基于ISD4004芯片的语音录放系统设计毕业设计论文

毕业设计（毕业论文）系别：计算机科学与技术系专业：计算机应用技术班级：计应学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：ISD4004语音芯片翻录器设计指导教师：设计地点：XX信息职业技术学院起迄日期：毕业设计（论文）任务书专业计算机应用技术班级计应041 姓名XX一、课题名称：ISD4004语音芯片翻录器设计二、主要技术指标：1、项目包含硬件部分与软件部分2、硬件包括：ISD4004读写模块、录放模块、输入模块、功放模块、电源模块。

3、毕业论文符合规范三、工作内容和要求：1、系统分析、功能模块设计要求：1) 描述系统应具备的功能；2）画出系统功能分析图3）描述每一模块的功能2、单片机硬件电路设计要求：1）根据系统功能分析的结果画出硬件电路模型图（草图）2) 根据硬件电路模型图画出原理图并布出PCB板，用制板机制出电路板3）在所制的电路上，焊接所需的元器件（同时在万能板上焊上所需的元器件，用于调试电路时用,这样可以减少设计成本）。

3、各功能程序设计要求：1）跟据用户所需的功能，编写程序（在Keil uVision2编译环境下），主要以C语言为主，嵌入部分汇编语言。

2）思路清晰、各功能模块标明注释4、系统功能调试要求：1）画出实现每一功能的用例图2）设计实现这些功能用到的视图、宏或程序代码5、编著设计论文要求：1）论文中应含各项工作内容2）论文的最后一部分应含设计总结3）满足要求的字数、严禁抄袭四、主要参考文献：1、《Protel 99SE电路设计技术入门与应用》电子工业出版社2、《模拟电子技术》西安电子科技大学出版社3、《单片机高级语言C51Windows环境编程与应用》电子工业出版社学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告目录摘要关键词前言一、ISD4004 系列语音录放集成电路应用说明 (6)1、简述 (6)2、引脚描述 (8)3、SPI(串行外部接口) (10)4、时序 (13)5、典型应用电路 (15)6、电气参数 (18)二、低电压音频功放电路 (22)三、电路设计原理图 (28)四、电路设计PCB板 (30)五、源程序代码设计 (31)六、总结 (42)七、谢辞 (42)八、参考文献 (42)ISD4004语音芯片翻录器的研制XX摘要针对ISD语音芯片的特点，设计一种由单片机控制，能够循环录放的语音电路，可作为录音机，复读机、音频记录仪使用，既节省存储空间，又降低成本，具有较高的实用价值。

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；ABSTRACTThe 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,thus realizing voice recording and playback. Each recording corresponds to a different address, so the microcontroller just need to send the address of the recording to be played for play back.The signal processing of the voice recording system includes speech acquisition, signal amplification and voice filter. Acoustic signal is converted into electrical signals through electrets sensor, which is also called microphone. The sensor signals will be amplified after flow through the amplifying circuit. Finally it will be send to voice module after filtering, coupling. Continuous acoustic signal is sampled by the voice module, which takes one of the voice signal level, directly stores it in the voice chip ISD4004, and makes speech natural and true. When the recording is played we need a band-pass filter in the voice chip output section, to filter out the signal outside the audio bandwidth thereby reducing noise. The codes of the Microcontroller STC89C52 is designed and tested by using keil compiler, whose main function is to control the voice module and LCD module.Key words：Microprocessor; V oice Recording and playing; ISD4004目录1 引言 (1)2 概述 (2)2.1 语音录放系统概述 (2)2.2 本设计方案的论证 (3)2.2.1 系统的单片机选择论证 (3)2.2.2 系统的液晶选择 (3)2.2.3 系统的滤波电路的选择 (3)2.3 研发方向和技术关键 (3)2.4 主要技术指标 (4)3硬件设计 (5)3.1 硬件的总体设计 (5)3.2驻极体传声器 (6)3.3信号放大电路 (6)3.4 语音信号功率放大电路 (8)3.5 ISD4004语音芯片介绍 (9)3.5.1 芯片性能简述和引脚图 (9)3.5.2 ISD4004芯片主要引脚描述 (10)3.5.3 SPI协议 (11)3.6滤波电路的设计与方案论证 (13)3.7 基于matlab软件对滤波前后语音的分析 (15)4软件设计 (22)4.1 总体方案 (22)4.2 程序流图 (22)4.3 模块说明 (24)4.3.1 ISD4004驱动程序 (24)4.3.2 1602液晶底层驱动 (26)4.3.3菜单选择程序 (28)4.3.4 录音函数 (29)4.3.5放音函数 (30)4.3.6 播放方式选择 (32)5制作与调试 (34)5.1 硬件电路的布线与焊接 (34)5.1.1 总体特点 (34)5.1.2 Altium designer软件画PCB (34)5.1.3焊接 (34)5.2 调试 (34)5.2.1 硬件调试 (34)5.2.2 软件调试 (35)5.3 系统的各个工作状态下实物照片图 (36)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 引言从20世纪30年代初到50年代初，有声电影主要应用光学录音方法。

ISD4004 语音芯片在语音报站器中的应用 摘要ＩＳＤ４００４语音系列芯片是美国ＩＳＤ公司推出的产品，具 有可多次重复录放、存储时间长、使用时不需扩充存储器、所需外围电路 简单等特点。

介绍了ＩＳＤ４００４芯片在语音报站器中的一个实际应用，并说明 了其功能和使用方法，从而使读者对ＩＳＤ４００４系列语音芯片的使用 有个初步的了解。

关键词 4004 单片机语音报站器 ＩＳＤ４００４语音芯片是由美国ＩＳＤ公司推出的新产品。

关于该语音芯片的引脚说明以及内部电路等，很容易在ＩＳＤ公司提 供的芯片资料中查到，笔者就不进行过多的描述，只简单地对其特点做一 介绍。

与普通的录音／重放芯片相比，ＩＳＤ４００４具有如下特点首先， 记录声音没有段长度限制， 并且声音记录不需要Ａ／Ｄ转换和压缩； 其次， 将快速闪存作为存储介质，无需电源即可保存数据长达１００年，重复记 录１００００次以上；此外，ＩＳＤ４００４具有记录时间长可达１６分 钟，本文采用的为８分钟的ＩＳＤ４００４语音芯片的优点；最后，ＩＳ Ｄ４００４的开发应用具有所需外围电路简单的优点，这一点从本文介绍 的其在语音报站器中的实际应用可以体会到。

１语音报站器硬件电路设计 目前市场上流通的语音报站器，大多采用的不是ＩＳＤ４００４系列 的芯片，这与其刚推出不久以及价格偏高有关。

但随着ＩＳＤ４００４应用的增多以及价格的回落，再加上ＩＳＤ４ ００４系列芯片本身的优点，可以相信，在语音报站器中采用ＩＳＤ４０ ０４系列语音芯片是完全可行的。

笔者设计了该装置的硬件电路，并进行了上车调试，取得了较为满意 的效果。

图 1 报站器硬件电路连接图 本文讨论的语音报站器主要是指装在车上的放音电路，不包含录音电 路。

而在实际应用中，录音电路则完成报站内容的录音工作，并收录内容 存储到语音芯片中。

本文主要结合ＩＳＤ４００４在放音电路中的使用介绍ＩＳＤ４０ ０４的典型应用。

本文讨论的报站器主电路主要由单片机８９Ｃ５２和ＩＳＤ４００ ４构成。

基于ISD4004智能语音提示系统设计
张晓东;计玉芳;蒯申红;徐宇宝
【期刊名称】《皖西学院学报》
【年(卷),期】2008(24)2
【摘要】智能语音提示系统是一种可对语音存储进行修改的语音提示器.设计一种用51系列单片机作控制器,对ISD4004系列语音芯片进行录、放音控制的方案.该方案硬件电路部分包含单片机控制语音电路、录/放音电路;软件部分为单片机控制主程序及录放音子程序.ISD4004所有操作由控制器的操作命令通过串行通信接口(SPI)送人.
【总页数】3页(P69-71)
【作者】张晓东;计玉芳;蒯申红;徐宇宝
【作者单位】皖西学院,机械与电子工程系,安徽,六安,237012;皖西学院,机械与电子工程系,安徽,六安,237012;皖西学院,机械与电子工程系,安徽,六安,237012;皖西学院,机械与电子工程系,安徽,六安,237012
【正文语种】中文
【中图分类】TN912.202
【相关文献】
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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
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
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。

本科生课程设计论文（2009）届论文（设计）题目：基于ISD4004语音芯片的实时播报系统设计学院：电子工程学院专业：电子信息工程学号：姓名：指导老师姓名及职称：时间：2012年5月目录【内容摘要】 (2)【关键词】 (2)【Abstract】 (3)【Keywords】 (3)引言 (4)第一章绪论 (5)1.1 系统设计的目的 (5)1.2 系统设计的意义 (5)1.3 系统设计的基本要求 (6)1.4 系统设计的实现方法 (6)第二章系统设计用到的开发环境介绍 (7)2．1 Protel和Altium Designer 6软件介绍 (7)2．2 STC89C52单片机性能介绍 (8)2．3 C++ Builder6.0开发软件介绍 (8)2．4 keil开发软件介绍 (8)第三章系统总体设计 (10)3．1 系统硬件电路设计 (10)3．1．1 系统硬件电路总设计图 (10)3．1．2 STC89C52单片机核心部分 (10)3．1．3 PCF8563模块 (12)3．1．4 DS18B20模块 (13)3．1．5 ISD4004语音模块 (13)3．1．6 其它外围辅助电路模块 (18)3．2 系统软件设计 (20)3．2．1 上位机部分程序设计 (21)3．2．2 ISD4004模块程序设计 (22)3．2．3 DS18B20程序流程图 (22)3．2．4 PCF8563时钟芯片程序流程图 (23)3．2．5 红外接收模块程序设计流程图 (25)3．2．6 整个系统的软件流程图 (26)第四章测试结果 (27)第五章总结 (28)（1）利用ISD4004专用语音芯片实现语音录放功能； (28)致谢 (29)参考文献 (30)基于ISD4004语音芯片的实时播报系统设计X X X（广西师范大学电子工程学院广西桂林 541004）【内容摘要】本文介绍了基于ISD4004的语音播报系统。

系统由STC89C52单片机为核心，控制整个系统的协调工作。

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。

大连理工大学城市学院本科生毕业设计学院：电子与自动化学院专业：电子信息工程班学生：常一鸣指导教师：**完成日期：2012年 5月 31日大连理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）基于ISD4004芯片的语音录放系统设计总计毕业设计（论文）48 页表格 5 个插图18 幅摘要基于ISD4004芯片的语音录放系统设计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。

本文介绍了基于AT89C2051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AT89C2051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。

关键词：ISD4004 AT89C2051单片机语音录放AbstractThe design of voice recording and playback system based onisd4004With the single-chip microcomputer control, and then make the pronunciation chip microcontroller and pronunciation chip embedded in communication equipment, intelligent instruments, security alarm and children's toys, so can make a speech broadcast machine.This paper introduces ISD4004 based on AT89C52 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 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.Keywords: ISD4004；89C2051microcontroller；voice recording and playback目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)引言................................................................ 错误!未定义书签。

摘要语音集成电路的出现是传统语音录放设备的革新，最近几年深受人们的欢迎，并得到迅猛的发展。

相对于传统的录音方式，它只需很少的电子器件，就能实现录放功能，可以永久保存数据。

目前，在国外，语音录放电路已经得到广泛的应用，在国内，语音录放应用电路的高潮正在逐步形成。

在我们的日常生活中，语音存储回放技术得到了广泛的应用，诸如公交车报站器，采访笔，MP3播放器，电话语音自动转接留言等，使得产品的功能强大，逐步淘汰了磁带录音的传统方式，方便了人们的生活，推动了社会进步。

本论文基于AT89S52单片机与ISD4004语音录放芯片为主要部件，通过硬件与软件的设计实现语音录放的功能。

系统硬件电路设计简单，方便调试，价格便宜，实用性强。

关键词：语音录放系统；单片机AT89S52；ISD4004AbstractVoice integrated circuit is the traditional voice recording equipment innovation, in recent years welcomed by the people, and get rapid development. Compared with the traditional recording methods, it requires little electronic devices can achieve recording function, you can permanently store data .At present, foreign, voice recording circuit has been widely used in the country, the climax of voice recording application circuit is gradually taking shape. In our daily life, voice storage playback technology get in a wide range of applications, such as the bus stop, and an interview with recorder, MP3 player, telephone voice messages and other automatic switching, allowing for powerful, out of the tape recording the traditional way to facilitate people's lives, and promote social progress.This paper based on AT89S52 MCU and ISD4004 voice recording chips as the main component, voice recording functionality through hardware and software design. System hardware circuit design is simple, easy to debug, cheap and practical. Keywords:Voice recording systems；AT89S52 MCU；ISD4004目录1 绪论 (1)系统设计的意义 (1)系统设计的目的 (1)系统采用的实现方法 (1)2 单片机控制技术与开发环境介绍 (2)单片机概述 (2)AT89S52的介绍 (2)AT89S52主要性能参数 (2)引脚功能说明 (2)Keil开发环境及流程 (4)Keil简介 (4)Keil工具软件开发流程 (4)ISD4004介绍 (8)性能简述 (8)引脚功能 (8)SPI(串行外设接口) (10)协议介绍 (10)信息快进 (10)上电顺序 (10)SPI端口的控制位 (11)SPI寄存器 (12)时序 (13)3 系统总体设计 (13)系统硬件电路设计 (13)单片机部分电路图 (14)ISD4004部分原理图 (15)时钟电路设计 (16)复位电路设计 (17)语音信号拾取电路设计 (17)音频放大电路设计 (18)系统软件设计 (18)内部地址单元寻址 (18)程序总流程图 (19)4 软件调试 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录A 总电路图 (26)附录B 电路实物图 (27)附录C 源程序 (28)1 绪论系统设计的意义语音不仅是人与人之间交流和信息交换最直接有效的沟通方式，也是人与机器之间进行信息通信的重要工具。

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目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (2)2.1概述 (2)2.2系统组成总体结构 (2)第3章硬件设计 (4)3.189C2051单片机性能和引脚介绍 (4)3.2语音信号功率放大电路 (5)3.3ISD4004语音芯片介绍 (6)3.3.1 芯片性能简述和引脚图 (6)3.3.2 ISD4004芯片主要引脚描述 (7)3.3.3 SPI协议 (8)第4章软件设计 (10)4.1总体方案 (10)4.2程序流程图 (10)4.2.1 系统程序流程 (10)4.2.2 子程序流程 (11)4.3模块说明 (11)4.3.1 ISD4004驱动程序 (11)4.3.2 1602液晶底层驱动 (13)第5章制作与调试 (15)5.1硬件电路的布线与焊接 (15)5.1.1 总体特点 (15)5.1.2 Altium designer软件画PCB (15)5.1.3 焊接 (15)5.2调试 (15)5.2.1 硬件调试 (16)5.2.2 软件调试 (16)第6章课程设计总结 (17)参考文献 (18)附录 ................................................................................................ 错误！未定义书签。

基于ISD4004芯片的电梯智能语音系统的设计作者：靖大同吴向前司志泽来源：《电子世界》2012年第21期【摘要】针对ISD系列语音芯片“直接模拟量存贮”的特点，以单片机AT89C51和ISD4004语音芯片为核心，设计一种电梯语音服务系统，能够进行实时信号处理和自动控制，实现电梯语音服务的智能化和自动化，以适应各种对服务要求比较高的电梯，具有较高的实用价值。

【关键词】ISD4004；AT89C51；接口电路；放音；录音；电梯1.引言随着城市文明化和现代化建设步伐的加快，对建筑中电梯的服务要求也越来越高，现代电梯技术已朝着更快、更稳、更安全及更人性化的方向迅速发展。

电梯语音报站器就是体现其人性化设计的一个具体表现。

用语音报告电梯将要到达或已经到达的楼层信息、电梯的运行状态、欢迎词和音乐等，可避免乘客搭错电梯或楼层、消除人们乘坐电梯的孤独感。

ISD4004是Winbond公司的ISD4000系列语音芯片。

它采用了“直接模拟量存储”（DAST）专利技术，信号无需经过D/A、A/D转换，数字压缩和语音合成等复杂的数字信号处理过程，减少了失真，使其声音存储效果较以前产品有大幅度提高，实际试听主观评价可以达到磁带录音机的水平，是目前市场上录放效果较好的语音电路之一。

本文以ATMEL公司的AT89C51和Winbond公司的ISD4004语音芯片为核心，设计了一种电梯语音服务系统，实现了电梯语音服务的智能化和自动化，以适应各种对服务要求比较高的电梯中。

2.硬件电路设计本系统由信号采集与隔离电路、单片机及其外围电路、语音芯片电路和电源电路四大部分组成。

电梯的楼层信号经过采集隔离处理后送至单片机，单片机分析、判断、提取出有效信息，再经过运算处理输出控制信号控制语音芯片电路实时播报。

系统整体结构如下图1所示。

2.1 ISD4004语音芯片介绍及接口电路ISD4004语音芯片采用CMOS技术，内含内部时钟、采样时钟、平滑滤波器、自动静噪、音频放大器、高密度多电平Flash ROM存储器及防混叠滤波器等，通过串行通信接口（SPI或Microwire总线协议）与微控制器（如MCS-51芯片）相连，所有操作均由微控制器控制。

基于ＩＳＤ４００４芯片的语音录放系统设计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。

本文介绍的是用AT89C51单片机及ISD4004语音芯片设计一个语音录放的播报器。

它用语音芯片存储语音，并用单片机控制语音芯片。

该系统功能多，录放音音质好，外围电路简单。

1、ISD4004芯片的性能ISIM004系列语音芯片是美国ISD公司采用直接模拟量存储技术推出的语音录放器件，该芯片采用了直接模拟量存储技术，将语音信息通过多级存储技术以接近原始模拟量的形式存储，声音信号无需进行A/D转换和数据压缩就可以直接存放，录制的声音失真小，音质好，无背景噪声。

而录制的声音信号在播放时也无需D/A转换和语音合成等复杂的数字信号处理过程。

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。

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。

音频输出(AUD OUT)：音频输出端。

片选(SS)：此端为低，即选中ISD4004系列。

串行输入(MOSI)：单行输入端，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)：ISD4004串行输出端，ISD4004未选中时，本端呈高阻态。

串行时钟(SCLK)：ISD4004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。

中断(INT)：本端为漏极开路输出，ISIM004在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时，本端变低并保持，中断状态在下一个SPI周期开始清除。

行地址时钟(RAC)：漏极开始输出。

外部时钟(XCLK)：本端有内部下拉元件，芯片内部的采样时钟在出厂前已调校，误差在±1％内，在不外接时钟时，此端必须接地。

毕业设计（毕业论文）系别：计算机科学与技术系专业：计算机应用技术班级：计应学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：ISD4004语音芯片翻录器设计指导教师：设计地点：XX信息职业技术学院起迄日期：毕业设计（论文）任务书专业计算机应用技术班级计应041 姓名XX一、课题名称：ISD4004语音芯片翻录器设计二、主要技术指标：1、项目包含硬件部分与软件部分2、硬件包括：ISD4004读写模块、录放模块、输入模块、功放模块、电源模块。

3、毕业论文符合规范三、工作内容和要求：1、系统分析、功能模块设计要求：1) 描述系统应具备的功能；2）画出系统功能分析图3）描述每一模块的功能2、单片机硬件电路设计要求：1）根据系统功能分析的结果画出硬件电路模型图（草图）2) 根据硬件电路模型图画出原理图并布出PCB板，用制板机制出电路板3）在所制的电路上，焊接所需的元器件（同时在万能板上焊上所需的元器件，用于调试电路时用,这样可以减少设计成本）。

3、各功能程序设计要求：1）跟据用户所需的功能，编写程序（在Keil uVision2编译环境下），主要以C语言为主，嵌入部分汇编语言。

2）思路清晰、各功能模块标明注释4、系统功能调试要求：1）画出实现每一功能的用例图2）设计实现这些功能用到的视图、宏或程序代码5、编著设计论文要求：1）论文中应含各项工作内容2）论文的最后一部分应含设计总结3）满足要求的字数、严禁抄袭四、主要参考文献：1、《Protel 99SE电路设计技术入门与应用》电子工业出版社2、《模拟电子技术》西安电子科技大学出版社3、《单片机高级语言C51Windows环境编程与应用》电子工业出版社学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告目录摘要关键词前言一、ISD4004 系列语音录放集成电路应用说明 (6)1、简述 (6)2、引脚描述 (8)3、SPI(串行外部接口) (10)4、时序 (13)5、典型应用电路 (15)6、电气参数 (18)二、低电压音频功放电路 (22)三、电路设计原理图 (28)四、电路设计PCB板 (30)五、源程序代码设计 (31)六、总结 (42)七、谢辞 (42)八、参考文献 (42)ISD4004语音芯片翻录器的研制XX摘要针对ISD语音芯片的特点，设计一种由单片机控制，能够循环录放的语音电路，可作为录音机，复读机、音频记录仪使用，既节省存储空间，又降低成本，具有较高的实用价值。

基于单片机的语音存储与回放系统设计摘要语言在人类的发展史中起到了至关重要的作用，它的作用并不亚于直立行走和工具的使用，怎样能把人类的语言毫不差地记录下来也是人们一直思的问题。

传统的磁带语音录放系统因其体积大，使用不便，在电子信息处理的使用中受到许多限制。

本文提出的体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。

论文首先介绍了语音存储与回放系统的总体设计方案，系统要实现的功能，然后通过分析比较选择最佳设计方案，并完成整个系统电路的设计。

本文利用单片机AT89C52控制ISD4004语音芯片来实现语音的录制和播放。

ISD4004语音芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有转换误差。

具有可多次重复录放、存储时间长的功能．使用时不需扩充存储器，所需外围电路简单。

本文在简单分析ISD4004单片语音芯片工作原理的基础上，通过系统功能模块各部分的连接及软硬件设计，实现了数字化语音的存储和回放．通过外部设备的扩展，可以提高产品的应用领域。

关键词：AT89C52单片机，ISD4004，语音录放，LM386摘要MICROCONTROLLER BASED VOICE STORAGE ANDPLAYBACK SYSTEMABSTRACTLanguage has played a vital role in human history, which, not less than the significant of upright walking and the use of tools. However, it is a vital problem of how can human languages be recorded. Because of their bulky, inconvenient to use, traditional voice recording tape systems have many restrictio ns. In contrast, one digital audio storage and playback system which is small in size, low power in consumption will comp letely replace it.To begin with, this article introduces the overall designation o f the vo ice storage and playback system, the functio ns to be achieved, and then selects the best design through analyze and comparison, and complete the system circuit design in the end. In this design, AT89C52 microcontroller chip is used to control the ISD4004 voice recording and p layback of vo ice.ISD4004 voice chip can be directly stored witho ut A/D conversion and compression, and no conversion errors. This design contains several advantages such as recording can be repeated, store for a long time, without extended memory facilities when used, and the peripheral circuits is simple, etc. In this article, beyond a simple analysis of voice chip ISD4004 chip based on the functional modules, this design realizes the digital aud io storage and playback through the connection o f various parts and the designations of software and hardware systems. In additio n, product applicatio ns can be improved by the expansion of external devices.KEY WORDS：AT89C52 Microcontroller, ISD4004, Voice recorders, LM386I I河南科技大学本科毕业设计（论文）目录前言 (5)第1章系统的总体方案设计 (6)§1.1 系统设计的总体思路 (6)§1.2 系统的功能的要求 (6)§1.3 总体方案的选定 (6)第2章硬件电路设计 (8)§2.1 中央处理单元 (8)§2.1.1 单片机的选型 (8)§2.1.2 AT89C52功能及特点 (8)§2.1.3 时钟电路 (9)§2.1.4 复位电路 (9)§2.1.5 电源电路 (10)§2.1.6 单片机端口扩展电路 (10)§2.2 ISD4004芯片介绍及单片机外围接口电路 (10)§2.2.1 ISD4004芯片介绍 (11)§2.2.2 ISD4004引脚功能介绍 (12)§2.2.3 ISD4004 SPI口（串行外设接口）工作协议分析 (14)§2.2.4 语音输入电路 (15)§2.2.5 语音输出电路 (16)§2.2.6 变压电路 (16)§2.2.7 录音电路及放音电路 (17)第3章软件电路设计 (20)§3.1 SPI口设计思想 (20)§3.2 上电顺序 (20)§3.3 程序工作思想及程序流程图 (21)§3.4 子程序模块 (21)§3.4.1 录音子程序 (21)I II目录§3.4.2 放音子程序 (23)§3.4.3 停止录音子程序 (24)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)I V河南科技大学本科毕业设计（论文）前言自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，语音系统是控制系统中实用最多的控制类型之一。

毕业设计——无线智能报站系统(NRF905及ISD4004语音芯毕业设计说明书无线智能报站系统(NRF905及ISD4004语音芯片的应用)学生姓名专业名称指导教师无线智能报站器Radiofrequency bus stop reporter摘要这篇文章介绍了AT89C51单片机、ISD4004语音芯片等一些器件，并说明了它们的原理及功能。

文章中给出了采用ISD4004语音芯片的一种公交车报站系统的应用电路，重点介绍其接口原理和实现方法。

文章分析了使用单片机实现的报站系统的意义。

在整个设计过程中，需要充分理解MCS-51单片机实现的报站系Protel99se，绘制出系统的原理图。

通统的组成原理，并且要求使用绘图软件过分析其工作原理，建立了程序流程。

文章中使用了Visio绘制了流程图，并且采用了Ultra Edit和Keil等软件编写出了部分系统程序。

本文最后还介绍了如何使用Insight仿真器，并通过使用这种仿真器对所编写的系统程序进行了调试。

本文针对ISD4004语音芯片和AT89C51的特点设计的这种语音报站系统涵盖了许多智能化、人性化及自动化的因素，具备信息管理的功能，而且可以做到循环录放，从而节省了存储空间，降低了成本，具有较高的使用价值。

关键词:AT89C51单片机;ISD4004语音芯片;nRF905模块ABSTRACTThis article introduces AT89C51 MCU,ISD4004 and other devices， and on theirprinciples and functions. The paper gives an application cicurit of bus station system employing ISD4004, emphasizes mainly on interface principle and method.The article analyzes the meaning of the programme. Throughout the design process, the need to fully understand the integral theory of the system .And requires the use of mapping softwareProtel99se,mapping out the tenets of the system.Then works through the analysis of its principles, and establishes procedures.The article tells us how to use Visio mapping the flow and use of software such as Ultra Edit and Keil prepareing some system procedures.In conclusion, the article also describes how to use Insight simulation devices, and through the devices to prepare a systematic procedure debugging.The design of bus station system based on AT89C51 MCU and ISD4004 covers many factors such as intelligent, and the humanization of automated.The system have information management functions, and it also can cycle recording.So that it is saving storage space and reducing the cost of a higher value.Key words:AT89C51MCU;ISD4004sound chip;nRF905 module目录第1章系统设计背景 ....................................................... 1 第2章系统工作原理 ....................................................... 2 第3章系统硬件设计 .......................................................33.1系统框图 (3)3.2 ISM射频收发系统 (3)3.2.1 ISM射频收发系统的射频模块部分 .................................33.2.2 ISM射频系统的液晶模块 .........................................43.2.3 ISM射频模块的中央处理器部分 ...................................53.3语音报站系统 (9)3.3.1 ISD4004语音芯片的主要性能 .....................................93.3.2 ISD4004语音芯片的录放部分 ....................................153.3.3语音功放电路 ..................................................163.4电源电路部分 .....................................................183.5 MAX813复位电路 (20)AT89C51单片机与ISD4004语音芯片接口电路 ..........................21 3.6第4章系统软件部分 (23)4(1 系统软件流程设计 ................................................234(2系统软件流程图 ..................................................234(3 语音部分程序设计及分析 ..........................................24 第5章设计使用的软件说明 (25)5(1 使用PROTEL 99SE绘制原理图 (25)5(2 使用VISIO2003 绘制系统流程图 (26)5(3 使用KEILUVISION2 ................................................. 27 第6章系统调试 (29)6.1 80S51仿真器及其部件 (29)6.2 连接与测试 (30)6.3 调试 ............................................................. 32 致谢 (34)参考文献 (35)附录 ...................................................................36第1章系统设计背景第1章系统设计背景城市的快速发展和城市人口数量的不断增多，公交车已成为人们最主要的交通工具，然而随之而来的公交车乘坐拥挤、等车废时等问题越来越突出。

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY本科毕业论文基于ISD4004芯片的语音录放系统设计The Design of Voice Recording and Playback SystemBased on ISD4004系（院）名称：计算机科学与信息工程学院专业班级：11届网络工程学生姓名：红红学生学号：7指导教师：领指导教师职称：讲师2011年5月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。

作者签名：日期：基于ISD4004芯片的语音录放系统设计摘要：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。

本文介绍了基于AT89C52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。

一种基于单片机控制的ISD4004语音芯片应用电路摘要：ISD4004语音系列芯片是美国ISD公司推出的产品，具有多次重复录放，存储时间长，使用时不需扩充存储器，所需外围电路简单等特点。

本文将结合ISD4004芯片在语音报站器中的一个实际应用，对其功能和使用方法做一简单介绍，从而使读者对ISD4004系列语音芯片的使用有个初步的了解。

关键字：1SD4004单片机89C521前言ISD4004语音芯片是由美国ISD公司推出不久的新产品。

关于该语音芯片的引脚说明以及内部电路等，因为很容易在ISD公司提供的芯片资料中查到，笔者就不在本文作过多的描述。

只简单对其特点做一介绍。

与普通的录音/重放芯片相比，ISD4004具有如下特点：首先是记录声音没有段长度限制，并且声音记录不需要A/D转换和压缩。

其次，快速闪存作为存储介质，无需电源可保存数据长达100年，重复记录10000次以上。

此外，ISD4004具有记录时间长（可达16分钟，本文采用的为8分钟的ISD4004语音芯片）的优点。

最后，ISD4004开发应用具有所需外围电路简单的优点，这一点从本文介绍的其在语音报站器中的实际应用中可以体会到。

2硬件电路设计在目前市场上流通的语音报站器，大多采用的不是ISD4004系列的芯片。

这固然由于ISD4004推出不久以及其价格偏高有关。

但随着ISD4004应用的增多以及价格的回落，再加上ISD4004系列芯片本身又具有的多次重复录放、自带存储器、使用简单等优点。

可以相信，在语音报站器中采用ISD4004系列语音芯片也是完全可行的。

笔者设计了该装置的硬件电路并进行了上车调试，取得了较为满意的效果。

本文讨论的语音报站器主要是指装在车上的放音电路，不包含录音电路，在实际应用中由录音电路完成报站内容的录音工作，并存储到语音芯片中。

本文主要结合ISD4004在放音电路中的使用来介绍ISD4004的典型应用。

2.1硬件电路图本文讨论的报站器主电路主要由单片机89C52和ISD4004构成。

基于ISD4000系列芯片智能录放系统设计
范寒柏;陈旭升;李雪梅
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2007(33)11
【摘要】简要介绍了ISD4000系列语音芯片的特点及工作原理.根据其工作特点设计了基于AVR单片机控制、串口通信和MP3播放的智能语音录制系统.详细介绍了硬件电路设计、软件实现和MP3的设计以及部分源程序.
【总页数】4页(P44-46,49)
【作者】范寒柏;陈旭升;李雪梅
【作者单位】华北电力大学,电子与通信工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学,电子与通信工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学,电子与通信工程学院,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TN4
【相关文献】
1.基于ISD4000系列语音录放系统的研究 [J], 管小明;许清文;杨兆宝
2.ISD4000系列语音芯片开发平台设计 [J], 李文艺;沈艳河;吕现钊;岳明道
3.ISD4000系列语音芯片的单片机控制技术 [J], 梁子伊
4.ISD4000系列语音芯片的单片机控制技术 [J], 梁子伊
5.基于SPI接口的ISD4104系列语音录放芯片及其应用 [J], 彭希南
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