基于AT89C2051的扩音电话机的设计

基于AT89C2051和ISD2560的录放音系统设计
肖海荣; 王凤瑛; 杨金清; 孙玉风
【期刊名称】《《微计算机信息》》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】介绍了由Flash单片机AT89C2051及数码语音芯片ISD2560组成的电脑语音系统。

设计出了系统的硬件电路,给出了录、放音实用的源程序。

【总页数】3页(P63-64，7)
【作者】肖海荣; 王凤瑛; 杨金清; 孙玉风
【作者单位】250023 山东交通学院; 265700 山东龙口矿物局技校; 250027 山东煤矿总医院
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于CPLD和ISD2560芯片的语音报站系统设计 [J], 袁全保
2.基于AT89C2051和RFID的封闭式大型仓储安全系统设计研究 [J], 刘恒祥
3.基于K9F1G08的多通道数字录放音系统设计 [J], 邸金红;葛强;叶会英
4.基于AT89S52和ISD2560的噪声自动报警及语音提示系统设计 [J], 胡建易
5.基于ISD2560的语音录放系统设计 [J], 张武;吴杨生;陆风亮
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基于AT89C2051的无线病房呼叫系统设计
赵小荣;何胜;钱秀芳;伏涵妤;黄海军
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2013(026)012
【摘要】在传统的有线病房呼叫系统基础上,提出一种基于AT89C2051单片机和nRF401射频通信芯片为核心的无线病房呼叫器.研究了系统电路设计及软件实现,并给出了系统框图、硬件电路及软件设计流程图.与传统有线呼叫系统相比,该系统具有无须布线,改建方便,投入小等优点.
【总页数】3页(P135-137)
【作者】赵小荣;何胜;钱秀芳;伏涵妤;黄海军
【作者单位】江苏理工学院计算机工程学院,江苏常州213001;江苏理工学院计算机工程学院,江苏常州213001;江苏理工学院计算机工程学院,江苏常州213001;江苏理工学院计算机工程学院,江苏常州213001;江苏理工学院计算机工程学院,江苏常州213001
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于STC89C52单片机的病房无线呼叫系统设计 [J], 韦良球;王忠华;陈长荣
2.基于无线射频技术的医院病房无线呼叫系统设计 [J], 朱慧;唐梦佳
3.基于单片机的无线病房呼叫系统设计 [J], 颜靖松;许建明;李忠;曹胜果
4.基于ZigBee技术的无线医院病房呼叫系统设计 [J], 彭晓宇;杜露露;谢扬
5.基于ZigBee技术的无线医院病房呼叫系统设计 [J], 彭晓宇;杜露露;谢扬
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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”。

音乐播放器的制作摘要作为单片机的重要硬件资源之一，利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括“Do“、“Re“、“Me“--等音阶在内的各种频率声音。

在此设计中我们采用12MHz的晶振，产生的频率信号即音乐信号由P1.0口输出，信号经过放大后由喇叭发出声音。

乐曲中，每一音符对应着确定的频率，我们可以参照给出的各音符频率及其相应的时间常数来编写程序，根据表中所提供的常数，将其16进制代码送入芯片里，可以奏出音符。

音符的节拍我们可以用定时器T0来控制，送入不同的初值，就可以产生不同的定时时间。

便如某歌曲的节奏为每分钟94拍，即一拍为0.64秒。

其它节拍与时间的对应关系也可以从两者关系表中得到。

定时器T0工作在定时方式1，改变TH0及TL0，产生不同的音频频率。

要编写的乐谱按要求以音符字节数据表的形式存放在程序中，改变乐曲就是通过改变该数据表的内容来实现的。

主程序的任务是按顺序读取数据表中的字节，根据情况调用音级子程序和音长子程序，启动定时器T0进行工作。

关键词：音乐播放器、节拍、音频频率AbstractSCM as important resources of the hardware, using the timer could have a variety of fixed-frequency square-wave signal,and also could have included "Do", "Re" and "Me" -- such as scale, the frequency sound ,In this design, we used 12 MHz oscillator, the frequency signal that the music signal output from P3.7 mouth, After signal amplified by the loudspeaker to make their voices heard.Music, each note corresponds to determine the frequency, We can refer to the notes given to the frequency and time constant corresponding to the preparation process.According to the table provided by the constant, 16 to 229 of its code into the chip, and then the music can be played.We celebrate the rhythms T0 timer can be used to control and to different initial value, it can have different timing time.for exaple,some songs to the rhythm of each94-minute film, a film of 0.64 seconds. Other rhythms and the time relationship can also relations between the two tables.Timer T0 work in a regular manner, cytokines and TL0 change, the different audio frequencies. To prepare the scores required to note byte data table in the form of stored procedures, change is the music of the data by changing the content to achieve they.The main program is a sequential read data byte table, according to the sound level of the subroutine call and audio eldest son procedures, start timer T0 work.Keywords：music player, beats, audio frequency一、方案选择利用AT89C2051和芯片LM386构成的音乐播放器利用AT89C2051和芯片LM386构成的音乐播放器的电路图比较简单，而且LM386的放大和滤波效果好，因此选用此方案。

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；ISD2560AbstractModern social compact many people work schedule, with the pace of life speeds up, reasonable arrangements to comply with the time and the time 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 on AT89C51 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 voice chip.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； ISD2560目录1绪论 (1)1.1 本课题的目的与意义 (1)1.2 本课题在国外研究概况及存在问题 (1)1.3 本课题研究容 (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 (7)3.3.3时钟电路 (9)3.4 语音芯片ISD2560及应用 (10)3.4.1 语音芯片ISD2560简介 (10)3.4.2 ISD2560引脚功能及部结构 (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 (20)4.3 keil C51介绍及其程序说明 (24)4.3.1 keilC51介绍 (24)5 结论 (26)致 (27)附录 (28)参考文献 (31)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。

基于AT89C2051的扩音电话机的设计郭翠娟，苗长云，武志刚（天津工业大学信息与通信工程学院，天津300160）摘要：以AT89C2051单片机为核心，研制了一种扩音电话机，设计了它的软件和硬件.该电话机能在预定振铃数目后自动对主叫话音进行扩音，这一特点在石油、化工、煤炭等强噪音的生产场所能使主叫用户快速、简便地与被叫用户取得联系.关键词：扩音；AT89C2051；电话机中图分类号：TP271；TN916.3文献标识码：B文章编号：1671－024X （2008）06－0065－03第27卷第6期2008年12月天津工业大学学报JOURNAL OF TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITYVol.27No.6December 2008Design of amplifying tone telephone based on AT89C2051GUO Cui-juan ，MIAO Chang-yun ，WU Zhi-gang（School of Information and Communication Engineering ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300160，China ）Abstract ：On the basis of the single-chip microcomputer AT89C2051，the amplifying tone telephone is developed andits software and hardware design are presented.It can amplify the call tone after the ringing which number can be preset in the circuit.This character is very convenient for the call to communicate with the called in the strong-noised working place such as oil ，chemistry and mine enterprises etc.Key words ：amplifying tone ；AT89C2051；telephone收稿日期：2008-01-21作者简介：郭翠娟（1975—），女，硕士，讲师.E-mail:guocuijuan @在石油、化工和煤炭等企业的生产调度中，终端普遍使用的是普通电话机，此类电话机通过振铃提示用户与主叫取得联系.但这些场所往往存在面积大和噪声强的问题，当环境噪声超过90dB 时，工作人员很难听到普通电话机的铃声，导致生产调度指令不能得到及时的传达，造成经济损失.为此笔者设计了一种基于AT89C2051单片机控制的扩音电话机[1]，它能自动放大电话机振铃，并能在预设的振铃次数后自动放大主叫话音，这样使得主叫和被叫能迅速取得联系，便于一些险情和紧急事件的处理.这种扩音电话机具有自动扩音和性能稳定的优点，在石油、化工和煤炭企业等特殊工作场合得到了广泛的应用.1硬件组成扩音电话机硬件电路包括普通电话机电路和单片机控制电路两部分.普通电话机电路部分由极性保护电路、开关电路、拨号电路、通话电路、振铃电路等组成；单片机控制电路由AT89C2051单片机、摘挂机检测电路、忙音检测电路、振铃检测电路、功放电路、看门狗和输出控制电路等组成.硬件组成见图1.1.1普通电话机电路普通电话机电路中，极性保护电路用来确保用户正反插接外线L 1和L 2时，电话机均能正常工作；开关天津工业大学学报第27卷电路起着摘机和挂机的转换控制作用；通话电路由芯片TEA1062及其外围电路部分共同组成；拨号电路由双音频编码芯片W91330及其外围电路构成，键盘的行线和列线连接到W91330的ROL1~ROL4和COL1~ COL4端，拨号后在W91330的DTMF端产生DTMF信号；振铃电路由SGS公司生产的振铃信号产生器LS1240及其外围电路构成.1.2单片机控制电路（1）单片机电路.AT89C2051单片机及其外围电路是整个扩音电话的硬件电路的核心.它的工作任务主要是检测摘挂机状态、忙音状态和振铃状态，然后通过控制端口控制功放电路的工作.有振铃时放大振铃，然后通过读取拨码开关预设的振铃次数，到达预定次数时形成模拟摘机回路，放大主叫话音；有忙音和摘挂机信号时，控制断开功放电路.AT89C2051单片机电路如图2所示.（2）振铃检测电路[2].振铃检测电路的主要任务是检测线路中是否有振铃信号.检测时首先使铃流信号通过一个全波整流桥，目的是将进入电路的交流振铃信号变为直流信号，电容C10对直流信号起到平滑滤波的作用，电阻R5起限流的目的以保证发光二极管的正常工作.随后信号通过光电耦合器4N25，电路中有铃流信号时，光电耦合器C引脚的电平由高变低，单片机通过P17检测到此低电平就会控制继电器J1和J2放大振铃，并记录振铃次数，到达预设的振铃次数时，单片机控制继电器J1形成模拟摘机回路，控制J2为后级功放供电放大主叫话音，使主被叫及时取得联系.振铃检测电路如图3所示.（3）忙音检测电路.忙音检测电路的主要任务是检测主叫是否挂机，如果有忙音表示主叫挂机，则在单片机控制下停止本话机放大振铃或主叫话音的工作，使话机恢复静态.单片机控制电路通过P16端口读取BS引脚电平判断有无忙音，执行相应的操作，再通过P14端口清CS引脚，为下一次忙音检测做准备.忙音检测电路如图4所示.（4）摘挂机检测电路.摘挂机检测电路用来检测本电话机作为被叫是否摘机，如果摘机则退出放大振铃或主叫话音的工作状态，进入通话状态.实现此检测功能的芯片为光电耦合器4N25.若摘机则直流回路接通，光电耦合器的C引脚电平由高变低，单片机的P15端口检测到此低电平后就会控制继电器J1和J2使整个电路进入到通话状态.摘挂机检测电路如图5所示.66——第6期（5）功放电路[3].功放电路分为初级功放电路和后级功放电路，两个电路所使用的主要元件分别是LM386和SG175，主要完成放大振铃和主叫话音的功能.振铃放大由SG175完成，主叫话音放大由LM386和SG175共同完成，他们之间的转换通过单片机的P12端口对继电器J1的控制实现.J1断开时仅放大振铃；J1吸合时，形成模拟摘机回路实现对主叫话音的两级放大.放大主叫话音时单片机的P12端口控制继电器J2向SG175供电.功放电路原理框图如图6所示.（6）其他电路.除以上电路外还包括看门狗电路、电源电路等.看门狗电路采用MAX813芯片，由P37引脚定时送出“喂狗”信号，防止程序“跑飞”.电源电路用于获得单片机工作所需的5V、控制电路所需的12V和SG175工作所需的30V电压.2软件设计定时申告电话机软件采用了程序结构化和功能模块化设计方法，包括主程序和定时器T0中断服务程序[4].主程序由一个初始化程序和一个主循环组成，初始化程序完成对系统的初始化，同时开启定时器T0中断.T0中断服务子程序的主要任务是检测摘挂机状态、忙音信号和铃流信号等，然后根据检测结果控制继电器J1和J2对功放电路进行相应的控制.T0中断服务子程序如图7所示.3结束语本文实现了基于AT89C2051的扩音电话机的硬件设计，并在KEIL平台上采用C语言编写了其软件.电话机功放功率为25W.实验表明：在距电话机1m 处测试时，振铃响度≥110dB，可在110dB高噪声环境下实现清晰通话.该扩音电话机具有成本低、利用率高、通信联系迅速、使用和维护简便等优点.目前已广泛应用在齐鲁石化、扬子石化和大港石化等石油化工生产企业中，电话漏接率从原来的30%降低为2%左右，大大提高了生产效率，取得了很好的经济效益.参考文献:[1]何立民.单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，1992.[2]夏方林.基于单片机AT89C2051的楼宇直按可视对讲门铃系统的设计[J].微计算机信息，2006，22（2）:114-117. [3]林建宇，黄钊洪.基于电力线载波技术的远程电流数据采集系统的设计[J].电子技术应用，2005，31（5）:25-27. [4]武志刚，苗长云.基于程控交换网络的扩音对讲系统的研制[J].工矿自动化，2006，（3）:61-64.图7T0中断服务子程序流程图Fig.7Flow chart of T0interrupt开始驱动J2吸合，给SG175供电驱动J2断开，SG175断电，置通话标志置通话标志，J1、J2吸合，形成模拟摘机回路铃流下降沿铃流上升沿振铃标志=1被叫摘机超预设振铃次数且未摘机通话标志为1放大主叫话音超过5min或摘机清通话标志，停止扩音清通话、忙音标志，停止扩音忙音上升沿中断返回NNNNNNYYYYYYY郭翠娟，等：基于AT89C2051的扩音电话机的设计N67——。

AT89C2051单片机超声波测距系统设计题目：AT89C2051单片机超声波测距系统完成日期：2013年4月10日目录一、设计任务和性能指标 (3)1.1设计任务 (3)1.2性能指标 (3)二、超声波测距原理概述 (4)2.1超声波传感器 (5)2.1.1超声波发生器 (5)2.1.2压电式超声波发生器原理 (5)2.1.3单片机超声波测距系统构成 (5)三、设计方案 (6)3.1AT89C2051单片机 (7)3.2超声波测距系统构成 (8)3.2.1超声波测距单片机系统 (8)3.2.2超声波发射、接收电路 (9)3.2.3显示电路 (10)3.2.4报警声响电路单元 (11)四.系统软件设计 (12)4.1主程序设计 (12)4.2超声波测距子程序 (12)4.3超声波测距程序流程图 (14)4.4超声波测距程子序流程图 (15)五.调试及性能分析 (15)5.1调试步骤 (15)5.2性能分析 (16)参考文献 (16)附录一：基于AT89C2051单片机超声波测距系统电原理图 (17)附录二基于AT89C2051单片机超声波测距系统PCB图 (18)附录三基于AT89C2051单片机超声波测距系统焊接组装图 (19)附录四基于AT89C2051单片机超声波测距系统C语言原程序 (20)附录五附录:元件清单 (20)一、设计任务和性能指标1.1设计任务利用单片机及外围接口电路(键盘接口和显示接口电路)设计制作一个超声波测距仪器，用LED数码管把测距仪距测出的距离显示出来。

要求用Protel 画出系统的电路原理图，印刷电路板，绘出程序流程图，并给出源程序清单，元件清单，同时制作出实物。

1.2性能指标距离显示：用三位LED数码管进行显示（单位是CM）。

供电电压：DC 5V测距范围：25CM到 350CM之间。

误差：1%。

一路报警声响输出。

一路报警高低电平输出，报警时输出低电平。

二、超声波测距原理概述超声波是由机械振动产生的,可在不同介质中以不同的速度传播。

基于AT89C2051的串口扩展器设计
0 引言
银行交易操作中柜员使用的终端要分别和银行数据库、磁卡读写机、密码小
键盘、打印机等联络，数据通信往往使用串行口。

终端要连接得设备很多，串
行口往往不够用。

有了串口扩展器，就能很好解决这个问题，如图 1 所示，本文介绍以ATMEL89C2051 为MCU 的串行扩展器的设计思路、硬件结构和部分程序模块。

1 串口扩展器结构框图串口扩展器由8 位单片机ATMEL89C2051、双 4 通道多路转换器4052、双路电平转换器MAX23
2 和发光二极管等组成，结构框图如图2 虚线框所示。

双4 通道多路转换器4052 有一对四电子开关，（XY，X0Y0～X3Y3）分别定义为 A 口、B 口、C 口和K 口，公共口（XY）连终端串口；ATMEL89C2051 监视终端发出的信息，一旦收到终端发出的串口选择命令，由P10 和P11 口连通对应串口并点亮发光二极管作指示；双路电平转换器MAX232 将TTL 电平转换成RS232 电平，或反之；串口选择后，终端和对应设备就可通讯联络，进行工作。

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