基于AT89S52 和K9F6408U0A 的语音数字系统设计

该系统以单片机AT89S52 为控制器， 采用键盘和LCD 作为人机界面，ADC0809 采集音频信号， 扩展8 MB 闪速存储器K9F6408U0A作为数字化音频信号的存储器，通过软件滤波滤除噪音；采用PWM 产生声音的原理，使存储在Flash 中的音频数据控制PWM 每个波形的占空比，通过低通滤波器将声音从PWM 的脉冲中分离，并驱动扬声器。 本文介绍了一个基于AT89S52单片机和K9F6408U0A闪存的语音数字系统设计。该系统采用AT89S52作为控制器，利用键盘和LCD作为人机交互界面，ADC0809用于音频信号采集，K9F6408U0A作为8MB的存储器来存储数字化音频信号。在信号处理过程中，通过软件滤波消除噪声，使用PWM（脉宽调制）技术生成声音，由存储在Flash中的音频数据控制PWM的占空比，经过低通滤波器分离出声音并驱动扬声器。 AT89S52是一款广泛应用的8位单片机，具有丰富的I/O口、内部程序存储器和RAM，适合用于控制系统。在本设计中，它承担了控制整个系统的任务，包括LCD显示、按键处理、数据采集和存储以及PWM波形生成。 ADC0809是一款8位模拟数字转换器，能够将模拟音频信号转化为数字信号，以便于在数字系统中处理。通过软件滤波，系统能有效地去除噪声，提高音频质量。K9F6408U0A是一款高速闪存，容量为8MB，足以存储大量的数字化音频数据。 PWM技术在音频播放中扮演着重要角色。PWM通过调整脉冲宽度来表示不同的电压等级，从而控制音频信号的幅度。在本设计中，存储在闪存中的音频数据决定了PWM波形的占空比，经过低通滤波器后，脉冲信号被还原为模拟音频信号，驱动扬声器发声。 系统设计中考虑了三种方案：直接使用语音芯片、利用DSP处理和采用AT89S52进行控制。最终选择了第三种方案，因为它既经济又实用，而且所需的器件容易获取。方案一虽然简单，但灵活性不足；方案二的DSP虽然功能强大，但成本较高。 硬件设计包括单片机、声音信号拾取和放大电路、A/D转换电路以及声音编码存储电路。声音信号拾取电路通常使用麦克风，通过前置放大电路将微弱的音频信号放大，然后通过A/D转换器ADC0809转化为数字信号。ADC0809与AT89S52之间的接口设计确保了数据转换的准确性和实时性。 在声音编码存储电路中，8kHz的采样率意味着每秒产生8000个样本，每个样本为1字节，总共需要64KB/s的存储速率。考虑到存储和播放的连续性，K9F6408U0A的容量足够存储长时间的语音数据。 总结来说，这个基于AT89S52和K9F6408U0A的语音数字系统设计巧妙地结合了硬件和软件，实现了音频信号的数字化处理、存储和播放。通过优化的电路设计和有效的信号处理技术，它提供了一种经济高效的方式来实现音频信号的数字化，具有广泛的应用前景，特别是在消费电子领域。