单片机语音录放系统设计电气原理图汇编源程序流程图.

本文由lazy月如初贡献电子与信息工程学院综合实验课程报告课题名称专班业级基于单片机的语音采集及回放系统设计基于单片机的语音采集及回放系统设计电子信息工程 07 电子 2 班学生姓名学号宋杨指导教师2010 年7月 5日1 总体设计方案介绍：总体设计方案介绍：介绍语音编码方案： 1.1 语音编码方案：人耳能听到的声音是一种频率范围为 20 Hz～20000 Hz ,而一般语音频率最高为 3400 Hz。

语音的采集是指语音声波信号经麦克风和高频放大器转换成有一定幅度的模拟量电信号,然后再转换成数字量的全过程。

根据“奈奎斯特采样定理”采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍，由于语音信号频率为 300～ , 3 400 Hz ,所以把语音采集的采样频率定为 8 kHz。

从语音的存储与压缩率来考虑，模型参数表示法明显优于信号波形表示法[4]。

但要将之运用于单片机，显然信号波形表示法相对简单易实现。

基于这种思路的算法，除了传统的一些脉冲编码调制外，目前已使用的有 VQ 技术及一些变换编码和神经网络技术，但是算法复杂，目前的单片机速度底，难以实现。

结合实际情况，提出以下几种可实现的方案。

（1）短时平均跨零记数法不易实现。

（2）实时副值采样法采样过程如图 2.1 所示。

该方案通过确定信号跨零数，将语音信号编码为数字信号，常用于语音识别中。

但对于单片机，由于处理数据能力底，该方法抽样量化存储图 2.1 采样过程具体实现包括直存取法、欠抽样采样法、自相似增量调制法等三种基本方法。

其中第三种实现方法最具特色，该方法可使数据压 1： 4.5，既有 ?M 调制的优点，又同时兼有 PCM 编码误差较小的优点，编码误差不向后扩散。

1.2 A/D、D/A 及存储芯片的选择、单片机语音生成过程,可以看成是语音采集过程的逆过程,但又不是原封不动地恢复原来的语音,而是对原来语音的可控制、可重组的实时恢复。

在放音时,只要依原先的采样直经 D/ A 接口处理,便可使原音重现。

电子技能课程设计报告书课题名称 音乐发生器的设计姓 名 学 号 091250241 院 系 通信与电子工程学院 专 业 电子科学与技术指导教师2012年 6 月4日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级学生电子技能课程设计一、设计任务及要求：本设计采用AT89C51制作简单音乐发生器，通过开关1控制蜂鸣器播放设计的音乐程序，再次按下开关1可切换歌曲，共两首歌曲。

通过开关2控制电路进入花样灯模式，再次按下开关2可切换LED灯闪烁样式，共三种闪烁样式指导教师签名：2012年 6 月 4 日二、指导教师评语：指导教师签名：2012年 6 月4 日三、成绩验收盖章2012年 6 月4 日目录音乐发生器的设计 (1)1 设计目的 (1)2 设计的主要内容和要求 (1)3 整体设计方案 (1)4 硬件电路的设计 (2)4.1 系统总电路及信号流程 (3)4.2 LED显示电路的设计 (3)4.3 时钟振荡电路的设计 (3)5 软件设计 (3)5.1音调、节拍以及编码的确定 (3)5.2 主要程序设计 (4)6 系统仿真 (6)6.1 系统仿真环境及参数设置 (6)6.2系统仿真结果及其分析 (7)6.2.1系统仿真图 (7)6.2.2 花样灯3种花样图 (7)7 使用说明 (9)8 设计总结 (9)参考文献 (10)附件A (11)音乐发生器的设计李熙（湖南城市学院通信与电子工程学院电子科学与技术专业,益阳,413000）1 设计目的本设计是以AT89C51芯片的电路为基础，外部加上放音设备，以此来实现音乐演奏控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。

用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。

对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。

该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大的单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。

黑龙江科技学院（计算机与信息工程学院）单片机课程设计（本科生）学生姓名楼利强班级计算机03-1学号29号设计题目单片机程序控制语音播放指导教师姓名孔庆臣成绩单片机程序控制语音播放设计背景：用单片机控制语音芯片的地址线、片选线（CS）以及录音/放音信号线（P/R），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，就可做成播放的机器，应用范围很广。

在工业控制过程中，常用灯光或警笛作故障提示和运行进程的阶段性提示，目前这种提示方式为语音提示的替代，这是因为新型半导体语音芯片性能优越，使用方便。

本次设计涉及的语音芯片ISD25120的介绍：它是ISD公司开发的语音芯片，其主要特点有：可持续、放音，持续录放时间可达120s；可分段录放（最多可分为600段），最小录放的时间单元为0.2s；断电后信息仍然存储，不会丢失，无需后备电池。

信息可保存100年之久；录放次数在10万次以上；操作简单，无需专用编程器或语音开发器；单电源供电，典型电压为+5V；易于与单片机接口，内部自带自动音量的控制（AGC）电路及滤波电路，输出音质良好。

主要功能：本设计主要是在熟悉ISD系列语音芯片的电路设计操作及使用方法的基础上，且通过手工操作实现语音芯片ISD25120的录音（其操作过程在操作步骤模块中所述）的前提下，用程序模拟手动操作编程实现ISD系列语音芯片的分段放音过程。

硬件设备及其连线：ISD25120语音芯片及其电路板一套，模块化单片机实验仪一台，10芯电缆一条，直流电源（+5V，1A）一台，喇叭一个，仿真器及计算机一台。

实际操作步骤：（1）录音过程：设置S2状态为0，即P/R=0，ISD25120处于录音状态。

以对第1段录音为例：录音地址000H~0A0H，录音时间为32s。

①设置S1的8位拨位开关，使得6位地址（A4~A9）全为0，PD=0，CE=0，S1的8位拨动开关状态为00000000，即00H；②将PD开关拨到1状态，然后再将开关拨回到0状态，开始录音并计时；③在不超过32s的时间内停止录音：将PD开关拨到1状态，停止录音。

唐山工业职业技术学院毕业设计说明书设计题目：单片机控制的语音录放器学生姓名：**08应电11专业：应用电子技术设计指导教师___于东东 __________ _ 设计辅导教师____于东东____ ________ _（完成日期） 2011 年 4 月 12 日前言随着人类社会的不断进步，随着语音芯片的普及，语音录放被广泛应用于车站报站器，语音型数字万用表，出租车语音报站器，排队机等，并且面向家庭个人使用的方向发展，更加人性化。

随着电子技术的广泛应用，其自动化程度越来越高，使用范围越来越广，前景十分喜人。

自动语音提示技术是计算机语音处理技术的一种应用，属于语音再生合成技术范畴。

录放系统具有电路简明、应用方便、单片录放、不怕掉电、音色纯正、性价比高等特性，与此相关的语音系统已广泛地用于通信、工控、医疗、报警示讯等领域。

同时，随着大规模语音处理集成电路的发展，在传统的控制领域，语音提示的应用也越来越广泛。

语音是人类最自然、方便、快捷的交流方式,让人和机器能够通过自然语音进行交流是人们长期以来的梦想。

随着单片机的技术的日益发展，人们已经不再满足于键盘输入，屏显输出这样传统的输入/输出方式，希望拥有更友好的人机界面，更便捷的操作方式。

具有语音功能的单片机系统于是应运而生，而且得到了广泛的应用。

近年来计算机在各行业的日益普及应用，给各行业带来了崭新的面貌。

与此同时用户逐步对各种计算机应用系统提出了更高的要求，他们希望自己的系统有更高的自动化程度和更方便的人机界面。

语音技术的进展给这种应用需要提供了一种有力的技术支持，逐渐被广大用户所接受，并广泛用于各种需要语音响应的场合。

智能仪器、仪表、监控设备、工业控制系统等都有这种需求。

所以研究语音录放器对生产，生活都有极其重要的意义。

语音芯片的发展是极其迅速的，语音IC有很多种类，随着技术的发展，新产品不断涌现，原来可望而不可及的昂贵品种也能进入廉价的市场领域，原来设计控制都极为复杂的品种也随着集成技术的发展变得非常简单，因此，语音IC领域充满了生机和活力。

四小车避障发声设计1实验目的该实验能够实现当小车行驶至悬崖处时，可以自动报警哪边的悬崖如：左边悬崖，右边悬崖，并进行规避2实验器具ISD176芯片、 89c51芯片、mini扩音喇叭、导线若干具体硬件图如下：3实现流程在芯片的数据手册中得知，ISD1700系列支持2种录音方式：线录和麦克风录。

线录就是将音频文件（.mp3，.WAV）通过音频线输入到芯片的第9脚（Anala）麦克风录音就是外接一个小咪头，加上一些外围的元器件，从第10脚和第11脚录入。

如下图应用电路：启动录音也有两种方式：按键启动和SPI启动。

按键启动：就是按住REC按键，此时就开始录音了，待录音结束释放按键即可。

SPI启动：利用MCU发录音命令给语音芯片，语音芯片收到命令后开始录音。

此时录音也不会自动停止，所以需要在录音结束时还需要发一个STOP命令过去。

如果麦克风录音，按住录音按键直接对麦克风讲话就可以了。

放也有两种方式：按键播放和SPI按键就是按一下播放按键，语音芯片就会播放当前音段（所谓当前语音段，就是播放指针指向的那一段语音段）。

录音完后，播放地址默认指向最后一段。

而按一下下一段按键（接在第26脚），就能使播放指针指向下一段，从而播放下一段语音段。

所以按键播放也是只能循环顺序播放。

因此，大多数基于ISD1700的语音系统都是采用SPI通信，才能够灵活播放指定的任意语音段。

而知道每个语音段的始末地址则变成了这个问题的关键粗略的计算方式如下：以ISD1760为例，通过芯片的数据手册得知，1760芯片在标准8KHz的采样率下，能够录制60S的语音时长1760最大的存储地址是0x01EF。

需要注意的是，录音地址是从0x0010开始，并不是从0x0000开始。

所以整个芯片可用的录音地址是：0x01EF - 0x0010 = 0x01DF。

所以每个地址单元可录制的时长为：60S / 0x01DF = 0.0125S。

假设录了一段2S长的语音段，则占用了2/0.0125 = 160个地址单元。

基于单片机的语音播报器的设计河北经贸大学毕业论文摘要现代社会人们工作日程繁多紧凑，随着生活节奏的加快，合理的安排时间和遵守时间是每个人的愿望，本文介绍的智能记事器，采用语音播报，随着语音芯片的普及，语音报播被广泛应用于车站报站器，语音型数字万用表，出租车语音报站器，排队机等。

可快速直观的给人们提醒工作日程，将成为人们生活中的有力助手。

本文提出了基于AT89C51 单片机的语音播报器的设计方案。

方案以单片机作为系统的控制核心，详细介绍了ISD 公司生产的ISD2560 语音芯片的优点及其使用方法。

并且给出了用AT89C51 与ISD2560 构成的语音系统的硬件原图和软件设计方法。

采用ISD 单片语音录音/放音集成电路系列中的ISD2560 实现了语音的存储和播放，使语音音质自然真实。

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。

实现了当按下开始键，启动录音，松开开始键，结束录音。

结束录音后，循环播放所录音的基本功能。

并且录放系统具有电路简明、应用方便、单片录放、不怕掉电、音色纯正、性价比高等特性。

关键词电气信息;单片机;语音芯片;ISD2560I河北经贸大学毕业论文AbstractModern social compact many people work schedule, with the pace of life speeds up, reasonable arrangements to comply with the time and thetime is everyone's aspirations.This paper introduces the intelligent accounts regulator, with speech broadcast, with the popularization of pronunciation chip, voice newspaper has been widely used in the station broadcast stops device, voice type digital multimeter, taxi voice stops PaiDuiJi ware, etc. The paper introduced a smart notepad, a voice broadcast, fast intuitive to remind people work schedule, people living in a strong assistant.In this paper a design program of voice broadcast device based onAT89C51 microcontroller is introduced in this paper. Single-chip microcomputer is the core of control system.This paper introduces the PIN function,operating model and using method of ISD2560 voicechip.Putting forword the hard structure and soft design method of the voice system consisted of AT89C51 and ISD2560. The use of single-chip voice recording ISD / playback IC ISD2560 series achieve voice storage and playback, and the voice is true ,natural ,quality. We achieve the basic function that when the start button is pressed , the device start to record and when the start button is releasd ,the device finish recording. Then broadcast what it record loop three times. And recording system has circuit concise and easy application, monolithic recording, not afraid off electricity, tone, pure, high performance-to-price characteristics.Keywords Electrical Information;single-chip;voice chip; ISD2560II河北经贸大学毕业论文目录1 绪论 ..................................................................... .................................................. 1 1.1 本课题的目的与意义 ..................................................................... ............ 1 1.2 本课题在国内外研究概况及存在问题 ...................................................... 1 1.3 本课题研究内容 ..................................................................... .................... 2 1.4 本设计的主要任务要求 ..................................................................... .. (3)2 系统设计方案 ..................................................................... .................................. 4 2.1 总体设计方案...................................................................... ....................... 4 2.2 语音芯片的选择 ..................................................................... .. (4)3 硬件电路设计 ..................................................................... .................................. 6 3.1 protel 99 se介绍 ......................................................................................... 6 3.2 电源电路设计...................................................................... ....................... 7 3.3 主机电路设计...................................................................... .. (7)3.3.1 AT89S51的特点...................................................................... .. (7)3.3.2 AT89S51的引脚介绍 ......................................................................83.3.3 时钟电路 ..................................................................... .................. 10 3.4 语音芯片ISD2560及应用 ..................................................................... .. 103.4.1 语音芯片ISD2560简介 (10)3.4.2 ISD2560引脚功能及内部结构 (11)3.4.3 ISD2560的语音播放电路 (13)4 软件设计 ............................................................................................................. 17 4.1 AT89C51单片机定时器/控制器控制 (17)4.1.1 工作模式寄存器TOMD (17)4.1.2 控制寄存器TCON ................................................................... ..... 18 4.2 ISD2560录放音软件设计 ..................................................................... (18)4.2.1 ISD2560操作模式 ..................................................................... . (19)4.2.2 分段录放音 ..................................................................... ............... 19 4.3 keil C51介绍及其程序说明 .....................................................................244.3.1 keilC51介绍 ..................................................................... . (24)I河北经贸大学毕业论文5 结论................................................................................................................... 26 致谢...................................................................... ............................................. 27 附录...................................................................... ............................................. 28 参考文献...................................................................... (31)II河北经贸大学毕业论文基于单片机的语音播报器的设计1 绪论1.1 本课题的目的与意义随着语音芯片的普及，语音播报被广泛应用于车站、医院等公共场所，并且面向家庭个人使用的方向发展。

51单片机智能小车语音播报程序源代码、电路原理图、电路器件表智能小车语音播报需要用到语音播报模块，语音播报模块通过串口与处理器相连，处理器通过串口发出语音播报信息给语音播报模块，语音播报模块就能播出语音信息。

比如，当智能小车做前进运动的同时，语音播报模块播放“智能小车前进”语音提示信息。

智能小车语音播报程序流程图如下：下文主要提供了51单片机智能小车语音播报完整程序源代码、电路原理图以及电路器件表。

智能小车核心板原理图STC15W4K56S4智能小车核心板器件（BOM）表实物图060306030603PIN插针PIN2x1406030603直插LQFP7x7-48 STC15W4K56S4智能小车核心板正面STC15W4K56S4智能小车核心板背面智能小车驱动板原理图51单片机（STC15W4K56S4）智能小车驱动板器件（BOM）表实物图直插直插直插直插直插直插直插直插直插直插PIN与PIN之间的间隔2.54mm插电池盒PIN与PIN间隔2.54mm,插电机3PIN插针，针与针间隔2.54mm插舵机红色插针和黑色插针3.3V红色插针、GND黑色插针PIN红色插针和黑色插针5V PIN红色插针和黑色插针VINPIN与PIN之间的间隔2.54mm 插MQ2模块针与针间隔2.54mm插GP2Y1014AU模块针与针间隔2.54mm语音播报实验时，串口4插语音播报模块针与针间隔2.54mmIO扩展用，没有必要不要焊接针与针间隔2.54mm插DHT11模块用4PIN插针，针与针间隔2.54mm用杜邦线连接超声波模块针与针间隔2.54mm插蓝牙模块（要原厂原装的）用8PIN插针，针与针间隔2.54mm杜邦线连接红外循迹避障模块用4PIN插针，针与针间隔2.54mm用杜邦线连接测速模块针与针间隔2.54mm插5V的LCD1602液晶MPU6050不要焊接。

也可以用导线直接将但一定要注意不要短接直插直插直插电阻直插直插电阻这直插电阻直插电阻电阻电阻5V3.3V5V红外遥控信号接收管直插针与针间隔2.54mm，插MPU6050模块，目前只是在电路图上保留了该接口，并无相关实验程序。

本科生毕业设计（申请学士学位）论文题目基于单片机的语音存储与回放系统设计作者姓名所学专业名称电子信息工程指导教师2017年 5 月学生：（签字）学号：答辩日期：2017 年 5 月20 日指导教师：（签字）目录摘要 (5)1绪论 (6)1.1课题研究背景 (6)1.2课题研究的发展前景 (6)1.3课题研究的意义及目的 (6)2 语音系统的设计方案 (7)2.1方案设计 (7)2.2方案分析和选择 (8)3 材料选取 (8)3.1 控制芯片STC90C516RD+ (8)3.2 语音芯片ISD4004 (9)3.3功放芯片TDA2822M (11)4 电路设计 (11)4.1时钟电路 (11)4.2复位电路 (12)4.3显示电路 (12)4.4 3.3V电源电路 (13)4.5按键模块 (13)4.6 ISD4004音频处理模块 (14)4.7 TDA2822M功放电路 (14)4.8总电路设计图 (15)5 程序设计 (16)5.1主程序流程图 (16)5.2录音程序流程图 (17)5.3放音序流程图 (17)6实物调试 (17)6.1程序编译和下载 (17)6.2 实物调试最终结果展示 (19)6.3 实物调试过程及故障解决方法 (19)结论 (21)参考文献 (21)附录 (22)附录1元件清单 (22)附录2程序 (23)致谢 (33)基于单片机的语音存储与回放系统设计摘要：本设计是基于单片设计的一个能实现语音存储和回放功能的系统，利用宏晶公司生产的STC90系列单片机作为主控制器，使用具有录音和放音功能的ISD4004语音芯片，能够显示32个字符的LCD1602显示器件和能对音频进行无失真的放大的TDA2822M差分放大器设计而成的。

首先我们利用STC90C516RD+单片机的优越的控制性能来控制ISD4004语音芯片，通过单片机向语音芯片发送指令来完成ISD4004芯片的录音和放功能，用LCD1602来显示单片机对ISD4004的操作状态，使用TDA2822M将ISD4004芯片输出的音频进行无失真的放大的思路来进行语音存储和回放系统设计的，用Circuit Design Suite 10.0(Multisim)软件来绘制该系统的电路，用Keil uVision5软件来编写硬件程序。

ISD4000系列语音录放电路一、 简述1. ISD4000系列语音录放电路分为以下三个系列：2. 4002-120/150/180/240 2、2.5、3、4分钟3. 4003-04/05/06/08M 4、5、6、8分钟4. 4004-08/10/12/16M 8、10、12、16分钟 4004系列独有的特性除前面介绍的ISD 语音电路主要特性外，4000系列独有的特性为： 1. 3v 单电源供电。

2. 内置微机串行通信接口。

二、 ISD4000系列芯片内部框图三 、管脚排列图/SS MOSI MISO VSSD NC NC NC NC NC NC VSSA VSSA AUDOUT AMCAPSCLK VCCD XCLK /INT RAC VSSA NC NC NC NC VCCA ANA IN+ ANA IN- NCVSSA RAC NC NC XCLK VCCD SCLK SS MOSI MISO VSSD NC NC NC NC VCCA ANA IN+ ANA IN- NCAMCAP NCAUDOUT NC VSSA VSSA NC NCXCLK AIN-AIN+ ACAPV CCA V SSA V SSD V CCDSCLK SS MOSI MISO INT RACAOUT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，而去耦合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。

几个VSSA尽量在引脚焊盘上相连，并用低阻通路连到电源上，VSSD也用低阻通路连到电源上。

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3KΩ电阻输入阻抗决定芯片频带的低端截止频率。

基于单片机的语音存储和播放系统设计摘要在常见的电子产品或自动控制设备中，如果加入语音功能即能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。

在许多场合需要语音存储与语音播放技术和单片机结合在一起。

常规的模拟化语音处理系统能实现语音的存储与回放功能，但效果不佳。

本设计选用功能强大的单片机STC89C52作为主动器件，采用数码语音芯片ISD4004作为系统的语音存储和播放芯片，选用LCD1602作为系统的显示模块，并同时采用扫描按键的方式实现系统的各类参数的调整。

从而实现了一个完整的基于单片机的语音存储和播放系统的设计。

本文首先对系统中用到的单片机和语音芯片以及现实模块进行了方案分析论证，从而提出了系统的整体功能框架，然后分别对系统的各个功能模块进行了硬件电路设计和软件设计，最后对本设计进行了总结与展望。

关键词：STC89C52 ISD4004 语音存储语音播放Design of Voice Storage and Playback System Basedon MicrocontrollerAbstractIn common electronic products or automatic control equipment , if adding voice capabilities that can greatly improve the friendly man-machine interface, user-friendly operation. On many occasions the need to store voice combined with voice playback technology and Microcontroller. Conventional analog of voice processing systems to achieve storage and playback of voice , but to little avail.The design features a powerful microcontroller STC89C52 chosen as the active devices, the use of digital voice chip ISD4004 chip as voice storage and playback system, as the system of choice LCD1602 display module, and also be achieved by scanning the keys to adjust the various parameters of the system. In order to achieve a complete Microcontroller design based voice storage and playback system. Firstly, the system used in the Microcontroller and voice chip and realistic analysis module of the demonstration program, which made the overall framework of the system function, and then separately for each module system's hardware design and software design, the final design of the a summary and outlook.KEYWORDS：STC89C52 ISD4004 V oice Storage V oice playback目录第1章绪论 (4)第2章系统总体方案论证 (5)2.1 系统设计方案选择 (5)2.1.1 主控模块的方案选择 (5)2.1.2 显示模块的方案选择 (5)2.1.3 语音模块的方案选择 (6)2.2 系统总体方案设计 (6)第3章系统硬件电路设计 (8)3.1 主控模块电路设计 (8)3.1.1 STC89C52单片机简介 (8)3.1.2 STC89C52最小系统电路设计 (9)3.2 显示模块电路设计 (10)3.3 语音模块电路设计 (12)3.4 系统参数设置电路设计 (15)3.5 系统电源电路设计 (15)第4章系统软件设计 (17)4.1 主程序流程图设计 (17)4.2 子程序流程图设计 (18)4.2.1 录音子程序 (18)4.2.2 播放子程序 (18)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论在常见的电子产品或自动控制设备中，如果加入语音功能即能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。

语音录放系统设计摘要：本文介绍了基于stc12c5a60s2单片机与isd4004芯片为主要部件的语音录放电路的工作原理和硬件的设计。

整个电路由电源电路、stc12c5a60s2单片机、isd4004语音芯片、话筒和线路输入电路、lm386功率放大电路以及按键电路等组成。

stc12c5a60s2是一8位单片机；此次实验采用isd4004-16型号的，可录放16分钟的语音信号，分1200段。

此系统可进行语音录制与播放。

关键词：语音录放；stc12c5a60s2；单片机isd4004stc12c5a60s2单片机性能stc12c5a60s2概述stc12c5a60s2/ad/pwm系列是8051单时钟/机器周期（1t）的新一代单片机，完全兼容传统8051指令代码，但速度快8-12倍。

内部集成max810专用复位电路，2路pwm，8路高速10位a/d转换（250k/s），针对电机控制，适用于强干扰场合。

性能简述isd4004 系列工作电压 3v，单片录放时间 8 至 16 分钟，音质比较好。

根据所有操作由微控制器控制，可通过串行通信接口spi 送入操作命令，来设计isd4004 系列芯片。

spi协议介绍isd4004工作于spi串行接口。

一个同步串行数据传输协议称之为spi 协议是，假定微控制器的 spi 移位寄存器在 sclk 的下降沿动作，对 isd4004 来说，在时钟止升沿锁存 mosi 引脚的数据，在下降沿将数据送至 miso 引脚。

信息快进用户能快进跳过一条信息，而不必知道信息的确切地址。

信息快进只用于放音模式。

放音速度是正常的 1600 倍，遇到 eom 后停止，然后内部地址计数器加 1，指向下条信息的开始处。

上电顺序器件延时 tpud后才能开始操作。

spi端口的控制位spi端口有两个硬件控制位miso 和mosi。

控制寄存器spi控制寄存器控制器件的每个功能。

时序spi总线协议是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo 构成，其时序主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。

课程设计报告 .摘要基于微控制器的语音存储与回放系统具有录制方便、回放灵活、无磨损、可靠性强等优点，在实际生活中得到了广泛的应用，如公共设备、智能仪器仪表、小家电等。

语音存储与回放系统的实现具有多种方式，一种是利用单片集成的语音存储与回放芯片，如美国ISD公司的ISD1420等；一种是以微控制器为核心，辅以A./D转换、D/A转换以及大容量的存储器。

单片集成的语音存储与回放芯片一般智能性较差，不容易解决音量的问题，同时存放录制时间有限，不能灵活的变化。

因此，在多数需要语音存储与回放的场合中，采用了微控制器的语音存储与回放系统。

一、系统总体描述和设计1.1系统描述1.1.1系统功能简介语音存储与回放系统能够将语音先行录制，然后再回放，适合应用在一些需要语音播报功能的设备上，如公交车报站器、智能小家电、智能玩具等。

在一些实际应用中，一般录制是在产品出厂时，由专业人员进行录制，而在实际应用中只需要播放，如公交车报站器。

但在一些实际应用中，则需要用户既能随意录制，也能随意播放，如智能玩具。

语音存储与回放系统比较重要的两个指标是语音的最大录制时间和语音回放的质量。

语音的最大录制时间是由语音存储与回放系统的存储设备的容量来决定的，一般采用RAM，即为系统的存储容量。

在一般的单片机系统中，RAM的容量非常有限，需要扩展一定容量的RAM。

而语音回放的质量主要由系统中A/D以及D/A来决定，A/D与D/A的精度越高，语音的质量越好，同时系统的噪声抑制能力，如带通滤波器的优劣等，也会影响到语音的质量。

1.1.2系统总体设计语音存储与回放系统的总体原理图如图1-1所示。

图1 语音存储与回放系统总体原理语音存储与回放系统主要包括微控制器、系统供电电源、键盘、麦克风、前置放大器、A/D、外扩存储器、D/A、后置放大器和喇叭。

下面将介绍各个部分的总体设计与选型。

1.微控制器微控制器主要负责录音、回放中对外部命令的响应，同时需要对存储器进行读写操作。

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。

常州工学院（成人教育）毕业设计（论文）题目基于单片机的语音录放系统设计副标题性质：学生姓名年级教学点专业指导教师评定成绩优良中及格不及格摘要介绍ISD2560语音芯片的结构及引脚功能，所设计的系统实现了单片机对ISD2560的控制，并能够实现录放音及循环放音等功能。

由单片机AT89C51及数码语音芯片ISD2560组成的语音设计系统出了系统的硬件电路，并给出了录、放音实用的源程序。

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，所以基于单片微机和语音芯片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。

本设计用单片机和录放时间达60秒的数码芯片ISD2560设计了一个智能语音录放系统。

关键词：单片微机数码语音芯片智能目录第一章绪论 (1)第二章ISD2560芯片介绍 (2)2.1 语音芯片的选取 (2)2.2语音芯片ISD2560简介 (3)2.3 语音芯片引脚功能介绍 (4)第三章电路原理图及说明 (9)3.1 复位电路 (9)3.1.1 复位电路的作用 (9)3.1.2 基本的复位方式 (10)3.2 时钟电路 (11)3.3单片机与语音芯片部分外围接线 (12)第四章语音录放工作流程 (15)4.1 硬件流程 (15)4.2软件流程 (17)第五章程序说明 (19)第六章结语 (25)第七章致谢 (26)第八章参考文献 (27)第一章绪论在声学领域，单片机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得单片机语音系统的实现成为可能。

所谓语音芯片，就是在人工或者控制器的控制下可以录音和放音的语音芯片,但语音信号是模拟量（语音芯片存储和播放声音的基本工作方式为：声音→模拟量→ A/D →存储→ D/A →模拟量→播放）。

89C51-ISD4000语音单片机通用开发板本板采用国内最常用的MCS-51语言单片机89C51，与最新的ISD4000系列语音芯片结合，可供用户开发各种最新的智能型数码语音产品。

一、结构板上已装配好：89C51--单片机，8031内核，4K可反复擦写的程序存储器，32条I/O口，5V工作ISD4003-08--语音芯片，音质优异的模拟存储技术，可反复录放，8分钟，可分1200段，SPI接口方式，3V供电LM386--功率放大器，0.5W驱动24C01（选配件）--I2C总线串行存储器。

还有驻极体话筒（MIC）、话筒放大器、音量电位器、发光管等部件。

二、性能参数外接电源电压：5V（稳压）外接喇叭：4-16欧姆，0 .5W工作电流：25～30mA ( 录音)，50～80mA (放音)静态电流：13mA随板提供的演示程序功能：1、录音跳线插在"REC"一侧是录音状态，按住"AN"键不放，指示灯亮即可对着板上话筒讲话录音，松键时录音停止并形成一段。

再按则录下一段。

按"STOP"键为复位，再录音时又从第一段开始。

2、放音跳线插在"PLAY"一侧是放音状态，按一下"AN"键即播放一段，一段结束后自动停止放音，再按"AN"则播放下一段按"STOP"键为复位，再放音时又从第一段开始。

89C51-ISD4000语音电路程序AT89C51单片机89C51单片机12MHz注：本程序为ISD4002、4003的控制程序，ISD4004的程序须加些改动，请注意程序后边的注释。

SS EQU P1.0 ;片选SCLK EQU P1.1 ;ISD4003时钟MOSI EQU P1.2 ;数据输入MISO EQU P1.3 ;数据输出LED EQU P1.7 ;指示灯INT EQU INT0 ;中断AN EQU P1.6 ;执行STOP EQU P1.5 ;复位PR EQU P1.4 ;PR=1录音 PR=0放音;初始化ORG 0000H ;AJMP MAIN ;MAIN: MOV SP,#10H ;MOV P1,#0FFH ;MOV P2,#0FFH ;MOV P3,#0FFH ;MOV P0,#0FFH ;CLR EA ;MAII: SETB LED ;关指示灯ACALL DSTOP ;ISD掉电MAS0: MOV 3AH,#200 ;MAS1: JB AN,MAS0 ;等按AN键DJNZ 3AH,MAS1 ;ACALL UP ;ISD上电MOV 20H,#00H ;ISD低位地址MOV 21H,#00H ;ISD高位地址JB PR,REC ;PR=1 录音AJMP PLAY ;PR=0 放音;SETREC 16位;从指定地址录音 10100 <X A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 >REC: MOV A,20H ;发地址 A7-A0ACALL ISDX ;MOV A,21H ;发地址 A9-A8SETB ACC.7 ;CLR ACC.6 ;SETB ACC.5 ;CLR ACC.4 ;CLR ACC.3 ;ACALL ISDX ;SETB SS ;关片选;REC 8位;从当前地址录音 10110 <X A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 > REC1: MOV 36H,#10 ;REC2: ACALL YS50 ;延时录音DJNZ 36H,REC2 ;CLR LED ;开指示灯MOV A,#0B0H ;发 1011 0XXXACALL ISDX ;SETB SS ;关片选REC3: MOV 35H,#200 ;REC4: JNB INT,REC7 ;OVF=0芯片溢出JNB AN,REC3 ;DJNZ 35H,REC4 ;SETB LED ;关指示灯ACALL STOPP ;停止当前操作REC5: JNB STOP,REC6 ;中断RESETJB AN,REC5 ;等待AN=0ACALL STOPP ;停止当前操作AJMP REC1 ;REC6: CLR SCLK ;时钟SCLK=0SETB SS ;关片选ACALL STOPP ;停止当前操作AJMP MAII ;REC7: SETB LED ;关指示灯MOV 36H,#15 ;REC8: ACALL YS50 ;延时录音JB AN,REC6 ;等待AN=1DJNZ 36H,REC8 ;CLR LED ;MOV 36H,#15 ;REC9: ACALL YS50 ;延时录音JB AN,REC6 ;等待AN=1DJNZ 36H,REC9 ;AJMP REC7 ;;SETPLAY 16位;从指定地址放音 11100 <X A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 > PLAY: JNB AN,PLAY ;等待AN=1MOV A,20H ;发地址 A7-A0ACALL ISDX ;MOV A,21H ;发地址 A9-A8SETB ACC.7 ;SETB ACC.6 ;SETB ACC.5 ;CLR ACC.4 ;CLR ACC.3 ;ACALL ISDX ;SETB SS ;关片选;PLAY 8位;从当前地址放音 11110 <X A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 > PLAY1: CLR LED ;LED开指示灯MOV A,#0F0H ;发 11110 XXXXXXXXACALL ISDX ;发 << SETPLAY >>SETB SS ;关片选PLAY2: JNB STOP,REC6 ;STOP=0停止放音JB INT,PLAY2 ;无OVF EOM继续放音SETB LED ;关指示灯ACALL STOPP ;停止当前操作;检测OVFCLR SS ;开片选CLR SCLK ;时钟SCLK=0SETB SCLK ;时钟SCLK=1JB MISO,REC6 ;芯片到未CLR SCLK ;时钟SCLK=0SETB SS ;关片选ACALL STOPP ;停止当前操作PLAY3: JNB STOP,REC6 ;中断放音JB AN,PLAY3 ;等待AN=0AJMP PLAY1 ;顺序放音;ISD上电 << POWERUP >>UP: MOV A,#20H ;发00100 XXXXXXXXXXXACALL ISDX ;SETB SS ;关片选ACALL YS50 ;50mS延时ACALL YS50 ;50mS延时RET ;;停止当前操作<< STOP >> 8位STOPP: MOV A,#30H ;发 0X11 0XXXACALL ISDX ;SETB SS ;关片选ACALL YS50 ;50mS延时ACALL YS50 ;50mS延时RET ;;停止当前操作掉电<< STOPPWRDN >> 8位DSTOP: MOV A,#10H ;发0X010 XXXXXXXXXX ACALL ISDX ;SETB SS ;关片选ACALL YS50 ;50mS延时ACALL YS50 ;50mS延时RET ;;ISD3300,4003 SPI写入程序 8位数据在A ISDX: CLR SS ;开片选MOV R6,#8 ;CLR SCLK ;时钟SCLK=0ISD1: MOV C,ACC.0 ;MOV MOSI,C ;数据写 MOSISETB SCLK ;时钟SCLK=1RR A ;CLR SCLK ;时钟SCLK=0DJNZ R6,ISD1 ;RET ;;**** 10mS延时 ****YS1: MOV TMOD,#01H ;MOV TH0,#0D8H ;10mS延时初值置入MOV TL0,#0F0H ;(65536-X)*1=10MSSETB TR0 ;65536-(10000/1)=D8F0HJNB TF0,$ ;CLR TF0 ;CLR TR0 ;RET ;;**** 50mS延时 ****YS50: MOV TMOD,#01H ;MOV TH0,#3CH ;50mS延时初值置入MOV TL0,#0B0H ;(65536-X)*1=50MSSETB TR0 ;65536-(50000/1)JNB TF0,$ ;CLR TF0 ;CLR TR0 ;RET ;END ;附：ISD4004的程序改动注明：SETREC：；指定地址录音MOV 20H，#00H ；低八为地址MOV 21H，#00H ；高八位地址MOV 22H，#0a0H ；操作码MOV A，20HACALL ISDXMOV A，21HACALL ISDXMOV A，22HACALL ISDXSETB SS指定地址录音（SETPLAY）和指定地址快进（SETMC）的改动与上述相同ISD4000-89c51开发板C程序示例//*****************************************************// ISD4002-89c51开发板演示例程 C51版本 *// 作者：中青世纪 Lell *// 2008.2.27 *// *// 更多ISD4000使用心得请登陆中青世纪论坛 *// /bbs *// *//*****************************************************#include <reg51.h>sbit SS = P1^0; //片选sbit SCLK = P1^1; //ISD4003时钟sbit MOSI = P1^2; //数据输入sbit MISO = P1^3; //数据输出sbit LED = P1^7; //指示灯sbit ISD_INT= P3^2; //中断sbit AN = P1^6; //执行sbit STOP = P1^5; //复位sbit PR = P1^4; //PR=1录音? PR=0放音void delay(unsigned int time) //延迟n微秒{while(time!=0){time-- ;}}void delayms(unsigned int time) //延迟n毫秒{ TMOD=0x01;for(time;time>0;time--){TH0=0xfc;TL0=0x18;TR0=1;while(TF0!=1){;}TF0=0;TR0=0;}}//************************************//ISD4002 spi串行发送子程序，8位数据//************************************void spi_send(unsigned char isdx){ unsigned char isx_counter;SS=0; //ss=0,打开spi通信端SCLK=0;for(isx_counter=0;isx_counter<8;isx_counter++) //先发低位再发高位，依次发送。