基于单片机的语音录放系统设计
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基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计1. 引言随着科技的不断发展,语音技术也得到了广泛应用。
如今,在很多领域,我们可以看到语音交互的身影。
语音存储与回放系统是语音技术的一个重要应用方向。
本文旨在讨论基于单片机的语音存储与回放系统的设计与实现。
2. 设计目标在开始设计语音存储与回放系统之前,我们首先明确系统的设计目标。
在该系统中,我们希望能够实现以下功能: 1. 采集语音信号并进行存储; 2. 实现语音信号的回放; 3. 提供用户友好的交互界面。
3. 系统设计3.1 硬件设计语音存储与回放系统的硬件设计是实现系统功能的基础。
这里我们选用单片机作为系统的核心控制器,其主要功能包括语音信号的采集、存储与回放。
1. 单片机选择:首先,我们需要选择适合语音处理的单片机。
常用的单片机型号有STM32、Arduino等。
选择单片机时要考虑其性能、成本和易用性等因素。
2. 语音输入与输出:为了实现语音信号的采集与回放,我们需要选择合适的语音输入输出设备,如麦克风和扬声器。
3. 存储器选择:在语音存储与回放系统中,我们需要选择适合存储语音信号的存储器。
可以选择外部存储器,如Flash、SD卡等。
3.2 软件设计语音存储与回放系统的软件设计包括系统的逻辑控制和交互设计。
1. 语音采集与存储:这一部分主要涉及音频采集和存储的算法。
需要设计合适的采样率、量化位数和编码方式等来满足存储与回放的需求。
2. 语音回放:回放语音的过程需要涉及音频解码和输出的算法。
需要设计合适的解码算法以及音频输出的放大电路。
3. 用户交互界面:为了方便用户操作,我们可以设计一个简单的用户交互界面,如按钮、LCD显示屏等。
用户可以通过界面进行语音的录制、回放和设置等操作。
4. 系统实现在完成系统设计后,我们可以开始系统的实现。
实现过程中需要进行硬件的连接和软件的开发。
1. 硬件连接:按照系统设计中的硬件设计要求,将单片机、麦克风、扬声器等硬件设备进行连接。
一、设计要求 (1)1.设计原理 (1)2.设计模块描述 (1)二、设计目的 (2)三、设计的具体实现 (2)1.模块方案的选择 (2)(1)语音芯片选择 (2)(2)音频功放选择 (2)(3)电源选择 (3)(4)控制模块选择 (3)(5)音频输入、输出模块 (3)2. 系统的最终实现方案 (4)四、单元电路设计 (4)1.语音芯片单元电路 (4)1.1语音芯片外部特征 (4)1.2APR9600语音芯片内部结构 (5)1.3APR9600语音芯片电性能参数 (7)1.4APR9600语音芯片模块原理图 (9)2.音频功放单元电路 (11)2.1JRC386D芯片的引脚及功能 (11)2.2JRC386D芯片的内部结构 (12)2.3JRC386D芯片的电性能参数及增益调节 (13)2.4JRC386D功放模块原理图 (15)3.语音输入和电源模块电路 (15)4.控制模块 (16)5.电路设计总原理图 (18)五、系统测试 (20)1.测试项目 (20)2.测性结论 (20)六、结论 (20)七、心得体会 (21)八、参考文献 (21)九、附录 (22)附录一:使用说明书 (22)附录二:元器件及材料清单 (23)基于APR9600的语音录放器设计报告一、设计要求选择适当的语音芯片,在这里本设计采用一块APR9600语音芯片为电路的核心,实现自动录音和放音的功能。
使用功放芯片JRC386D进行音频放大,以提高音量。
语音录放电路在日常生活中应用广泛,如电话的留言应答,游戏机、玩具录放音,钟表报时,用于报警、售货、家用电器控制,等等。
本设计电路控制简单,音质好、音量大,可多次录放音,可移植性强,稍作改动就可以应用到其它领域。
1.设计原理本设计的原理是根据设计要求,采用模块化设计。
主要有语音芯片模块、控制模块、电源模块、输入输出模块和音频功放模块,添加适当的外围电路,使之能够协调工作,达到较好的录放音效果。
语音录放系统总体设计及主要芯片说明目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1 语音录放系统总体设计及主要芯片说明 (4)1.1总体方案论证 (4)1.2器件选择 (5)1.2.1 单片机的选择 (5)1.2.2 语音芯片选择 (6)1.3AT89C51芯片说明 (7)1.3.1 AT89C51的主要参数 (7)1.3.2 AT89C51的引脚功能说明 (8)1.4ISD2560语音芯片 (9)1.4.1 ISD2560的引脚功能 (9)1.4.2 ISD2560的操作模式 (10)1.4.3 ISD2560的分段录放音 (11)1.4.5 ISD2560的应用电路 (12)1.5LM386集成功率放大器芯片说明 (13)1.5.1 LM386电子特性 (13)1.5.2 LM386的引脚说明 (14)2 语音录放系统硬件电路设计 (16)2.1系统硬件电路总体设计 (16)2.2AT89C51的外围电路设计 (16)2.2.1 晶振电路设计 (16)2.2.2 复位电路设计 (17)2.3语音电路设计 (18)2.4功放电路设计 (19)2.5键盘输入电路和状态显示电路设计 (19)3 语音录放系统软件设计 (21)3.1主要变量说明 (21)3.2主程序工作原理及流程图 (21)3.3子程序流程图及代码 (23)3.3.1 录音子程序 (23)3.3.2 放音子程序 (24)结束语 (26)致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (30)摘要在智能仪器仪表或自动控制设备中,增加语音功能能极大地提高人机界面的友好性,方便用户操作。
在许多场合需要将语音合成、语音识别、语音存储和回放技术和单片机结合在一起。
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。
基于单片机的录音系统设计一、引言二、系统总体设计(一)系统功能需求本录音系统需要实现以下功能:1、音频采集:能够实时采集外部声音信号,并将其转换为数字信号。
2、数据存储:能够将采集到的音频数据存储在外部存储器中,如闪存或 SD 卡。
3、音频播放:能够将存储的音频数据还原为声音信号,并通过扬声器或耳机播放出来。
4、控制功能:能够通过按键或其他输入设备对录音、播放、暂停、停止等操作进行控制。
(二)系统总体结构基于上述功能需求,本录音系统主要由以下几个部分组成:1、音频采集模块:负责将外部声音信号转换为电信号,并进行放大和滤波处理。
2、模数转换模块(ADC):将模拟电信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。
3、单片机控制模块:作为系统的核心,负责对整个系统进行控制和数据处理。
4、数据存储模块:用于存储采集到的音频数据。
5、音频播放模块:将存储的数字音频数据转换为模拟信号,并通过扬声器或耳机播放出来。
6、电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
三、硬件设计(一)音频采集模块音频采集模块通常由麦克风、放大器和滤波器组成。
麦克风将声音信号转换为电信号,放大器对电信号进行放大,以提高信号的强度,滤波器则用于去除噪声和干扰信号,提高信号的质量。
(二)模数转换模块(ADC)ADC 模块的作用是将模拟电信号转换为数字信号。
在选择 ADC 芯片时,需要考虑其分辨率、采样率、转换精度等参数。
常见的 ADC 芯片有 ADC0809、ADS7822 等。
(三)单片机控制模块单片机是整个系统的控制核心,负责对音频采集、模数转换、数据存储和音频播放等模块进行控制和数据处理。
在本设计中,我们选用了 STM32 系列单片机,其具有丰富的外设资源和较高的处理性能,能够满足系统的需求。
(四)数据存储模块数据存储模块用于存储采集到的音频数据。
常见的存储介质有闪存、SD 卡等。
在本设计中,我们选用了 SD 卡作为存储介质,通过 SPI 接口与单片机进行通信。
基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计基于单片机的语音存储与回放系统是一种能够实现语音录制、存储和回放功能的设备。
它可以用于各种应用场景,如语音备忘录、语音留言板、语音识别系统等。
该系统的设计需要完成以下关键功能:1. 语音录制:通过麦克风或其他输入设备采集语音信号,并将其转换为数字信号。
可以使用ADC模块将模拟信号转换为数字信号。
2. 存储功能:设计合适的存储器,如EEPROM或Flash存储器,用于存储采集到的语音信号。
存储器的容量应根据实际需求确定,并能够支持快速的读写操作。
3. 控制功能:设计合适的控制电路,通过按键或其他输入设备实现对语音录制和回放功能的控制。
可以使用GPIO口或外部中断等方式实现按键输入的响应。
4. 回放功能:设计合适的音频输出电路,将存储的语音信号转换为模拟信号,并通过扬声器或耳机输出。
可以使用DAC模块将数字信号转换为模拟信号。
5. 用户界面:设计合适的显示屏幕和操作界面,用于显示当前状态和操作指令。
可以使用LCD显示屏和按键等设备实现用户交互。
在设计过程中,需要考虑系统的实时性、容错性和稳定性。
同时,还需要进行适当的电路布局和信号处理,以减少噪音和干扰对语音信号的影响。
在编程方面,可以使用C语言或汇编语言编写程序,实现语音录制、存储和回放的功能。
需要考虑存储器的管理和控制、按键输入的处理、音频数据的处理等方面。
最后,还需要进行系统的测试和调试,确保系统的稳定性和功能完整性。
可以通过模拟语音信号进行录制和回放测试,检查系统的录制和回放效果是否符合要求。
综上所述,基于单片机的语音存储与回放系统的毕业设计需要涉及硬件电路设计、嵌入式软件编程和系统测试等多个方面的知识和技能。
需要深入理解语音信号处理、存储器管理和控制、电路设计和嵌入式系统等知识,并具备一定的创新能力和解决问题的能力。
基于单片机的数码录音与播放系统学生:指导教师:内容摘要:随着语音处理技术在工业、交通、通信等不断应用和消费类电子不断繁荣,人们对具有数码录音与播放功能的产品的需求也在不断的增加。
为了更好的满足人们日常生活、工作,选用凌阳单片机为核心,通过麦克风接收语音信号,使用存储器来存储语音信息从而实现录音和播放功能。
基于该功能的系统应用于录音较长的场合。
如自录语音提示、温度检测储存播放系统等方案。
本次设计的硬件电路主要包括MIC录音电路、DAC放音电路、按键电路、复位与时钟电路、外部W29C040储存器扩展电路组成。
把语音信号经过搭建电容、电阻,送入前置放大器和内部集成的自动增益(AGC)处理,作为录音部分;而DAC放音部分,经过语音集成放大器SPY0030A放大,再接上扬声器,实现了语音的录放功能。
芯片体积小、集成度高、易扩展、中断处理能力强等特点。
关键词:凌阳单片机W29C040储存器数码录音与播放The digital voice recording and playing system based on SCM Abstract: With speech processing technology in the industrial application such as traffic communication and consumer electronics rising prosperity, people on the demand of the products with digital recording and playback functions have been increased in order to better meet People's Daily life work, choose sunplus singlechip as the core, through a microphone receives the voice signal, using the memory to store the voice information so as to realize the recording and playback functions based on the function of the system is applied in the tape longer occasions such as the recorded voice prompt temperature detection store broadcast system.The design of the hardware circuit mainly includes the MIC recording DAC playback circuit reset button circuit and clock circuit external W29C040 storage extended circuit of the speech signal after structures, capacitance resistance, into the preamplifier and internal integration automatic gain (AGC) processing, as the recording part; And sound part is put DAC, SPY0030A voice integrated amplifier amplification process, then connect the speaker, to realize the function of voice recorders chip small volume high integration easy extension interrupt handling ability.Keywords:Sunplus singlechip W29C040 packet digital recording and playback目录前言 (1)1 单片机的数码录音与播放的概述 (1)1.1 录放音的背景和意义 (1)1.2 录放音的发展前景 (2)1.3 录放音的设计思想 (2)2 单片机的录放音方案选择 (2)2.1 单片机的发展 (3)2.2 方案选择 (3)3 单片机的录放音硬件设计现 (4)3.1 凌阳SPCE061A单片机概述 (4)3.1.1 凌阳SPCE061A单片机介绍 (4)3.1.2 凌阳SPCE061A单片机性能 (4)3.1.3 凌阳SPCE061A单片机的内部结构 (5)3.2 凌阳' nSP™内核结构 (6)3.3 系统时钟和复位电路 (6)3.3.1 时钟电路 (6)3.3.2 锁相环电路 (7)3.3.3 复位电路 (8)3.4 按键电路 (8)3.5 MIC录音电路 (8)3.6 DAC放音电路 (9)3.7 外部储存器W29CO40电路 (10)3.8 单片机与外部储存器连接电路 (13)4 单片机的录放音软件设计 (14)4.1凌阳音频的介绍 (14)4.1.1音频概述 (14)4.1.2数字音频的采样和量化 (14)4.1.3音频格式 (14)4.1.4 语音压缩编码基础 (15)4.2 凌阳音频编码算法 (16)4.2.1 压缩编码的标准 (16)4.2.2 压缩分类 (16)4.2.3 常用的音频形式和压缩算法 (16)4.2.4 程序接口介绍 (17)4.2.5 相关API介绍 (18)4.3 录音MIC设计流程图 (21)4.4 DAC放音设计流程图 (21)4.5 单片机与外部储存器系统软件设计 (23)5 系统调试和功能实现 (24)5.1 硬件调试 (24)5.2 软件调试 (25)5.2.1 SPCE061A 的开发方式 (25)5.2.2 开发环境 (26)6 结束语 (26)附录1:系统原理图 (28)附录2:源程序 (29)参考文献: (39)基于单片机的数码录音的播放系统前言随着科技发展,社会的进步,语言的处理在各领域变得越来越重要。