基于单片机的语音录放模块

基于单片机的语音录放模块
基于单片机的语音录放模块

. I

单片机原理与应用

课程设计报告

题目:基于单片机的语音录放模块

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2014年12月12日

摘要

从20世纪开始,持续更新换代的电子科技产品的不断问世,加速了电子行业的发展,而数码技术的不断完善,更让电子科技产品走向多功能化和专业化。基于单片机的语音录放模块运用单片机的简便性和实用性,被广泛应用于各种语言警示装置、留言装置、高档玩具和电子礼品等方面,为人们的生活增添了多姿多彩的一笔。本次单片机实验的基于单片机的语音录放模块主要是实现一段声音的录放功能。它在设计上采用四个模块,分别是电源转换模块、控制电路模块、语音芯片模块、音频功放模块。其中电源转换模块采用LM7805和LM1117进行转换电压,分别产生5V和3.3V的电压。语音芯片模块采用ISD4002芯片,音频功效模块实现运放的功能是通过采用LM386来完成。

关键词:电子科技产品;语音;简便;实用

目录

一、引言 ...................................................................................................... - 4 -

1.设计意义 ............................................................................................. - 4 -

2.设计目的 ............................................................................................. - 5 -

3.设计原理概述 ...................................................................................... - 5 -

二、设计任务及要求..................................................................................... - 5 -

三、硬件介绍 ............................................................................................... - 5 -

1 STC89C5

2 ........................................................................................... - 5 -

2 ISD4002 .............................................................................................. - 6 -

3 LM386 ................................................................................................. - 7 -

四、设计容................................................................................................... - 7 -

4.1 总体设计方案图............................................................................... - 7 -

4.2各模块的设计电路图......................................................................... - 7 -

1)电源转换模块 ............................................................................. - 8 -

2)控制电路模块 ............................................................................. - 8 -

3)语音芯片模块 ............................................................................. - 9 -

4)音频功放模块 ........................................................................... - 10 -

4.3 整体电路图.................................................................................... - 11 -

4.4器件清单 ........................................................................................ - 11 -

五、测试结果及分析................................................................................... - 13 -

六.总结与体会 ............................................................................................ - 13 -

七、源程序................................................................................................. - 14 -

一、引言

1.设计意义

单片机本来就以它的高可靠性、低功耗和低电压等优点被广泛运用于仪器仪表的测量、家用电器、医用设备甚至是高科技领域中的航空航天等领域。而本次试验就是利用单片机的这些优势,利用STC89C52单片机进行编程,再根据ISD4002的强记忆能力和较长时间的录音功能来实现语音的录放,此次实验具有重大意义,既对通讯设备的研发和电子科技产品的研究有很大的帮助,同时又可以节省相关电子产品的生产和研发成本。

2.设计目的

本次设计的主要目的是将单片机课程的书本理论知识运用到实际应用上,学会融会贯通,掌握单片机的相关技能,掌握基于单片机的语音录放模块的原理以及设计方法,并掌握电子仪器的正确使用方法,为以后的毕业设计打好基础。

3.设计原理概述

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。

二、设计任务及要求

基于单片机的语音录放模块的设计任务是实现一段不多于8分钟的语音的录制与播放,通过用话筒输入一段语音,语音芯片模块对其进行录制,在经过音频功放模块对语音进行控制,再通过扬声器播放语音。

三、硬件介绍

1 STC89C52

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

2 ISD4002

ISD4004 系列工作电压3V,单片录放时间8 至16 分钟,音质好,适用于移动及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS 技术,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列。

3 LM386 LM386是一种音频集成

功放,具有自身功耗低、更新链增益可调整、电源电压围大、

外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,广泛应用于录音机和收音机之中。

四、设计容

4.1 总体设计方案图

4.2各模块的设计电路图

控制电路 (STC89C52) 语音芯片

话筒输

入 电源 音频功放 (LM386) 扬声器 (16 Ω) 5V 3.3V 5V

(ISD4002)

智能语音录放系统

语 音 录 放 系 统 设 计 报 告系别:电气工程与自动化 专业:xxxxx

摘要 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。本文采用单片机AT89C52与语音芯片ISD2560组成的语音存储系统,实现了语音的录取、循环回放。系统硬件电路简单,调试方便,性价比高,实用性强。 关键词:语音录放系统;单片机AT89C52 ;ISD2560

第1章绪论 1.1导言 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。本文用单片机AT89C52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。 1.2数字语音录放系统的发展 数字语音录放是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理、并且在一定存储设备中进行存储,并可在需要时进行输出的过程。相对于模拟设备来说,数字设备易于集成、小型化、成本更低,同时更为稳定,且操作更为直接、方便,使得数字语音录放系统目前在各种领域中都得到了广泛的应用。例如监控环境中使用的语音采集系统;再如家庭或学校中使用的语音复读机等,都可看作是数字语音录放系统的典型应用。 然而目前一般的数字语音录放系统中,对语音只是进行简单的采集、存储和播放;虽然可以较大程度上保证语音的保真度,但过多的语音数据会造成对大量存储设备的需求。对于大型系统,可通过采用大容量的硬盘、甚至大规模的磁盘阵列来解决;但是对于小型的设备,例如便携式的语音复读机,由于容量有限,则不能采用同样的方法。 近年来,语音信号处理技术研究的突飞猛进,为数字语音录放系统提供了新的发展空间。对语音的采集、处理从以前简单的波形编码转变为进行参数编码、压缩,从而大大减少了存储数据。举例来说,原始语音一般都是采用8KHz抽样,16bits的线性PCM编码进行采集,在一般的系统中就直接将采集后的数据进行存储;而如果采

(完整版)基于单片机的语音控制开关设计毕业设计

题目基于单片机的语音控制开关设计所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师郑争兵 完成地点物理与电信工程学院实验室 2015年 6月03日

毕业论文﹙设计﹚任务书 院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1102 学生姓名朱楠 一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的语音控制开关设计 二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求: 智能家居作为一个新生产业,目前处于一个导入期与成长期的临界点,随着智能家居市场推广普及的进一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的,产业前景光明。本课题设计语音智能控制开关,具体要求如下: 1. 掌握语音识别的工作原理,使用语音识别芯片完成硬件设计; 2.能实现语音控制开关的开启和关闭; 3. 系统集成,焊接电路板,调试。 成果形式:实验样机一套。 毕业设计进度安排: 1.10─3.20:查阅资料(参考文献不少于10篇),进行方案论证,完成开题报告。完成不少于3000字的外文翻译; 3.20─ 4.30:设计硬件电路,编写相关软件、完成电路仿真及样机调试; 5.1─5.20:完善系统调试,撰写论文,准备毕业设计验收等工作; 5.21- 6.10:整理资料,修改论文,准备毕业答辩。

指导教师系(教研室)通信教研室 系(教研室)主任签名批准日期 接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名

基于单片机的语音智能开关设计 朱楠 (陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班,陕西汉中 723003) 指导教师:郑争兵 [摘要]语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。随着语音识别理论研究的深入和数字信号处理软、硬件技术的发展,语音识别技术应用的研究越来越受到人们的关注。智能语音家电控制系统实质上就是一个替代传统手动开关的受声控制的电子开关。此系统以STC11L08XE和LD3320语音芯片为硬件核心,对语音芯片LD3320的信息进行处理,并对开关进行控制,通过LD3320外界的麦克风采集声音信号,再通过LD3320语音芯片进行频谱分析,在提取语音特征,之后和关键词语列表中的关键词进行对比匹配,最后找出得分最高的关键词作为识别结果输出给单片机,单片机进行处理后,再输出信号来控制继电器,再通过继电器来控制开关工作,开关又可实现对电器的控制。语音芯片的功能都是通过单片机控制实现的。最终实现对智能语音开关的控制 [关键词] STC11L08XE单片机语音芯片LD3320 语音识别 Design of intelligent voice switch based on MCU Zhu nan (Grade11,Class2,Major of Communication Engineering,School of Physics and Tutor:Zheng Zheng bing Abstract: Speech recognition is a technology to solve the machine to understand human language. Along with the research of speech recognition theory and the development of digital signal processing software and hardware technology, The research on the application of speech recognition technology is getting more and more attention.The intelligent speech appliance control system is essentially an electronic switch which replaces the traditional acoustic control with the manual switch. This system LD3320 voice chip and the stc11l08xe as hardware core and the voice chip ld3320 information for processing, and control the switch, through ld3320 external microphone audio signal acquisition, and then through the ld3320 voice chip spectrum analysis, key words in speech feature extraction, and the list of key words contrast matching, finally to find the highest score of the words as recognition results output to the MCU, MCU processing, then the output signal to control the relay, then through the relay to control of the switch, the switch can be to achieve control of the electric appliances. The function of the speech chip is realized by the MCU control. Control of the intelligent speech switch is realized finally. Key words : STC11L08XEMCU LD3320 voice chip Speech recognition

单片机语音识别程序

最近想做语音识别玩玩,网上查了查,找到一个用Atmega32实现的语音识别机械车 地址是:https://www.360docs.net/doc/dc10460507.html,/e ... h8_css34/index.html 貌似是利用带通滤波取得频谱(或者叫功率谱?),看不太懂.我决定用DFT 算法,因为它节约内存 DFT程序借借鉴了 hendry 单片机 DTMF 软解码算法的实现 https://www.360docs.net/doc/dc10460507.html,/forum.php?m ... &highlight=dtmf //-------------------------------------------------- //DFT运算 //注意,ad是有符号数,无符号的AD值需减128 //返回值为1表示已经计算了功率谱 //-------------------------------------------------- U8 dft(S8 ad) { U8 i; U8 offset;//查表指针 U32 temp; //ad-=128;//去直流分量 for(i=0;i>8; offset+=PI2/4;//偏移1/4周期为cos表 s_dft_real += (S16)ad * sintab[offset];//>>8;//cos表 tabp+=tabinc;//指针下移 } s_dft_p ++; if (s_dft_p == NSAMP) //采样点已达到设定值,计算功率 { s_dft_p = 0; //点数清0 for (i = 0; i < NFREQ; i ++)//每个频点计算功率 { s_dft_real/=NSAMP*6; //除以合适的值能使得功率在一字节内 s_dft_image/=NSAMP*6; temp=s_dft_real*s_dft_real + s_dft_image*s_dft_image; if(temp>65535)temp=65535; s_dft_real = sqrt16(temp);

语音录放器电子课程设计

南华大学电气工程学院 《电子技术课程设计》 设计题目:___________ 语音录放器___________ 专业:________ 本11通信02班 _________ 学生姓名:______________ 王佳杰____________ 学号:__________ 20114400218 ________ 指导教师:____________ 王彦________________ 教研室主任:__________ 王彦________________

语音录放器电子课程设计 《电子技术课程设计》任务书

2. 对课程设计成果的要求〔包括图表(或实物)等硬件要求〕: ■ ■■ ■ ■*?■ ■ ■ ■ HT?■ ■ H■ ■ W■■■ ■ ■ H!■ ■?*■ ■ ■ VI■ ■ H!■■■ ▼?■ ■ !R■ ■?T?■ ■ *■ ■ ■ ■ ■ ■ W■ ■ !n■ ■ m■ ■ *■ ■ ■H■ ■ BH!■ ■?■ ■■■ VI■ ■ H ■ ■?*■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■?■ ■ H ■ ■ m■ ■ !T?■ ■ IV■■■*■■■ ■ ■ ■*!!■■■ H■ ■ ■!■!■■■ VI ■ ■ H■ ■?*?设计电路,安装调试或仿真,分析实验结果,并写出设计说明书,语言流畅简洁,文字不得少于3500字。要求图纸布局合理,符合工程要求,使用Protel软件绘出原理图(SCH和印制电路板(PCB), 器件的选择要有计算依据。 3. 主要参考文献: (1) 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛技能训练[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2007 (2) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛制作实训[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2007 (3) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛系统设计[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2006 (4) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛电路设计[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2006 (5) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2010 (6) 黄智伟等?基于NI multisim 的电子电路计算机仿真设计与分析[M].北京:电子工业出版社, 2007 (7) 黄智伟.印制电路板(PCB设计技术与实践[M].北京:电子工业出版社,2009 (8) 高吉祥等.电子技术基础实验与课程设计[M].北京:电子工业出版社,2002 (9) 吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M].广州:华南理工大学出版社,2001年 (10) 谭博学等.集成电路原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2003 (11) 魏立军.CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用[M].北京:人民邮电出版社,1993 (12) 杨宝清.实用电路手册[M].北京:机械工业出版社.2002 (13) 陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例[M].人民邮电出版社1996 (14) 肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M].人民邮电出版社.2003 4. 课程设计工作进度计划:

基于语音识别的智能小车设计-毕设论文

基于语音识别的智能小车 摘要 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展,使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来,语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音识别在控制领域的一个很好实现,它将原本需要手工操作的工作用语音来方便地完成。 语音识别按说话人的讲话方式可分为孤立词(Isolated Word)识别、连接词(Connected Word)识别和连续语音(Continuous Speech)识别。从识别对象的类型来看,语音识别可以分为特定人(Speaker Dependent)语音识别和非特定人(Speaker Independent)语音识别。本设计采用的识别类型是特定人孤立词语音识别。 本系统分上位机和下位机两大方面。上位机利用PC上MATLAB强大的数学计算能力,进行语音输入、端点监测、特征参数提取、匹配、串口控制等工作,根据识别到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一个小车,单片机收到上位机传来的指令后,根据不同的指令控制小车完成不同的动作。 该设计对语音识别的现有算法进行了验证和实现,并对端点检测和匹配算法进行了些许改进。本设计达到了预期目标,实现了所期望的功能效果。 关键词:MATLAB,语音识别,端点检测,LPC,单片机,电机控制

SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in the field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker's speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identification type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave system according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip micro-controller.It controls the car do different actions according different instructions received.

基于单片机的语音控制小车的开题报告_共4页

一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值 随着现代生活水平的不断提高,人们对智能化产品有着巨大的需求,语音智能控制作为简单快捷方便的操作方式得到越来越广泛人们的认可,例如手机智能语音拨号功能,就是很好的例子。随着电子业的发展, 自动化已不再是一 个新鲜的话题, 无人驾驶的小汽车也必将进入实用阶段, 未来驾驶汽车, 不再是只能依靠手动,语音等方式也有可能成为未来汽车的辅助驾驶途径之一。当前电子设计系统已进人了片上系统时代, 语音识别与处理技术在信息技术的人机 接口中得到了普遍关注。语音识别的音控小车作为典型应用之一,简单地诠释了人机一体化的设计思想。其设计理念缩短了人机界面的距离,增强了互动性和智能性,同时使得将信息技术和控制技术引入到车辆的操纵控制中,形成机器智能,使驾驶员的感知、决策和执行能力扩展成为可能。 二、本课题在国内外的研究现状 Bill Gates 在世界计算机博览会(COMDEX)主题演讲会上描绘IT事业的发展宏图时,率先指出:下一代操作系统和应用程序的用户界面将是语音识别。工业界应对语音识别领域的重大突破做好充分准备,因为那将是一场席卷全球的另一次热潮。 据统计部门的数据,至2006年中国汽车保有量已达3500万辆(其中轿车占80%,约2500万辆),每年仍以30%的速度递增。我国成为了继美国之后的第二大汽车生产和消费大国。汽车行业的迅猛发展也带动了相关配套、服务业的发展。而将功能强大的智能车载信息系统——车载电脑加载到汽车上已经成为欧美、日本等地汽车市场的首选新装备。我国语音智能控汽车产业有着巨大的发展前景。车载电脑给汽车带来了一场信息化的革命,让每辆汽车构建成一个完美的车载信息与娱乐系统终端,包括车载通讯系统、导航系统、数字娱乐系统以及辅助驾驶系统。车载通讯与导航系统主要指GPRS和GPS,让你“轻 车熟路”,而且轻松打电话。 三、课题研究的内容及拟采取的方法 我研究的课题题目是实现语音对小车的智能控制,按照其功能的实现可以划分如下模块:语音输入模块、主控模块(SPCE061A)、电机驱动模块、语 音输出模块、电源模块。语音输入模块实现语音的输入,讲录入的语音作为数据源。主控模块实现对语音的分辨、识别、与存储单元中的指令匹配,发出控制命令。电机模块通过主控模块的控制,对电机发出控制命令。语音输出模块控制发出控制命令相对应的语音。电源模块控制电源的连通。首先对存储器初始化,之后进行录音初始化,进入录音循环中,定时器中断程序控制采样频率,并按时间间隔将采样值送入语音样本队列,录音循环从语音样本队列中获取数据并进行编码,将编码后的数据送入存储器,成为语音资源。在训练过程中,系统调用了语音播放子程序,需要进行播放初始化,进入播放循环中,从语音资源中获取数据,解码,填入播放队列中,定时器中断程序从播放队列中取出数据送到D /A 转换器中,将语音信号送到扬声器中,使得整个训练过程在语音提示下从容进行。 四、课题研究中的主要难点以及解决的方法 1)如何实现对SPCE061A的无线语音接入? SPCE061A 内置MIC 放大电路和AGC 电路, 可很方便地接上MIC 使用。但考虑到小车在运动到距离用户较远的地方时, 无法接收到用户的语音命令, 而

基于单片机的语音识别系统 毕业设计

基于单片机的语音识别系统毕业设计 目录 摘要..................................... 错误!未定义书签。Abstract ................................. 错误!未定义书签。目录..................................................... I 前言.. (1) 1 方案介绍及设计简介 (2) 1.1小车的控制要求及设计方案 (2) 1.1.1小车的控制要求 (2) 1.1.2方案设计与论证 (2) 1.2SPCE061A 简介 (3) 1.2.1SPCE061A单片机概述 (5) 1.2.2SPCE061A的介绍 (7) 1.2.3SPCE061A的结构 (7) 1.3SPCE061A 单片机强大的语音功能 (7) 1.3.1语音识别的原理 (8) 1.3.2系统的结构框图 (9) 1.4语音控制小车设计要求 (10) 1.4.1功能要求 (10) 1.4.2语音控制小车的主要功能 (10) 1.4.3参数说明 (10) 1.4.4注意事项 (10) 2电路设计及程序设计 (11) 2.1电路设计基础知识 (11) 2.2电路方框图及说明 (13) 2.3各部分电路设计 (13) 2.3.1电机的选择 (14)

2.3.2继电器驱动电路的设计 (14) 2.3.3行驶状态控制电路设计 (15) 2.3.4麦克录音输入及AGC电路 (16) 2.3.5语音播报电路 (18) 3软件设计 (19) 3.1软件流程图及设计思路说明 (19) 3.1.1程序设计 (20) 3.2模块设计 (20) 3.2.1中断流程图部分 (20) 3.2.2语音识别部分 (22) 4连接和操作说明 (25) 4.1硬件模块连接图 (25) 4.1.1功能说明 (25) 4.1.2代码下载 (26) 4.1.3训练小车 (27) 4.1.4声控小车 (28) 4.1.5重新训练 (28) 总结 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附件1 系统程序说明 (33)

基于51单片机的语音控制系统

2009年第1期 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY 0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。本文主要介绍用Flas h 单片机AT89C51和录放时间达60s 的数码语音芯片ISD2560设计的一套智能语音录放系统。ISD2560是ISD 系列单片语音录放集成电路的一种,这是一种永久记忆型语音录放电路,录音时间为60s ,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,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”。此外,ISD2560还省去了A/D 和D/A 转换器。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480K 字节的EEPROM 。ISD2560内部EEPROM 存储单元均匀分为600行,有600个地址单元,每个地址单元指向其中一行,每一个地址单元的地址分辨率为100ms 。此外,ISD2560还具备微控制器所需的控制接口。通过操纵地址和控制线可完成不同的任务,以实现复杂的信息处理功能,如信息的组合、连接、设定固定的信息段和信息管理等。 1方案设计 自动控制是单片机应用的一个重要领域,在自动控制领 域中,除数字量之外,经常会遇到一种物理量,即模拟量,而声音就是一种模拟量。由于单片机只能处理数字量的转换,因此计算机系统中凡遇到有模拟量的地方,就需要进行模拟量向数字量或数字量向模拟量转换,伴随而来的就出现了单片机的A/D 、D/A 转换的接口问题,虽然这些接口都已集成化,体积小,功耗低,并能方便地与单片机连接,但在转换之后仍然有一定程度的误差,特别是对语音的转换,有明显的失真。因此,使语音能得到更好的还原是方案选择的最终出发点。 图1 方案原理框图 方案中采用了一片ISD2560语音芯片(如图1所示),这种突破性的EEPROM 存储方法可以将模拟语音数据直接写入单个存储单元,不需要经过A/D 或D/A 转换。这种技术产生了2个效果: 比同等的数字方式具有更大的集成度;存储的模拟数据不挥发,而且它具有高质量、自然的语音还原技术。语音芯片的控制采用的是89C51单片机,实现分段存储,本设计实现的是3段录音,由于ISD2560总录放时间是60s ,所以每段的录音时间是20s 。 这一方案的特点:能进行在现场的录音,随录随放,修改语音方便;修改录音内容时,可以通过更改软件程序,从其中任意一段开始修改其后的所有录音内容,不必从第一段开始全部修改;分段灵活,单片ISD 可分1~600个段,若多片级联还可更多,各个录音段的长度任意,只要总录音时间在所用器件的总时间之内即可;价格便宜,录制语音时,只需用软件立即可得到各段的地址进行录音,不需专用的设备。 2 电路设计 2.1 硬件电路设计 图2为AT89C51与ISD2560连接框图,语音芯片的低8 位地址与P0口相连,并有P0口给ISD2560录/放音的初始地址。 图3是89C51单片机的外围电路,用的是12M 晶振,即一个机器周期是1us ,采用的是按键复位方式,复位之后,录音或放音都是从第一段开始。 贾强(天津现代职业技术学院天津300222) 基于51单片机的语音控制系统 【摘要】介绍了由Flash 单片机AT89C51及数码语音芯片ISD2560组成的语音系统,设计出了系统的硬件电路。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。ISD2560不需要A/D 和D/A 转换, 并且集成度高,能实现复杂的信息处理功能,真实的再现语音。【关键词】AT89C51ISD2560分段录音组合回放 收稿日期:2009-01-09 创新技术 36

课程设计--语音录放器

课程设计--语音录放器

南华大学电气工程学院 《电子技术课程设计》设计题目:语音录放器 专业:本11通信02班 学生姓名:王佳杰 学号: 20114400218 指导教师:王彦 教研室主任:王彦

《电子技术课程设计》任务书 1.课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等): 一、课程设计内容 题目:语音录放器 要求:电源电压DC6~12V,利用语音录放芯片完成声音的录放。 注:可以采用麦克风作为声音传感器,扬声器作为声音播放,ISD2560等语音芯片制作。 二、课程设计要求 1.综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识,阅读相关集成电路芯片资料和相关文献,了解电子电路设计的有关知识,方法和特点,掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。 2.一人一题,所设计的电路必须制作成功,并且全部或者部分通过计算机仿真。课程设计必须自己独立完成,不得从网上下载,一经发现该课程成绩记零分。 3.课程设计设计说明书(报告)应包括有: ①电路工作原理分析 ②电路元器件参数设计计算 ③电路调试说明 ④电原理图和PCB图(必须自己画)

⑤元器件装配图(必须自己画) ⑥元器件清单 ⑦自己的收获和体会 ⑧要求字数不得少于3500字 ⑨要求图纸布局合理,符合工程要求,使用 Protel等软件绘制电原理图(SCH)、元器件布 局图和印制电路板(PCB)。 4.所有的文档和表格必须采用Word形式。 5.同类型的设计题可以组成一个设计组,组员之间可以开展研究与讨论。雷同者均计0分。 6.阅读有关芯片英文参考资料,理解资料内容。 7.英文资料中的曲线、参数、方框图、引脚端封装等图(不包括电原理图和PCB图)可以直接采用(pdf 文档中的图可放大300倍后裁剪到Word文档中),图中的英文可以采用英文(中文)方式翻译在图下。 8.英文资料中的一些词,如果翻译拿不准,可以采用英文(中文)方式标注。 9.设计资料中的有关的公式可以直接采用。 10.课程设计结束,需要交制作的作品、文字稿和电子稿,采用Word文档形式。 11.成绩评定: ①按ABCDE分档,其中:优秀为A,良好为B,

基于单片机技术的语音控制小车设计

基于单片机技术的语音控制小车设计基于单片机技术的语音控制小车设计 1 基于单片机技术的语音控制小车设计 1、引言 语音处理技术是一门新兴的技术,它不仅包括语音的录制和播放,还涉及语音的压缩编码和解码,语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计,一般有两个途径:一种方案是单片机扩展设计,另一种就是借助于专门的语音处理芯片。普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法,即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多,如ISD 系列、PM50 系列等,但是专门的语音处理芯片功能比较单一,想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。 SPCE061A 是一款 16 位μ'nSP结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器,能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强,而且处理速度快,单周期最高可以达到 49MHz。

SPCE061A 内嵌 32K 字的 FLASH 程序存储器以及 2K 的SRAM。同时该 SOC 芯片具有 ADC 和 DAC 功能,其 MIC_ADC 通道带有AGC自动增益环节,能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部,两路 10 位的电流输出型DAC,只要外接一个功放就可以完成声音的播放。以上介绍的这些硬件资源使得该SPCE061A 能够单芯片实现语音处理功能。 借助于 SPCE061A 的语音特色,“基于单片机技术的语音控制小车设计”实现了对小车前进、后退、左转、右转、停车等语音控制功能. 2、语音控制小车设计要求 2.1 功能要求: 1.可以通过简单的 I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能; 2.配合 SPCE061A 的语音特色,利用系统的语音播放和语音识别资源,实现语音控制的功能; 3.可以在行走过程中声控改变小车运动状态; 4.在超出语音控制范围时能够自动停车。 2.2 参数说明 车体:双电机两轮驱动 供电:电池(四节AA:1.2V×4 或 1.5V×4) 工作电压:DC 4V~6V 工作电流:运动时约 200mA 3. SPCE061A特性简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机,使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放,该芯片拥有8路10位精度的 ADC,其中一路为音频转换通道,并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10位精度的DAC,只需要外接功放(SPY0030A)即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境,在此环境中,它支持标准 C 语言编程,也支持

用单片机实现语音控制机器人

用单片机实现语音控制机器人 制作人:潘磊pb02023035 卢恒pb02006088 题目:用凌阳单片机实现语音识别功能并传递给PIC单片机信号,由PIC单片机控制机器人实现动作 关键字:PIC单片机,凌阳单片机,语音控制 单片机在现今生活中占有越来越重要的地位,用语音控制单片机实现控制更具有 广泛的应用价值。用语音控制舞蹈机器人做一些动作是我们这次实现的功能,虽然这 在语音控制方面仍处于起步阶段,但他体现了语音控制的原理和基本实现,也为更高 级的运用打下了基础。 原理: 1.语音识别原理 语音识别电路基本结构如上图所示:语音识别分为特定发音人识别(Speaker Dependent)和非特定发音人识别(Speaker Independent)两种方式。 特定发音人识别是指语音样板由单个人训练,对训练人的语音命令识别准确率较高,而其他人的语音命令识别准确率较低或不识别。非特定发音人识别:是指语音样板由不同年龄、不同性别、不同口音的人进行训练,可以识别一群人的命令。语音样板的提取非常重要。我们将标准模式的存储空间称之为“词库”,而把标准模式称之为“词条”或“样板”。所谓建立词库,就是将待识别的命令进行频谱分析,提取特征参数作为识别的标准模式。 识别过程首先要滤除输入语音信号的噪音和进行预加重处理,提升高频分量,然后用线性预测系数等方法进行频谱分析,找出语音的特征参数作为未知模式,接着与预先存储的标准模式进行比较,当输入的未知模式与标准模式的特征相一致时,便被机器识别,产生识别结果输出。如果输入的语音与标准模式的特征完全一致固然好,但是语音含有不确定因素,完全一致的条件往往不存在,事实上没有人能以绝对相同的语调把一个词说两遍,因此,预先制定好计算输入语音的特征模式与各特征模式的类似程度,或距离度的算法规则固化在ROM

基于单片机的报警系统

毕业设计 热释电人体感应红外报警器设计制作 学生学号:141101043 141101066 学生姓名:张飞鹏白堆兑 导师姓名:杜娟 班级机电一体化(2)班专业名称机电一体化提交日期年月日答辩日期年月日 年月

摘要 热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51,程序使用C语言编写。 关键字:热释电红外传感器、AT89C51、红外线.

目录 一、引言 (1) 二、设计任务分析 (1) 三、技术方案的详细设计(实施) (2) (一)本系统的设计方案 (2) 1.系统概述 (2) (二)硬件电路设计 (2) (三)单片机部分 (8) 1.AT89C51单片机简介 (10) 2.单片机最小系统 (11) 3.按键部分电路 (11) 4.报警电路 (12) 5.红外感应部分 (13) 6.主程序工作流程图 (13) 四、调试及调试中遇到的问题 (14) 五、总结评价 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附件一:总体原理图设计 (22) 附件二:实物图 (23) 附件三:程序源代码 (23)

一、引言 随着科技的提高,电子电器飞速发展,人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵,使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉,性能可靠、智能化的报警系统,必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光,隐蔽性能良好,因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分,整个系统电路可划分为:电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路,而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 二、设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来,当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到动作,设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,红外热释电模块送出TTL 电平至AT89C51单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。

基于单片机的智能语音识别系统设计毕业设计论文

基于单片机的智能语音识别系统设计 (硬件部分) 系别: 专业班: 姓名: 学号: 指导教师:

基于单片机的智能语音识别系统设计 (硬件部分) The Design of Intelligent Speech Recognition System Based on Single-chip Computer (HardWare)

摘要 本文设计一个让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术的语音识别系统。本语音识别系统以LD3320语音识别芯片为核心部件,主控MCU选用STC10L08XE。主控MCU通过控制LD3320内部寄存器以及SPI flash实现语音识别和对话。通过麦克风将声音信息输入LD3320进行频谱分析,分析后将提取到的语音特征和关键词语列表中的关键词语进行对比匹配,找出得分最高的关键词语作为识别结果输出给MCU,MCU针对不同的语音输入情况通过继电器对语音命令所对应的电器实现控制。同时也可以通过对寄存器中语音片段的调用,实现人机对话。 设计中,电源模块采用3.3V供电,主要控制及识别部分采用LM1117-3.3稳压芯片,语音播放及继电器部分采用7812为其提供稳定的电流电压。寄存器采用一片华邦SPI flash芯片W25Q40AVSNIG,大小为512Kbyte。系统声音接收模块采用的传感器为一小型麦克风——驻极体话筒,在它接收到声音信号后会产生微弱的电压信号并送给MCU。另外系统还采用单片机产生不同的频率信号驱动蜂鸣器来完成声音提示,此方案能完成声音提示功能,给人以提示的可懂性不高,但在一定程度上能满足要求,而且易于实现,成本也不高。 关键词:语音识别 LD3320 STC10L08XE单片机频谱分析

基于AT89S51单片机的红外语音报警系统

基于AT89S51单片机的红外语音报警系统 陈明,乔莹 中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州(221008) E-mail :srkuu123@https://www.360docs.net/doc/dc10460507.html, 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 中图分类号:TP368.2 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。当有人在电机车车道上时,语音报警提醒路人离开,司机减速刹车等以确保路人安全,减少事故的发生。 2.系统总体设计方案 此系统是被动式基于热释电红外智能检测的报警装置[1]。当路人所辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时,热释电红外传感器将输出电压信号,然后经信号放大电路放大后送入红外传感信号处理器,经处理后向单片机输出高电平。由单片机控制语音芯片放音警醒路人与机车司机。系统主要由红外采集模块,信号处理模块,MCU 控制模块、语音报警模块组成,见图1。 图1系统构成模块 https://www.360docs.net/doc/dc10460507.html, 中国科技论文在线

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