基于单片机的语音存储和播放系统设计

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：STC89C52ISD4004语音存储语音播放DesignofVoiceStorageandPlaybackSystemBasedonMicrocontrollerAbstractIncommonelectronicproductsorautomaticcontrolequipment,ifaddingvoicecapabilitiesthatcangreatlyimprovethefriendlyman-machineinterface,user-friendlyoperation.OnmanyoccasionstheneedtostorevoicecombinedwithvoiceplaybacktechnologyandMicrocontroller.Conventionalanalogofvoiceprocessingsystemstoachievestorageandplaybackofvoice,buttolittleavail.ThedesignfeaturesapowerfulmicrocontrollerSTC89C52chosenastheactivedevices,theuseofdigitalvoicechipISD4004chipasvoicestorageandplaybacksystem,asthesystemofchoiceLCD1602displaymodule,andalsobeachievedbyscanningthekeystoadjustthevariousparametersofthesystem.InordertoachieveacompleteMicrocontrollerdesignbasedvoicestorageandplaybacksystem.Firstly,thesystemusedintheMicrocontrollerandvoicechipandrealisticanalysismoduleofthedemonstrationprogram,whichmadetheoverallframeworkofthesystemfunction,andthenseparatelyforeachmodulesystem'shardwaredesignandsoftwaredesign,thefinaldesignoftheasummaryandoutlook.KEYWORDS：STC89C52ISD4004VoiceStorageVoiceplayback目录第1章绪论.....................................................................................................................................4第2章系统总体方案论证.............................................................................................................52.1系统设计方案选择............................................................................................................52.1.1主控模块的方案选择.............................................................................................52.1.2显示模块的方案选择.............................................................................................52.1.3语音模块的方案选择.............................................................................................62.2系统总体方案设计............................................................................................................6第3章系统硬件电路设计.............................................................................................................83.1主控模块电路设计............................................................................................................83.1.1STC89C52单片机简介...........................................................................................83.1.2STC89C52最小系统电路设计...............................................................................93.2显示模块电路设计..........................................................................................................103.3语音模块电路设计..........................................................................................................123.4系统参数设置电路设计..................................................................................................153.5系统电源电路设计..........................................................................................................15第4章系统软件设计...................................................................................................................174.1主程序流程图设计..........................................................................................................174.2子程序流程图设计..........................................................................................................184.2.1录音子程序...........................................................................................................184.2.2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。目前语音服务行业越来越广泛，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。在许多应用场合，设计者需要将语音系统和单片机结合在一起[1]。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。现代人类生活中所有的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机，单片机可以说是世界上数量最多的计算机[2]。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。可以说，单片机能够在语音功能的实现应用中发挥重大的作用。近年来，语音信号处理技术研究的突飞猛进，为数字语音存储和播放系统提供了新的发展空间。对语音的采集、处理从以前简单的波形编码转变为参数编码、压缩，从而大大减少了存储的数据[3]。目前比较典型的语音器件有美国的ISD公司生产的ISD系列语音芯片。ISD系列语音芯片采用模拟数据在半导体存储器直接存储的专利技术，即将模拟语音数据直接写入到单个存储单元，不需经过A/D或D/A装换，因此能够较好的真实再现语音的自然效果，避免了一般固体语音电路因为量化和压缩所造成的量化噪声和失真现象[4]。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