最新ISD1420语音接口芯片及其应用

语音芯片IS D 及其应用贺忠海　倪　勇　王　京　王宝光(天津大学精密仪器与光电子工程学院,300072) 现代控制系统中,指示灯被广泛应用,但如果有声音提示,效果会更好。

本文介绍一种简单实用的语音芯片ISD ,用该芯片可以方便地组成板上语音系统,电路相当简单。

ISD 系列语音芯片是美国ISD (Info rm ati on Sto rage D evice )公司的新型产品。

ISD 系列产品采用直接存储模拟信号的方式,从而打破了传统的先A D 再D A 的模式。

这种新型存储形式的优点:一是提高了存储密度,二是模拟数据得到永久保存。

下面以ISD 1400系列为例进行介绍,其它系列的芯片大同小异。

11IS D 1400的特点及结构简图ISD 1400的功能块图如图1所示,其特点是:①易于使用的单片语音录音 回放;②高质量的声音复制效果;③自动省电模式:在录音和回放之后马上进入等待模式,等待电流015ΛA ;④零功率信息存储:无电池状态下的备份电路;⑤可存储多段信息;⑥100年信息存储;⑦重复录音10万次;⑧有片上时钟源;⑨单+5V 电源供电;βκ可选择D IP或图1　ISD 1400功能块图SO I C 封装。

21IS D 1400的管脚介绍图2为ISD 1400的管脚排列图。

V CCA ,V CCD (电源)——为了减小片内噪声,模拟电路和数字电路在ISD 1400内部是分开的,这些电源总线在封装上也是分开的。

为了减小噪声,提高声音质量,这两个电源引脚应离电源尽可能的近,而且电源的去耦电容应离引脚越近越好。

V SS A ,V SSD (地线)——与电源相类似,模拟电路和数字电路在芯片内部使用分离的地线以减小噪声。

这两个引脚的连接线应尽可能地靠近芯片;此外,地线应尽可能的粗。

R EC (录音)——R EC 是低电平有效信号输入。

无论R EC 何时变低管子都开始录音,且在录音期间R EC 应始终保持低电平。

中职类学校学生宿舍火灾预警疏导智能系统0 引言近年来，国内几所高校学生宿舍起火事件屡次发生，造成不可挽回的后果，也不断给予我们反思。

学生宿舍的安防系统是否需要进一步完善，学生自我保护和突发事件应对能力是否需要加强培养等问题，一再成为学校和社会讨论的重点。

而中职类学校的学生，大部分都还处于青春懵懂时期，没有太多的成长阅历和生活经验，为人处世还欠成熟，对于突发事件能力薄弱，自我保护意识欠缺，为减少在中职类学校学生宿舍安全隐患，迫切需要一个能够针对火灾事故及时预警、通知学生和校内负责人员、并有效指导学生选择最优逃生方法，正确有序的逃离火灾现场的智能安防引导系统，以此来把损失降低到最小。

鉴于此，拟设计一套智能火灾报警及引导系统，本系统通过温度探测器和CO气体探测器实时监测宿舍内空气温度和烟雾浓度信息，来判断是否出现火情；配有预警监控系统，再次确定报警信号，并作出最及时的处理，拉响宿舍火灾警铃；开启电磁阀喷洒自来水，通过宿舍内广播引导学生正确逃生，从而达到预防事故恶化的效果。

1 系统硬件设计本系统硬件主要有以下几部分组成：火灾探测系统、自动报警系统、紧急疏散系统三个模块。

各硬件模块组成框图如下：火灾探测系统自动报警系统紧急疏散系统1.1 火灾探测系统火灾探测系统主要功能是通过相关传感器，时时采集宿舍环境温度、一氧化碳气体浓度等数据，并检查学生宿舍内实际灾情。

本系统主要使用温度传感器和气体传感器相结合，不仅降低由于各种环境因素干扰而引起误报的概率，而且由于气体传感器的探测还大大提高了早期火灾隐患的探知能力。

本系统中选用美国DALLAS半导体公司生产的DS1820型单线智能温度传感器。

这是一种新一代适配微处理器的智能温度传感器，其独特的“单线总线”专有技术，通过串行通信接口（I/O）直接输入被测温度值；其温度测量范围是-55～125°C，分辨率为0.5°C，若采用高分辨率模式的话，可高达0.1°C；该器件内含寄生电源，即可由单线总线供电，也可用外部+5V电源供电。

煤气泄漏检测与报警系统设计摘要：对煤气泄漏实时精确监控是十分重要的。

本文介绍一种基于单片机技术的智能型煤气监控系统,可对煤气浓度进行智能地实时检测和监控、报警,而且还能实现自动开启和关闭煤气管道阀门,经过多次运行,精确度、灵敏度和稳定性均达到设计要求,且造价低,操作方便,可广泛作为智能报警器及监控系统来使用。

本系统以ATMEGA16单片机为核心，论述了基于测控技术的煤气泄漏监测报警装置的硬件和软件方案设计与实现。

文中重点阐述了信号采集调理电路与语音电路的设计。

实验表明，设计制作的系统满足设计要求，具有实用价值。

关键词：单片机处理器;一氧化碳传感器；煤气浓度；声光报警；煤气泄漏Design of Gas-leaking Monitoring and Alarming System Abstract：Accurate real-time monitoring of the gas leak is important. This paper describes a single chip technology based on intelligent gas monitoring system, the gas concentration can be intelligent in real time detection and monitoring, alarm, and can automatically open and close the gas pipeline valves, after several runs, precision, sensitivity and stability meet the design requirements, and low cost, easy to operate, can be widely as a smart alarm and monitoring system to use.This system uses the ATMEGA16 as control core. This paper introduces the both scheme design and implement of hardware and software on the gas-leaking monitoring and alarming system based on measure and control technology. The experiment shows that the system of design and make satisfies the requirement, and holds better practicability.Key words:Single chip processor;CO Sensor, Gas concentration, voice and light alarm, Gas-leaking目录第1章绪论 (2)1.1 课题背景、目的及意义 (4)1.1.1 课题的背景 (4)1.1.2 课题的目的及意义 (5)1.2 系统设计内容 (5)第2章系统硬件设计实现 (6)2.1 一氧化碳浓度检测电路设计 (6)2.1.1 CO传感器原理介绍与选型 (6)2.1.2 NAP-505型一氧化碳传感器介绍 (7)2.2 键盘及显示电路接口设计 (9)2.2.1 键盘/显示器电路设计 (9)2.3 稳压电源电路设计 (12)2.4 声光报警电路设计 (13)2.4.1 声音报警电路 (13)第3章系统软件设计 (16)3.1 系统软件总体设计 (16)3.2 开机自检模块程序设计 (17)3.3 键盘处理、显示模块程序设计 (18)3.4 数据A/D转换模块程序设计 (21)3.5 数据处理和报警、控制模块程序设计 (22)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (25)第1章绪论本章主要介绍本次毕业设计的研究的背景、目的与作用，以及在本次设计的主要内容和技术指标。

语音芯片1420语音芯片是一种集成电路，能够实现语音信号的处理和分析的功能。

它是一种关键的技术，广泛应用于智能手机、智能音箱、语音识别系统等领域。

语音芯片的主要功能有以下几个方面：1. 语音识别：语音芯片能够通过内置的识别算法，将语音信号转换为文字信息。

这为人与机器之间的交互提供了一个高效、便捷的方式，在智能手机和语音助手等应用中得到了广泛应用。

2. 语音合成：语音芯片可以将文字信息转换为语音信号。

通过内置的合成算法，它能够模拟人的语音特征，实现自然、流畅的语音合成。

这在智能音箱和语音导航系统中得到了广泛应用。

3. 语音处理：语音芯片可以对语音信号进行降噪、增强和变声等处理。

通过这些处理，它可以提高语音的清晰度和可懂度，使得语音识别和语音合成的效果更好。

4. 语音分析：语音芯片可以对语音信号进行频谱分析和语音特征提取。

通过这些分析，它可以实现声音识别、情感分析和人声识别等功能。

这在安防监控和智能家居等领域得到了广泛应用。

语音芯片的工作原理是通过采集、处理和输出三个步骤来完成的。

首先，它会通过麦克风采集外界的语音信号。

然后，它会将采集到的语音信号进行处理和分析，得到需要的语音特征或文本信息。

最后，它会通过喇叭或耳机等设备将处理后的语音信号输出。

语音芯片的设计和制造是一个复杂的过程。

通常它集成了多个功能模块，包括模拟前端电路、数模转换器、数字信号处理器和功率放大器等。

同时，它还需要搭配算法库和软件开发工具，以实现不同应用场景下的需求。

总的来说，语音芯片是一种重要的技术，它通过实现语音信号的处理和分析，为人与机器之间的交互提供了更加智能、自然的方式。

随着智能化和人工智能技术的发展，语音芯片的应用前景将会更加广阔。

51单片机火灾报警系统课程方案设计本文设计的用于小型防火单位的单片机火灾报警系统具有以下特点:(1)能对室内烟雾(CO2, CO) 及温度突变进行报警,具有声、光双重报警功能。

(2)系统故障报警功能。

当系统出现硬件故障时，能发出故障报警信号。

(3)异常报警功能。

当环境出现异常(如烟雾浓度过大或是温度较高)时，能发出异常报警信号，引起人们注意，尽可能避免火灾的发生。

(4)火灾报警功能。

一旦真出现火灾(烟雾和温度同时出现异常)时，能立即发出语音、光火灾警报[15] 。

据类似本系统的报警器现场模拟实验表明, 本系统安全可靠, 误报率低。

且由于其体积小、操作维护方便、成本低廉等, 具有广阔的应用前景。

一、整体电路图二、系统结构图为了便于系统维护和功能扩充，采用了模块化程序设计方法，系统各个模块的具体功能都是通过子程序调用实现的。

本系统主要包括数据采集子程序、火灾判断与报警子程序等，系统程序流程图如图所示。

为了降低误报率，系统采用多次采集、多次判断的方法。

每次数据采集后根据得到的数据对现场情况进行判断，然后综合多次判断结果做出最终的火情判断。

主程序是一个无限循环体，其流程是：首先在上电之后系统的各部分包括单片机各个端口输入输出的设置、外围驱动电路和数据存储电路等完成初始化，其次是对芯片内的程序进行初始化，接下来执行火灾报警系统中的数据采集任务，数据通信任务和查询判断任务。

三、火灾报警系统硬件设计3.1 系统核心芯片选择3.1.1传感器介绍3.1.1.1 AD590温度传感器要准确地进行火灾报警，选择合适的温度和烟雾传感器是准确报警的前提。

综合考虑各因素，本文选择集成温度传感器AD590 和气体传感器TGS202 用作采集系统的敏感元件。

AD590是美国Analog Devices公司生产的一种电流型二端温度传感器。

电路如图3-1所示。

由于AD590 是电流型温度传感器，他的输出同绝对温度成正比，即1μA/k，而数模转换芯片ADC0809 的输入要求是电压量[2]，所以在AD590 的负极接出一个1kΩ的电阻R和一个100Ω的可调电阻W ，将电流量变为电压量送入ADC0809。

分布式燃气泄漏监测系统设计针对当前家庭使用天然气存在的泄漏隐患问题，提出了一种基于单片机技术和无线射频技术的多点分布式天然气泄漏监测系统的设计方案。

阐述了系统的工作原理，详细介绍了硬件电路的设计和系统软件的设计。

一、引言随着国家节能减排和清洁能源计划的推进，越来越多的城镇居民家中通上了管道天然气，但主要成分为甲烷(CH4)的管道天然气对于使用家庭存在危险隐患，当甲烷在空气中含量为5%～16%时，具有爆炸危险性；当含量高于16%时，没有爆炸性，但可以燃烧；甲烷本身虽然无毒，但空气中甲烷浓度过高时，相对降低了空气的含氧量，对人有窒息作用。

目前开发的各种甲烷检测仪多为单点监测，无法实现多居室或多个潜在燃气泄漏点的同时监测，不适合在一般家庭普及使用。

为克服现有技术不足，基于单片机和无线射频技术设计了一种分布式天燃气泄漏监测系统。

该分布式燃气泄漏监测系统能够通过多点监测、射频模块无线传输方式实现对居室环境中可能存在燃气泄漏的多个监控点的同步实时监测。

二、系统组成和工作原理分布式燃气泄漏监测系统包括监控主机和多个数据采集从机，其原理框图如图1所示：监控主机包括单片机MSP430F247、人机交互模块、声光报警模块、GSM模块和ZigBee射频模块；数据采集从机如右侧所示，包括供电电源模块、燃气浓度检测模块、ZigBee射频模块。

数据采集从机放置在管道接口、厨房或燃气锅炉房等燃气泄漏重点监测区域，监控主机和多个数据采集从机之间通过ZigBee射频模块实现数据无线传输与交换。

数据采集从机中的燃气浓度检测模块通过MQ-9可燃气体传感器及其调理电路，将检测到的燃气浓度信息转化为电信号并放大后送ZigBee射频模块，射频模块通过无线传输模式将燃气浓度信息传输给监控主机，监控主机由单片机MSP430F247内置的A/D转换器将采集到的数据转换为数字信号并进行分析处理。

监控主机负责对其组网范围内的所有数据采集从机进行编码和身份确认并进行定时巡检，若无线射频模块接收到的数据超出监控主机的预设燃气浓度警戒数值，监控主机将其与预设数据比较后控制声光报警模块发出相应报警提示。

语音播报测重值设计摘要：普通电子秤在我们日常生产和生活中已普及，然而，它不方便视弱人群使用。

为解决普通电子秤带来的不便问题，设计了语音电子秤。

该电子秤主要由THGWM51单片机来控制，使用称重传感器、A/D转换器、共阴极LED数码管显示实时重量，语音芯片控制播报实时重量，准确度达到1g。

介绍了语音电子秤的硬件电路设计和系统软件设计，给出了系统硬件连接和软件调试过程及实验结果。

该语音电子秤具有系统设计简单、使用方便直观、测量准确等特点。

关键词：重量测量；数据采集；语音播报0引言电子产品智能化是当今社会备受关注的话题，语音电子秤与传统的电子秤相比，具有使用方便直观、称量准确等优点，是电子秤智能化的体现之一。

语音电子秤主要适用于生产车间等对质量称量要求比较准确的场所。

随着微电子技术和计算机技术的发展，单片机微控处理器也有了突飞猛进的发展。

它具有体积小、耗电少、控制简单、可靠性好、成本低等优点。

其中基于8051单片机的语音电子秤就是一个典型的例子。

本文介绍了语音电子秤的总体方案设计、硬件电路设计方案、系统软件设计方案、系统综合调试过程。

1需求分析1.1功能需求要求能够称量出物件的重量大小，同时播报出显示的重量大小，实现语音电子秤的基本功能。

1.2硬件需求硬件数据需求方面，需要压力测量测得重量，故需要压力测量模块。

同时还需要语音ISD1420芯片录制准备播报的数据，故需要语音ISD1420芯片。

1.3软件需求软件数据需求方面，需要语音录制播报的数据，故需要编制程序录制语音。

1.4总体设计框图根据功能需求，总体设计框图如图1所示。

控制器采用PDIP封装形式THGWM51，称重传感器，转换器ADC0809将模拟信号转为数字信号，语音ISD1420芯片录制准备播报的数据，共阳LED数码管显示。

2硬件电路设计2.1压力测量工作原理实验采用的压力传感器为电阻应变式压力（称重）传感器。

电阻应变式称重传感器的原理是：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将外力变换为电信号的过程。