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基于单片机的录音系统设计_.doc
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基于单片机的录音系统设计_.doc
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基于单片机的录音系统设计
I
主
要
研
究
内
容
、
方
法
和
要
求
主要研究内容:
学习掌握 STC89C51 单片机系统应用;对 ISD4004 语音芯片的结构、特点进行
了解,掌握录音系统的原理以及整个系统的工作方式并深入的分析说明。
研究方法:
主要通过参阅相关资料、书籍和网上资料,收集相关信息。同时咨询指导老师,
以求达到专业知识,完成设计的效果。
要求:
1、完整的语音录放硬件原理图设计;
2、完成硬件电路的组装;
3、完成设计的综合程序,最终调试得以实现;
进
度
计
划
2019 年 10 月 25 日~2019 年 11 月 6 日:按照任务书查找相关资料;
2019 年 11 月 7 日~2019 年 11 月 30 日:通过掌握的资料撰写并提交开题报告;
2019 年 12 月 1 日~2020 年 2 月 14 日: 编写大纲;
2020 年 2 月 15 日~2020 年 3 月 31 日: 根据掌握资料完成初稿;
2020 年 4 月 1 日~2020 年 4 月 27 日: 修改论文主要格式完成论文二稿;
2020 年 4 月 28 日~2020 年 6 月: 撰写终稿,完成 PPT 的制作,准备答辩。
主
要
参
考
文
献
[1] 赵丽芬,张学超,陈文娟,“传感器技术及其应用”课程教学改革,铜仁学院
大数据学院,2017.09.
[2] 马须敬,朱义彪,传感器的研究现状与发展趋势,青岛科技大学材料科学与工
程学院,2017.08.
[3] 李军,韩波,李振杰,传感器技术实践教学改革与实践,阜阳师范学院计算机
与信息学院,2017.05.
[4] 郭玉霞,李志杰,基于 ADS1256 和 STM32 的数据采集装置设计,甘肃工业职
业技术学院电信学院,2018.12.
指导教师签字: 年 月 日
教研室主任签字: 年 月 日
备注:此任务书由指导教师填写,并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。
II
摘 要
随着科学技术的不停发展,电子工业的地位越来越重,目前,电子产品几乎
能够在社会的各个领域范围看到。有效的带动着社会生产力的进步和信息化的完
善,同时电子产品也越来越智能化。语音播报和语音提示是现如今智能化出行生
活之中常见的一种现象,无论是在车辆上安装提醒还是在公共环境之下安装语音
提示系统都尤为常见。这种专业的提示系统给我国各行各业带来了诸多的好处也
促使行业实现飞速的变革升级。电子录音设备近几年在市场上快速发展,已经有
了各式各样的电子录音产品,对于电子录音产品的深入研究也极其重要。
本文主要介绍了利用单片机控制 ISD4004 语音芯片完成语音录放电路的原
理设计及操作,本设计主要要求实现对语音进行录音,暂停以及分段录音。首先
通过大量的资料查阅与分析,对该设计有一个大的框架,然后先进行系统硬件方
面的使用器件的确定,最后再考虑到合理的使用成本,资源和易于开发的条件,
规划出一个整体的设计方案。该电路设计主要采用了以 STC89C51 单片机与
ISD4004 语音芯片作为主芯片。ISD4004 语音芯片设计的前提是一切操作都由微
控制器控制,操作命令可通过串行通信接口 SPI 送入。音频由 LM386 进行放大
输出。设计将语音分为 9 段,每段可以录制 50 秒。
录音系统的应用,很好地解决了国内安全方面面临的诸多问题,文章最后对
录音系统技术在市场上的应用及技术发展方向进行了总结和展望。
【关键词】51 单片机 语音录放 音频放大
III
ABSTRACT
With the continuous development of science and technology, the position of electronic
industry is more and more important. At present, electronic products can be seen in almost all
areas of society. Effectively driving the progress of social productivity and the improvement of
informatization, and electronic products are becoming more and more intelligent. Voice
announcements and voice prompts are a common phenomenon in today's intelligent travel life.
Whether it is to install reminders on vehicles or to install voice prompt systems in public
environments is particularly common. This professional reminder system has brought many
benefits to all walks of life in our country and has prompted the industry to achieve rapid changes
and upgrades. Electronic recording equipment has developed rapidly in the market in recent years,
and there have been various electronic recording products. In-depth research on electronic
recording products is also very important.
This article mainly introduces the principle design and operation of using the single chip
microcomputer to control the ISD4004 voice chip to complete the voice recording and playback
circuit. This design mainly requires the realization of voice recording, pause and segmented
recording. First of all, through a large amount of data review and analysis, there is a large
framework for the design, then the system hardware is used to determine the device used, and
finally considering the reasonable use cost, resources and easy development conditions, plan a
whole Design scheme. The circuit design mainly uses STC89C51 single chip and ISD4004 voice
chip as the main chip. The premise of the design of the ISD4004 voice chip is that all operations
are controlled by the microcontroller, and the operation commands can be sent through the serial
communication interface SPI. The audio is amplified by LM386. The design divides the voice
into 9 segments, each segment can be recorded for 50 seconds.
The application of the recording system has solved many domestic security problems, and
the article finally summarizes and prospects the application of the recording system technology in
the market and the development direction of the technology.
【Key words】51 microcontroller Audio playback Audio amplifie
IV
目 录
前 言............................................................................................................................1
第一章 概述................................................................................................................3
第一节 设计背景....................................................................................................3
第二节 设计的目的与意义....................................................................................4
第三节 设计的研究内容........................................................................................5
第二章 系统方案的设计..............................................................................................6
第一节 设计思路....................................................................................................6
第二节 系统硬件方案选择....................................................................................6
一、主控芯片的选择............................................................................................6
二、语音芯片的选择............................................................................................7
三、显示器件的选择............................................................................................8
第三节 系统整体设计的方案................................................................................8
第四节 本章小结....................................................................................................9
第三章 系统硬件电路设计......................................................................................10
第一节 STC89C51 单片机系统设计...................................................................10
一、STC89C51 的概述.......................................................................................10
二、STC89C51 的引脚介绍...............................................................................10
三、STC89C51 单片机最小系统.......................................................................13
第二节 LCD1602 液晶显示电路的设计............................................................14
一、LCD1602 的概述........................................................................................14
二、LCD1602 的工作原理................................................................................15
第三节 LM386 音频放大电路设计.....................................................................19
一、LM386 的概述.............................................................................................19
二、LM386 的引脚说明.....................................................................................19
第四节 ISD4004 语音录放电路的设计 ..............................................................20
一、ISD4004 语音芯片的概述 ..........................................................................20
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