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ISD4004系列单片语音录放电路 一、 简述 ●单片8至16分钟语音录放 ●内置微控制器串行通信接口 ●3V 单电源工作 ●多段信息处理 ●工作电流25-30mA,维持电流1μA ●不耗电信息保存100年(典型值) ●高质量、自然的语音还原技术 ●10万次录音周期(典型值) ●自动静噪功能 ●片内免调整时钟,可选用外部时钟 PDIP/SOIC NC NC Vcca ANAIN+ ANAIN-NC AMCAP NC AUDOUT NC Vssa Vssa NC NC 28-PIN TSOP ISD4004系列工作电压3V,单片录放时间8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。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陈列。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。 二、引脚描述 电源:(VCCA,VCCD) 为使噪声最小,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。 地线:(VSSA,VSSD) 芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。
ISD4004应用电路及程序 2011年08月05日 09:42 本站整理作者：秩名用户评论（1） 关键字：ISD4004(7) ISD4004应用电路图： ISD4004电压是3.3V，所以本把5V的电压串联了两个二极管，这样得到的电压会是3.6伏左右，已经符合ISD4004的供电电压，这个图已经是很简化的一个图了，录音输入只采用负端单端输入方式，本人已经试过可以用。 信号放大和功率放大电路： 运放采用典型的运放芯片NE5532，对ISD4004信号进行跟随和放大，为后级功放提供了保障。 ISD4004驱动程序如下： 个人亲自测试并应用过，此程序肯定可以用。但v4扦测未通过 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int // ISD4004 Control bit #define SS_1 (PORTB |= BIT(0)) #define SS_0 (PORTB &= ~BIT(0)) #define SCLK_1 (PORTB |= BIT(1)) #define SCLK_0 (PORTB &= ~BIT(1)) #define MOSI_1 (PORTB |= BIT(2)) #define MOSI_0 (PORTB &= ~BIT(2)) #define MISO_1 (PORTB |= BIT(3)) #define MISO_0 (PORTB &= ~BIT(3)) uchar temp,flag; void delay_ms(uint i) { uint a,k; for(a=0;a void Send_Data(uint ISD4004Data) { uchar i; for(i=0;i> i; temp= temp & 0x01;
本科毕业设计 （2012届） 题目语音录放系统的设计 学院 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期2012年5月
摘要 本论文主要实现语音录放系统的设计。语音录放系统主要包括单片机控制模块、语音采集模块、语音处理模块、信号放大模块，其中单片机控制模块是整个系统设计的关键。在语音的录放过程中，单片机通过SPI通信方式与语音模块进行通讯，来实现语音的录音与播放。由于每段录音都对应着不同的地址，因此在播放录音时，需要发送需要播放的地址即可播放。 语音录放系统的信号处理过程主要包括语音的采集、信号的放大和语音的滤波。语音经过驻极体传感器，即麦克风，把声波信号转换成电信号。传感器采集的电信号进过放大电路，放大一定倍数，经滤波、耦合之后送至语音模块。语音模块对连续变化的语音信号进行采样，抽取其中的语音信号电平，直接存储在语音芯片ISD4004中，因此使得语音自然真实。当语音播放时，需要在语音芯片的输出段加一个带通滤波器，以滤除音频带宽以外的信号，从而减少杂音的干扰。STC89C52单片机的程序，使用keil编译程序进行设计和调试完成，其主要功能是控制语音模块，以及液晶显示模块。 关键词：微控制器；录音放音；ISD4004； ABSTRACT The main aim of this paper is to realize the function of voice recording and playback system. The key to the overall system design of the voice recording system which includes a single-chip control module, voice acquisition module, voice processing module, signal amplification module, is MCU control module. In the voice playback process, the microcontroller communicates through SPI communication voice module,
I S D4004系列语音芯 片中文资料
ISD4004系列单片语音录放电路 一、简述 ●单片8至16分钟语音录放 ●内置微控制器串行通信接口 ●3V 单电源工作 ●多段信息处理 ●工作电流25-30mA,维持电流1μA ●不耗电信息保存100年(典型值) ●高质量、自然的语音还原技术 ●10万次录音周期(典型值) ●自动静噪功能 ●片内免调整时钟,可选用外部时钟 S S 1 M O S I 2 M I S O 3 V s s d 4 N C 5 N C 6 N C 7 8 N C N C 9 N C 10 V s s a 11 V s s a 12 A N D O U T 13 A M C A P 14 P D I P /S O I C I N T 28-P I N T S O P ISD4004系列工作电压3V,单片录放时间8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他 便携式电子产品中。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陈列。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。 二、引脚描述
ISD4004语音芯片的工作原理及智能控制系统中的应用 作者：北方工业大学工学院张常年王振红李洋来源：《国外电子元器件》 摘要：ISD4044是一种采用ChipCorder专利技术的语音芯片。此芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有A/D转换误差，在一个记录位（BIT）可存储250级声音信号，相当于通常的A/D记录的8倍。片内集成了晶体振荡器、麦克前置放大器、自动增益控制等，只要很少的外围器件，就可以构成个完整声音录放系统。本文介绍了ISD4004的原理、特点、功能及其在智能控制系统中的应用。 关键词：ISD4004 单片机 89C51 1 概述 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它便携式电子产品中。该芯片采用CMOS技术，内含振荡器、抗混叠滤波器、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陈列。芯片的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。ISD4004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，因此能非常真实、自然地再现语音、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，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 引脚功能描述 ISD4004的引脚排列如图1所示，各引脚功能如下： 电源（VCCA，VCCD）：为使噪声最小，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 的不同管脚小，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。 地线（VSSA，VSSD）：芯片内部的模拟和数字电路 也使用不同的地线。 同相模拟输入（ANA IN+）：录音信号的同相输入 端。输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时，信号 由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值32mV，耦合电容和 本端的3k?电阻输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频 率。差分驱动时，信号最大幅度为峰峰值16mV，与 ISD33000系列相同。 反相模拟输入（ANA IN-）：差分驱动时，为录音信 号的反相输入端。信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰 峰值16mV。
用SPI实现dsPlC与ISD语音芯片的通信 摘要介绍dsPIc数字信号控制器以厦ISD4002语音芯片的功能特点。关键词 dsPIC dsPlC30F6014 ISD4002语音芯片在很多应用场合中，需要用到语音录放功能，如复读机、电话自动应答装置等。它结合了单片机的控制优点及数字信号处理器(DSP)的高速运算特性，为嵌入式系统提供了单一芯片解决方案。此外，还提供了如UART、CAN、SPI等 摘要介绍dsPIc数字信号控制器以厦ISD4002语音芯片的功能特点；特别介绍dsPIC的SPl 库函数的功能及使用，并给出一种简单的语音录放电路。具有低成本、易使用等特点，有较高的实用价值。 关键词 dsPIC dsPlC30F6014 ISD4002语音芯片 在很多应用场合中，需要用到语音录放功能，如复读机、电话自动应答装置等。本文介绍一种简单实用的dsPIc数字信号控制器，用来完成语音录放功能。由于dsPIC强大的数字信号处理功能，可以提供后续的复杂处理等，具有良好的易扩展性。 1 dsPlC系列的简单介绍 dsPIC系列是Microchip公司推出的新型16位高性能数字信号控制器。它结合了单片机的控制优点及数字信号处理器(DSP)的高速运算特性，为嵌入式系统提供了单一芯片解决方案。它继承了PlC单片机系列的哈佛总线结构和精简指令集(RISC)技术，以及寻址方式简单、运行速度快、功耗低、驱动能力强等优点，同时集成了主板级的DSP功能，能够提供强大的数字信号处理能力；此外，还提供了如UART、CAN、SPI等丰富的外围接口，可以方便地与其他设备进行通信互联。本文介绍使用dsPIC数字信号控制器的SPI接口与ISD语音芯片进行通信控制，使用的芯片型号为DSPIC30F6014。 2 ISD系列语音录放芯片 ISD系列语音芯片是美国ISD公司推出的产品。该系列芯片采用多电平直接模拟存储(Chip Corder)专利技术，声音不需要A/D转换和压缩，每个采样直接存储在片内的闪烁存储器中，避
摘要：本文介绍了基于STC12C5A60S2单片机及ISD4004语音板为主要部件的语音录放电路的工作原理、硬件和软件的设计。ISD4004系列工作电压3V,单片录放时间8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。 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送入。论文概述了语音录放电路的原理，并且在介绍语音录放系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。针对录放系统的录音、放音部分的总体设计方案进行了论证。进一步介绍了单片机AT89C52应用在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。 本次设计目是完成一个简单方便，能可靠稳定工作的语音录放系统，该方案结构简单,控制可靠, 便于推广。 关键词：ISD4004 AT89C52单片机语音录放 Abstract：This paper introduces ISD4004 based on STC12C5A60S2 single chip computer and of the main parts of speech plate as the working principle of voice recording circuit and the design of hardware and software. ISD4004 series working voltage, monolithic 3V recording time 8 to 16 minutes, timbre, suitable for mobile phones and other portable electronics. Chip design is based on all the operation must by micro controller control, operation orders through serial communication interface SPI into. This paper summarizes the principle of voice recording circuit, and introduces the function of speech on the basis of recording system, puts forward the general structure of the system. Recording system for the recording, playback part of the overall design scheme is demonstrated. This paper introduces microcontroller AT89C52 single applications in system, the application system were analyzed each part of hardware and software realization. This design is to complete a reliable and stable working voice recording circuit. The design is simple in structure, reliable control and facilitate promotion. Keyword: ISD4004；89C52microcontroller；voice recording and playback
基本特点: ①语言录放电路ISD2590系列按录放存储时间和采样速率的不同分为ISD2 545(45s)、ISD2560(60s)、ISD2575(75s)、IS￡I2590(90s)共四种，这里以介绍ISD2590 为例。②ISD2560实质是一个模拟数据采集系统，录放的信息可以直接记录在芯片内部的E EP ROM中，因而可以较好地保留语言模拟量中的有效成分，减少音质失真，提高录放质量，获得自然、逼真的音响还原效果。③因片内有电可改EEPROM，所以可以随录、随放，任意改写或删除，不需专用的语言固化开发系统进行编程和烧录。重复录音次数为1万次以上，录放的信息可以保存l0年以上，断电后信息不会丢失。④具有最多可存储600个信息段的能力。⑤可以多片级联以增加存储能力。被录制的信息跨过两个器件的地址边界，从一个器件级联到另一个器件时，输出间断小于2ms。⑥采用双列直插28脚封装，双+5V电源供 电。ISD2590引脚图如下图所示: ISD2590引脚图 ISD 2590内部电路结构框图
ISD2590系列芯片的应用电路图图中开关S3为录音放音转换开关，接高电平为放音，低电 平为录音。Sl为启动按钮，S2为停止按钮。 在实际的语音系统中双声道立体声是一项应用最为普遍的技术，他是利用人们的听觉错觉，通过改变两个扬声器的声级差，能使聆听者前方产生一定角度的声音方向信息，从而使人们在聆听时有“身临其境”的听觉感受。然而目前较为简单的语音录放系统多数采用单声道，当需要实现双声道语音系统时，往往采用复杂的硬件电路才能构成一个双声道语音系统，使得双声道语音系统的制作成本大大提高。因此用一个较为简单的电路来实现双声道语音系统就显得很有实用价值。本文正是基于这个思想，应用美国ISD 公司制造的语音芯片ISD4004来实现简单的双声道立体声语音录放系统，并采用ATMEL 公司的AVR系列单片机MEGA8L作为微控制器。该单片机的工作电压和ISD4004的工作电压相同，均为3 V供电，并且该单片机集成了系统所需要的大部分外围器件，包括8 kB系统内可编程FLASH程序存储器，1 kB SRAM，512 B E2PROM，WATCHDOG以及晶振等，从而大大简化了系统的构成。原文位置 1 ISD4004芯片简介 ISD4004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、自动降噪及高密度多电平闪烁存贮阵列。引脚包括电源、时钟、语音信号模 拟输入/输出端及MCU接口(SPI接口)几部分。芯片采用多级存储技术，即声音无须A/
ISD4004-16M语音芯片的循环录放电路设计 https://www.doczj.com/doc/e211099613.html, 2008年08月09日社区交流 关键字：总线转换卡驱动控制电路输入输出模块印刷电路板滤波电路整流电路 目前，市场上的固体录音机及各种录音笔，大多采用的是顺序录音，不具备循环录音功能，一旦存储器录满，必须重新操作才行。本文设计一种能够循环录放的语音电路，即可解决上述问题。 1 器件功能介绍 ISD系列语音芯片是美国ISD公司推出的产品。该系列语音芯片采用多电平直接接模拟存储（Chip Corder）专利技术，声音不需要A/D转换和压缩，每个采样值直接存储在片内的闪烁存储器中，没有A/D转换误差，因此能够真实、自然地再现语音、音乐及效果声。避免了一般固体录音电路量化和压缩造成的量化噪声和金属声。 ISD4004语音芯片采用CMOS技术，内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储阵列等（见图1），因此只需很少的外
围器件就可构成一个完整的声音录放系统。芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口（SPI或Microwire）送入。采样频率可为4.0Hz、5.3Hz、6.4Hz、8. 0kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。片内信息存于内烁存储器中，可在断电情况下保存100年（典型值）反复录音10万次。器件工作电压3V，工作电流25～30 mA，维持电流1μA?单片录放语音时间8～16min，音质好，适用于移动电话机及其它便携式电子产品中。 1.1 引脚描述 ISD4004系列芯片引脚图如图2所示。 同相模拟输入（ANA IN+）-这是录音信号的同相输入端，输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时，信号由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值32mV，耦合电容和本端的3kΩ输入阻抗决定了芯片频率的低端截止频率。在差分驱动时，信号最大幅度为峰峰值16mV。 反相模拟输入（ANA IN-）-差分驱动时，这是录音信号的反相输入端。信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰峰值16mV，本端的标称输入阻抗为56kΩ,单端驱动时，本端通过电容接地。两种方式下，ANA IN+和ANA IN-端的耦合电容值应用相同。 音频输出（AUD OUT）-提供音频输出，可驱动5kΩ的负载。
ISD4004总结 1.1前８位控制码 SPI控制串行传输的是24位控制字，8位控制码+16位地址码（A15~A0）;看过ISD4004芯片资料的人都知道，8位控制码只有前五位有效，前五位分别控制的是： MC：快进控制 IAB：地址管理 PU：上电与掉电控制 P/R：选择录音还是放音 RUN：选择停止操作还是继续操作：所有操作都要等其置位才有效解说下上面五个控制位： （1）MC操作位是针对于对信息的快进操作的，快进即是通过改变放音的地址，从而对放音进行快进播放的。 （2）IAB这个控制位很重要，他是管理录/播放的地址的。如果想要知道录音的地址的具体位置，可以通过这个控制位进行查询，因为当我们进行录音操作的时候，对应录入行地址里边，而每行地址就相当于每段地址。简单的来说，就是当录音的信息进入到每段的时候，对应的ＩＡＢ这个引脚就会产生一个脉冲，那么我们这会就可以通过
IAB引脚连接单片机的外部中断引脚，然后进行计数，就可以得出脉冲数，从而确定信息的地址。如果我们知道了某一段信息的地址的话，那么我们就可以很方便的操作这段信息了，可以随意播放，也可以对这段信息的快进操作等。 （3）PU：就是对ＩＳＤ的上电与掉电操作，在控制时序那里可以知道，首先是要芯片上电才能进行后边的操作。 （4）Ｐ/Ｒ：这个很明显了，直接对这个控制位进行１或０操作就可以对播放还是录音的简单操作了。 1.2地址管理 （1）上面那里说过了，A15~A0是管理地址的，从地址码那里可以很明确的知道当前的地址的确切的信息。 （2）ISD4004芯片的段数对应的时间：比如说芯片的容量为8Ｋ，总段数为2400段，那么就是说8分钟内可以分成2400段，那么每段的时间就是2400/480=5段/s，然后从0X00算起的话，10秒钟那段的地址就对应的是40段，即0X28.
ISD4004应用电路及程序 ISD4004 应用电路图： ISD4004 电压是3.3V，所以本把5V 的电压串联了两个二极管，这样得到的 电压会是3.6 伏左右，已经符合ISD4004 的供电电压，这个图已经是很简化的 一个图了，录音输入只采用负端单端输入方式，本人已经试过可以用。 信号放大和功率放大电路： 运放采用典型的运放芯片NE5532，对ISD4004 信号进行跟随和放大，为后 级功放提供了保障。 ISD4004 驱动程序如下：个人亲自测试并应用过，此程序肯定可以用。 #include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int// ISD4004 Control bit#define SS_1 (PORTB |= BIT(0))#define SS_0 (PORTB = ~BIT(0))#define SCLK_1 (PORTB |= BIT(1))#define SCLK_0 (PORTB = ~BIT(1))#define MOSI_1 (PORTB |= BIT(2))#define MOSI_0 (PORTB = ~BIT(2))#define MISO_1 (PORTB |= BIT(3))#define MISO_0 (PORTB = ~BIT(3)) uchar temp,flag;void delay_ms(uint i){uint a,k;for(a=0;avoid Send_Data(uint ISD4004Data){uchar i;for(i=0;i i;tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅 供参阅！
《Altium Designer 》 设计报告 题目： ISD4004录放音系统 一、实验简述： 随着科技的发展，人们生活水平的提高，对电子产品的要求也越来越高，针对人们对录放音系统的要求，主要采用的ISD4004芯片语言板为主要部件的语音录放电路的工作原理的设计。 录放音系统的工作包括语音信号采集、处理、放大、输出。语音录放音是声音信号经过麦克风，把连续的电信号，经过电路耦合处理送到语音模块。然后存储在ISD4004芯片中，再经过LM386功率放大器，把声音信号送出。 二、实验名称： ISD4004录放音系统 三、实验目的： 初步掌握Altium Designer制图软件的使用，掌握原理图和PCB设计的流程和方法。
四，实验步骤： 1.先在Altium Designer中新建PCB工程，并保存命名为ISD4004.PRJPCB。 2.在工程中新建原理图，并保存命名为ISD4004最小系统.SCHDOC。然后在把要用的库加入工程。所得整个结构工程如下： 3.原理图的绘制： （1）绘制原理图时，有些元器件需要自己来绘制了，选择[文件] [新建] [库] [原理图库] 。在绘制原理图后要绘制的元器件还需要添加封装。 步骤如下图：
（2）对于库里有的元件可直接调用。然后按照原理图进行绘制各个模块。最后绘制成整个模块。各个模块和整个模块原理图如下图 所示：
（3）绘制完成后,编辑Compile ISD4004.PRJPCB和Compile ISD4004.SCHDOC,刚开始也许由可能有许多问题，双击问题提醒后改正问题到最后没有错误和警告。如下图所示： （4）查看封装管理器，截图如下：
单片机原理及接口技术课程设计（论文）
摘要 语音不仅是人与人之间进行信息交流最直接、最方便和最有效的工具，而且也是人与机器之间进行通信的重要工具。1874年电话的发展可以认为是现代处理的开端。电话的理论基础是尽可能不失真地传送语音波形。这种“波形原则”几乎统治了其后整整一百年。1939年产生了一种概念全新的语音处理技术，这就是著名的通道声码器技术。声码器的理论基础是认为语音是由人的声带振动产生的生源（载波）受到运动的声道的控制（调制）而产生的，因而将载波和调制两部分分开来进行传送便可极大地压缩频带。这一概念已经包含着其后出现的语音参数模型的基本思想。40年代后期，研制成功了能够把语音信号的时变谱用语音表示出来的仪器——语音仪，为语音信号分析提供了一个有力的工具。 对于语音信号，数字处理比模拟处理具有更多的优点。这是因为：第一，数字技术能够完成许多很复杂的信号处理工作；第二，通过语音进行交换的信息本质上具有离散的性质，因为语音可以看成是因素的组合，这就特别适合于数字处理；第三，数字系统具有高可靠性、价廉、紧凑、快速等特点，很容易完成实时处理任务；第四，数字语音适合于在强干扰通信中传输，易于和数据一起在通信网中传输，也易于进行加密传输。因此数字语音信号处理是主要研究方向。 单片机的应用无处不在，利用单片机控制语音的录放也多不胜举。用单片机控制语音芯片，再把单片机和语音芯片嵌入到通信设备，智能仪器，治安报警及儿童玩具中，就可做成语音播放的机器，应用范围广泛。用单片机控制语音芯片设计语音录放系统,该系统功能多，录放音音质好，外围电路简单。 关键词：STC89C52；录音放音；ISD4004
/*********************************************/ /* */ /* 贵州飞鸿达电子研发资料*/ /* */ /* */ /* */ /* */ /*********************************************/ #include
/*Main CPU P0 is Data*/ sbit CD=P2^6; /*con & data select "1" is instruction "0" is data*/ sbit SD=P2^7; /*Send data enable ---|______|----*/ sbit KEY = P2^2; sbit DownLoad = P2^1; sbit LED = P2^0; sbit SS=P1^0; //IC SELECT sbit SCLK=P1^1; //ISD4003 clock sbit MOSI=P1^2; //data input sbit MISO=P1^3; //data output sbit YINT=P3^2; sbit Study=P3^6; sbit RAC=P3^3;
#include
『电路欣赏』 ISD4004的家庭语音报警系统设计 作者：888 发表日期：2008-11-11 10:30:00 现代家庭的防盗方式主要以安装防盗门、防盗锁为主，但是这类设备主要是以增加盗贼入室的难度来达到防盗目的的。 这种单纯的机械装置，在较长时间无人在场的情况下，防盗效果往往不尽如人意，所以人们需要有新的防盗系统作为补充。市场上的不少门禁系统虽说性能优良，保险系数较高，但是由于其高昂的价格让一般的家庭感到难以接受，不少系统是在门窗被破坏，非法人员入侵后才报警，且安装这些防盗设备会对原有的门窗有较大破坏性。在有警情发生时这些报警系统会通知主人或报警中心，但是他们的响应都需要一定的时间，很有可能在他们的响应时间内不法分子已经完成了偷盗行为。所以，安防的最好方法是在不法分子有入侵企图时就通过给出语音警告，增加其心理压力，使其主动离开。在这种方法失效的情况下，可以记录入侵时间，进行现场录音，然后通过电话或其他方式通知主人或报警中心。本设计正是基于这样一种思想，同时在语音报警的基础上还增加了个性化、方便实用的语音服务功能。该设计制作成本低，安装方便，对门窗几乎没有破坏性，防盗可靠性好，播放的语音清晰，适于一般家庭使用。 1 系统工作原理 本系统主要由报警子系统和语音服务子系统两大部分组成，如图1所示。其中报警子系统采用热释电红外传感器作为报警信号采集装置，AT89S51单片机作为主控制器，语音芯片ISD4004作为报警和语音服务执行装置，键盘和数码管作为人机接口。 系统工作时，热释电红外传感器对警戒区的红外信号不断地进行采集，当在警戒范围内出现人体时，信号处理电路向单片机输出高电平。由于不法分子一般在门外待的时间相对较长，因此使用者结合自己家庭所处环境及人流情况，
目录 摘要...............................................................................................................................I Abstract........................................................................................................................ II 第1章绪论 .. (1) 1.1 课题研究的背景及意义 (1) 1.2 报站器的发展趋势 (1) 1.3 设计的主要目标及任务 (2) 1.4 技术指标 (2) 第2章方案设计 (3) 2.1 原理 (3) 2.2 方案设计 (3) 第3章硬件电路的设计 (4) 3.1 主控电路的设计 (4) 3.1.1 关于AT89C51单片机 (4) 3.1.1.1 主要性能 (4) 3.1.1.2 引脚功能说明 (5) 3.1.2 振荡器电路的设计 (7) 3.1.3 复位电路的设计 (8) 3.1.3.1 手动复位 (9) 3.1.3.2 上电复位 (9) 3.1.3.3 复位后寄存器的状态 (10) 3.1.4 电压变换电路的设计 (11) 3.2 语音输出电路的设计 (11) 3.2.1 关于语音芯片 (11) 3.2.1.1 ISD—Winbond语音芯片概述 (11) 3.2.1.2 语音芯片ISD4004 (12) 3.2.2 录音、放音电路的设计 (16) 3.2.2.1 功放电路的设计 (17) 3.2.2.2 录音电路的设计 (17) 3.3 键盘接口 (19) 3.3.1 按键的确认 (19) 3.3.2 重键与连击的处理 (19) 3.3.3 按键防抖动技术 (19) 3.4 文字显示 (22) 3.4.1液晶模组与单片机连接图 (27) 第4章软件设计 (28) 4.1 语音提示应用实现 (28) 4.1.1 放音程序 (28) 4.1.2 录音程序 (29) 4.2 文字显示应用实现 (30) 4.3 键盘接口应用实现 (31) 总结 (32)
关于ISD4004的一些心得 ISD系列语音芯片是美国ISD公司推出的产品。该系列语音芯片采用多电平直接接模拟存储（Chip Corder）专利技术，声音不需要A/D转换和压缩，每个采样值直接存储在片内的闪烁存储器中，没有A/D转换误差，因此能够真实、自然地再现语音、音乐及效果声。避免了一般固体录音电路量化和压缩造成的量化噪声和金属声。 ISD4004语音芯片采用CMOS技术，内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储阵列等（见图1），因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统。芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口（SPI或Microwire）送入。采样频率可为 4.0Hz、5.3Hz、6.4Hz、8.0kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。片内信息存于内烁存储器中，可在断电情况下保存100年（典型值）反复录音10万次。器件工作电压3V，工作电流25～30mA，维持电流1μA?单片录放语音时间8～16min，音质好，适用于移动电话机及其它便携式电子产品中。 1.1 引脚描述 ISD4004系列芯片引脚图如图2所示。
二、引脚描述 电源:(VCCA,VCCD) 为使噪声最小, 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。 地线:(VSSA,VSSD) 芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。 同相模拟输入(ANA IN+) 这是录音信号的同相输入端。输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时,信号由耦合电容输入, 最大幅度为峰峰值32mV, 耦合电容和本端的3KΩ电阻输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频率。差分驱动时, 信号最大幅度为峰峰值16mV，为ISD33000 系列相同。 反相模拟输入(ANA IN-) 差分驱动时, 这是录音信号的反相输入端。信号通过耦合电容输入, 最大幅度为峰峰值16mV 音频输出(AUD OUT) 提供音频输出, 可驱动5KΩ的负载。 片选(SS) 此端为低, 即向该ISD4004 芯片发送指令，两条指令之间为高电平。 串行输入(MOSI) 此端为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端, 供ISD 输入。 串行输出(MISO) ISD 的串行输出端。ISD 未选中时, 本端呈高阻态。 串行时钟(SCLK) ISD 的时钟输入端, 由主控制器产生, 用于同步MOSI和MISO的数据传输。数据在SCLK上升沿锁存到ISD, 在下降沿移出ISD 。
基于ISD4004单片机的火车站自动语音播报系统 笔者成功应用ISD4004和AT89C51单片机设计了火车站信号自动语音播报系统，通过对火车站铁路线的上行和下行控制、车辆调度、系统主副电源的启用等多路信号进行检测并采集，根据安全隐患的防范要求，由单片机控制查询安全警示语音信息并播报，实现安全操作提示及报警。系统在火车站信号室控制台上安装使用，运行稳定，信号播报准确，取得了很好的效果。 1 硬件电路设计 系统硬件电路设计原理框图见图1，由微控制器STC89C51、ISD4004语音电路、音频功率放大电路、可编程并行接口8255、光电隔离、电平转换、信号输入接口、系统时钟、复位及键盘等单元电路组成。 1.1 ISD4004的特性 ISD4004系列语音存储芯片采用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陈列，内置微控制器串行通信接口。芯片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)送人。外部的音源信号在芯片内采用多电平直接模拟量存储技术，信息可进行多段处理，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。存于片内闪烁存贮器中的信息，可在断电情况下保存100年。芯片工作电压为3 V，工作电流为25～30 mA，维持电流1μA，不耗电，单片录放时间8～16 min，可反复录音10万次。 1.2 ISD4004的引脚及封装形式 ISD4004采用28脚的SOIC封装，其引脚排列如图2所示。
1.3 ISD4004与AT89C51单片机的接口 ISD4004工作于SPI串行接口，按照同步串行数据传输的SPI协议，所有串行数据传输开始于单片机主控器发送给ISD4004的片选信号SS下降沿。SS在传输期间必须保持为低电平，在两条指令之间则保持为高电平。来自串行数据输入端MOSI引脚的数据在串行同步时钟上升沿被锁存，对ISD4004串行数据输出端MISO引脚的数据在SCLK的下降沿被移出。ISD4004的任何一个录音和放音操作(含快进)，都是按分段地址进行的，每段包含若干行，每行相当于存储单元，在行地址时钟信号RAC的控制下进行录放信息的存储管理。RAC信号周期为200 ms，高电平占空比为3/4。当录音和放音操作到内部存储单元地址的末尾时，会产生一个OVF或EOM结束标志信号，如果遇到EOM或OVF，则产生一个低电平有效的INT 中断信号，该中断状态在下一个SPI周期开始时被清除。ISD4004与AT89C51单片机连接如图3所示。