条件也可以自已做一个，很简单的，找来一个驻极体话筒，焊上两根线，其中与话筒的外壳相连的是地，另一为信号输出端，再在线的另一端焊上一个立体声插头就可以了），接着确认你的话筒是否能正常工作。

（4）完成输入设备话筒的准备工作后，大家就可以开始录音了。点击图（5）中红色的录音按钮就可以开始录音，这时你就可以对着话筒说话。这样此软件就会记录下你的语音信息了，再次点击红色的按钮你就完成了语音输入的工作，数据如图（6）所示。