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火博sports基于AT89S52单片机和ISD4004语音芯片实

发布时间:2024-05-04 21:34:38 来源:火博体育首页 作者:HB火博APP官网

  随着数字电子技术的发展和单片机等微的产生,语音的存储与自动播放变得易于实现。目前语音存储与自动播放系统已经广泛应用于日常生活当中。公共汽车上的语音报站器、银行和医院的排队等候系统等,都是语音存储与自动播报系统的应用。本文介绍一种以语音存储与自动播放系统为基础的语音播报记事器设计。该设计以ISD4004:语音芯片和AT89S52单片机为中心,很好地实现了语音存储与自动播放。

  语音播报记事器的主要功能是实现语音存储与定时播放。要实现语音存储与定时播放的方法很多,可供选择的器件也很多。由于单片机等微的出现和数字电路技术的发展,使得现在的语音存储与自动播放变得易于实现。本设计采用单片机作为微。单片机的字长由4位、8位、16位发展到32位。目前这几种字长的单片机同时存在于市场,用户可以根据不同的需要进行选择。本系统选用字长为8位的AT89S52单片机作为。

  目前可以与单片机配合使用的语音芯片有很多,其中不乏性能十分优越的语音芯片,美国ISD公司生产的ISD4004语音芯片就是它们中的一员。ISD4004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阵列。引脚包括电源、时钟、语音信号模拟输入/输出端、与MCU接口(SPI接口)几部分。芯片采用多电平直接模拟量存储技术,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。

  ISD4004系列单片录放时间为8~16 min,采样频率可为4.0/5.3/*/8.0 kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降。芯片设计基于所有操作必须由微控制,操作命令可通过串行通信接口(SPI或Mi-crowire)送入。由于ISD4004的众多优点,本设计就采用它作为录放音器件。

  系统外接时钟芯片PCF8563、矩阵键盘LED显示和E2PROM AT24C01。录音时为了改善语音质量,要提高输入端的信噪比,因此在系统的输入端采用三极管(9014)放大电路单端输入,系统的输出端经音频功率放大器LM386放大输出后驱动扬声器。整个系统的系统框图如图1所示。

  语音信号经过驻极体话筒转化为的电信号很微弱,在送入语音芯片之前需要经过放大。这样做的目的是为了提高信号的信噪比,以达到更好的抑制噪声的目的。由于声电转换器件使用的是驻极体话筒,所以后级放大电路使用三极管作为放大器件即可满足要求。本设计中从语音芯片输出的语音信号很微弱,不能直接驱动扬声器,所以要在语音芯片和扬声器之间加上一个功率放大电路。功率放大电路使用美国国家半导体公司生产的音频功率放大器LM386并配合少许电容电阻构成。该功放电路的放大效果良好,噪音小,可以满足本设计的要求。

  本设计的显示部分使用LED数码管。为了提高LED显示的亮度,在本设计中,将a,b,c,d,e,f,g引脚分别串联300 Ω的电阻后接5 V电压即可。本设计采用软件查表方式输出。当系统没有录放音时,需要显示年、月、日、时、分、秒、星期等信息;当系统有录放音时,需要显示与录放音有关的信息。这样,整个系统一共需要15个数码管。为了节省单片机的I/O口,显示部分使用了74LS154,单片机与LED的接口采用动态接口。74LS154是4线线译码器,用于将单片机的输出译码后作为LED的片选信号使用。

  PCF8563是飞利浦公司生产的低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片,是I2C总线接口器件。设计中,PCF8563用来提供时间和日历信息。当没有进行录音和放音操作时,本设计相当于一个万年历;当进行录音或放音时,PCF8563用来对每段录音或放音进行计时,所有的时间信息均通过LED数码管显示出来。由于PCF8563是漏极开路,所以必须要加5.1 kΩ的上拉电阻。PCF8563与AT89S52的接口电路设计如图2所示。

  本设计使用ISD4004-16M型号的语音芯片。这款语音芯片可以录音16 min,它有一个端口为RAC端,RAC为行地址时钟端,每个RAC周期表示ISD存储器的操作进行了1行(ISD4004系列中的存贮器共2 400行),所以RAC端的行地址数目与语音芯片中存储器的行数对应,即语音芯片存放的每段录音的初始与结束地址与惟一的RAC行地址数对应。所以只需将RAC端与单片机的计数端相连,仅记录RAC行地址数目即可实现整个录放操作,且单片机的计数器无需中断。根据以上的思想,设计ISD4004与单片机的接口电路如图3所示。

  本设计中的程序设计包括以下几个部分,即键盘处理程序、ISD4004放音驱动程序、ISD4004录音驱动程序、时间校正程序、录音子程序、放音子程序、播放时间设置子程序、播放选择程序、子程序设计。图4为主程序流程图。

  系统上电后15个数码管全亮大概3 s,以此检测数码管的好坏。之后数码管会出现年、月、日、星期、时、分、秒等信息。当按下录音键后,系统开始录音。录音时,数码管会显示“SAVE”字样,并会显示该段录音的时间信息;当确定键按下后,该语音段的录音结束,数码管重新显示时间信息。当按下放音键时,系统开始放音,这时数码管会显示“PLAY”字样,并会显示该段录音的时间信息。放音结束后数码管会回到时间显示界面。当按下时间校正键后,便可以对时间进行校正;当按下确定键后,时间校正结束。本系统可以录音15 min,可以录4段录音。当按下播放设置键后,就可以对每段录音的播放时间进行设置;当按下播放选择键后,就可以播放4段录音中的任意一段。

  整个系统的设计合理,外围电路结构简单,方便调试;单片机余留有I/O口,方便系统的升级和扩展;单片机的所有程序均使用C-51进行编写,方便调试和阅读。整个系统工作稳定,操作方便。本设计的设计原理完全可以用在公共汽车上,作为语音报站器使用,也可以用在银行和医院等一些需要自动播报语音信息的公共场所。在本设计的基础上稍加扩充,就可以满足实际应用的需要。

  一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容:一是系统扩展,即单片机内部的功能单元,如 ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时,必须在片外进行扩展,选择适当的芯片,设计相应的电路。二是系统的配置,即按照系统功能要求配置外围设备,如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等,要设计合适的接口电路。 系统的扩展和配置应遵循以下原则: 1、尽可能选择典型电路,并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求,并留有适当余地,以便进行二次开发。 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与

  硬件系统扩展和配置应遵循的设计原则 /

  东芝公司(Toshiba Corporation, TOKYO:6502)今天宣布,该公司已经为多功能一体机和打印机等设备的电机控制应用推出了基于ARM Cortex™-M4F内核的新TX04系列微:“TMPM462F15FG”、“TMPM462F10FG”、“TMPM461F15FG”和“TMPM461F10FG”。样品将从今年11月开始提供,批量生产将从2014年春季开始。 为多功能一体机和打印机等设备开发尖端电机控制应用需要更多软件代码,因此要求微拥有大容量存储器、多个通信通道和配有高分辨率传感器的接口。 新型微最多可整合1.5Mbyte闪存ROM、193Kbyte SRAM、20个串行接口通道

  引言 步进电机是控制执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。步进电机将电脉冲信号转换成相应角位移或线性位移的驱动装置,其转动速度和脉冲频率能严格同步,具有较高的重复定位精度,且没有累积误差。步进电机的驱动是由驱动电路实现的,驱动电路和步进电机构成一个有机整体。 步进电动机具有结构简单、可靠性高和成本低的优点,但同时也存在振荡、失步以及精度不够的问题,从而制约了在高精确度自动控制系统中的应用,如雕刻机、打印机、硬盘驱动器、绘图仪、钻孑L机等。采用细分控制可以很好地提高精度,因此对基于单片机控制的步进电机步距角细分系统进行设计与研究有着实际的意义。 1 原理与方案 1.1 细分原理

  和TA8435芯片实现步进电机步距角细分系统的设计 /

  该系列单片机新增电压电平转换功能,有助于提高灵活性并降低系统成本 从手机、汽车到智能恒温器和家用电器,越来越多日常设备与云端相连。随着连接性增多,在芯片层面部署先进的安全措施以保护固件和数据,就变得至关重要。为了应对当前和不断扩大的安全威胁,Microchip Technology Inc.(微芯科技公司)今日发布PIC18-Q24 系列单片机(MCU)。 为应对在嵌入式系统中对器件进行恶意重新编程的威胁,PIC18-Q24单片机引入了编程和调试接口禁用(PDID)功能。启用后,这一增强型代码保护功能将锁定对编程/调试接口的访问,并阻止未经授权的读取、修改或擦除固件的尝试。 Microchip 8位单片机业务部副

  为增强代码安全性设置新标准 /

  Microchip: 众所周知,Microchip雄居8位单片机龙头地位,与此同时,该公司也以其dsPIC系列瞄准16位单片机市场,力求做到兼顾8位单片机的低价优势与32位单片机的性能特色。 Motorola: Motorola拥有从8位、16位到32位的完整MCU产品线位MCU的市占率为全球第一,16位则排名第三。 Motorola 8位MCU多在消费性电子应用;16位着重在汽车市场;32位用于CableModem、ADSL等通讯领域以及需要低耗电、高效能的应用产品。 瑞萨: 扩大产品线位产品,满足中国MCU各领域特别是汽车电子和工业电子领域的需求;

  Design of Low Consumption System of 80C51 Series SCM Bas ed on HYM8563 XUE Jianguo (Electronics & Information Engineering Department, Putian University,Putian 351100, China) Key words: SCM; low consumption; real?time clock; design HYM8563[1]是一款由武汉昊昱微电子有限公司生产的低功耗CMOS串行I2C实时时钟/日历芯片,图1为其内部结构方框图,图2为其管脚定义和典型应用的接线图

  低功耗系统设计 /

  采用的是反激式的开关电源电路,反激式开关电源比正激式开关电源少用了一个大的储能滤波电感,以及一个续流二极管,因此,反激式开关电源的电路比较简。


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