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

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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.。