数字化语音存储与回放系统..

摘要语音录放系统以AT89C51单片机为控制核心。ISD2560是一种永久记忆型语音录放电路器件，它具有音质自然、使用方便、单片存放、反复录音、低功耗、抗断电等特点，广泛应用于许多领域。ISD2560省去A/D和D/A转换器，集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480KB的EEPROM。为降低成本，在最小硬件设计基础上，系统功能尽可能用软件程序实现，利用C51高级C语言编程开发。关键：词AT89C52单片机，ISD2560，语音录放前言单片机是一款功能强大，集成度非常高的数字处理系统。它集成了ADC和PWM的模块而且还有硬件滤波器！它基本上可以处理生活中实时性不太强的数字信号和模拟信号，并实现通信。该课题设计基于AT89C51单片机，介绍和分析了录音器的基本原理，并作出较为简单的录音器模型展示其原理！主要运用了AT89C51单片机内部集成的ADC转换模块以及PWM功能，将从外部接收的模拟信号转换为数字信号，并存储在AT45DB41B存储芯片中，再将从AT45DB041B存储芯片中读取数字信号转化为模拟信号，送到外部的喇叭中进行播放。主要功能有录音，存储，删除，放音等！IIIAbstractThevoicerecordingsystemwithAT89C52MCUasthecontrolcore.ISD2560isapermanentmemorytypevoicerecordingcircuitdevice,ithasthequalityofnatural,easytouse,amonolithicstorage,repeatedrecordings,lowpowerconsumption,powerresistanceandothercharacteristics,arewidelyusedinmanyfields.ISD2560withoutA/DandD/Aconverter,highintegrationlevel,interiorincludesapreamplifier,aninternalclock,timer,samplingclock,filters,automaticgaincontrol,logiccontrol,analogtransceiver,decoderand480KBEEPROM.Inordertoreducethecost,theminimumbasedonthehardwaredesign,systemfunctionasfaraspossibleusingasoftwareprogram,usingC51advancedCprogramminglanguageKeywords:AT89C52,ISD2560,voicerecordingcircuitIV目录第1章绪论......................................................................................................................................11.1引言........................................................................................................................................11.2数字语音录放系统的发展....................................................................................................1第2章单片机控制语音录放系统的设计......................................................................................22.1总体方案论证.........................................................................................................................22.2单片机AT89C52.....................................................................................................................22.3ISD2560语音芯片.................................................................................................................4第3章硬件电路及软件实现..........................................................................................................83.1系统硬件电路设计................................................................................................................83.2系统软件设计......................................................................................................................10第5章总结....................................................................................................................................12致谢.....................................................................................................................错误!未定义书签。参考文献..........................................................................................................................................13附录..................................................................................................................................................14附录1：元器件清单...................................................................................................................14附录2：作品照片.......................................................................................................................16附录3：作品照片.......................................................................................................................17南京机电职业技术学院毕业设计论文1第1章绪论1.1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，本文用单片机AT89C51和录放时间达60s的数码语音芯片ISD2560设计了一套智能录取、循环播放，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。1.2数字语音录放系统的发展数字语音录放是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理、并且在一定存储设备中进行存储，并可在需要时进行输出的过程。相对于模拟设备来说，数字设备易于集成、小型化、成本更低，同时更为稳定，且操作更为直接、方便，使得数字语音录放系统目前在各种领域中得到了广泛的应用。例如监控环境中使用的语音采集系统；再如家庭或学校中使用的语音复读机等，都可看作是数字语音录放系统的典型应用。然而目前一般的数字语音录放系统中，对语音只是进行简单的采集、存储和播放；虽然可以较大程度上保证语音的保真度，但过多的语音数据会造成对大量存储设备的需求。对于大型系统，可通过采用大容量的硬盘、甚至大规模的磁盘阵列来解决；但是对于小型的设备，例如便携式的语音复读机，由于容量有限，则不能采用同样的方法。近年来，语音信号处理技术研究的突飞猛进，为数字语音录放系统提供了新的发展空间。对语音的采集、处理从前简单的波形编码转变为进行参数编码、压缩，从而大大减少了存储数据。举例来说，原始语音一般都是采用8KHz抽样，16bits的线性PCM编码进行采集后的数据进行压缩，存储量则可以大大减少，当需要恢复语音时，可利用编码后的参数进行合成，可以得到质量令人满意的结果。南京机电职业技术学院毕业设计论文2第2章单片机控制语音录放系统的设计2.1总体方案论证方案一：利用单片机及其外围硬件电路（如A/D、D/A、存储器等），就能完成语音信号的数字化处理，实现语音的存储与回放，及单片机测控系统的语音提示报警及语音提示操作。但是语音信号容易受到外界干扰而失真，并且信号的压缩存储比较复杂，硬件电路不宜调试。方案二：直接采用单片机AT89C51与专用的语音处理芯片ISD2560设计实现语音存储与回放，实现语音的分段录取、组合回放。语音信号抗干扰能力强，存储方便，调试简单，还可以作为语音服务的子系统。所以，选择此方案。本设计基于语音回放系统，可实现录音，循环放音功能。系统框图如下图所示：图3-1系统框图2.2单片机AT89C51AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。单片机控制ISD2560按键录音松键循环放音南京机电职业技术学院毕业设计论文32.2.1主要性能参数·与MCS—51产品指令和引脚完全兼容·8k字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次擦写周期·全静态操作：0Hz—24MHz·三级加密程序存储器·256×8字节内部RAM·32个可编程I/O口线·3个16位定时/计数器·8个中断源·可编程串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式图3-2AT89C52引脚分布功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：8k字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器