基于51單片機(jī)的語(yǔ)音儲(chǔ)存和回放的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

II摘要語(yǔ)音功能是電子產(chǎn)品和自動(dòng)控制設(shè)備的重要組成部分，它可以改善用戶的體驗(yàn)，提升人機(jī)交互的便捷性。許多情況下，語(yǔ)音存儲(chǔ)和播放技術(shù)都需要與單片機(jī)相結(jié)合。然而，傳統(tǒng)的模擬語(yǔ)音處理系統(tǒng)并不能滿足這些需求，因此它們的效果并不理想。在這項(xiàng)設(shè)計(jì)中，我們使用了性能強(qiáng)大的STC89C51單片機(jī)作為主控器件，并使用了高性能的語(yǔ)音芯片ISD2560來實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音存儲(chǔ)和回放功能。此外，我們還使用了高性能的LCD1602顯示屏來展示系統(tǒng)的信息。通過設(shè)計(jì)四種功能按鍵，用戶可以輕松控制語(yǔ)音錄制、播放、繼續(xù)播放、選擇語(yǔ)音段、調(diào)節(jié)語(yǔ)音播放時(shí)長(zhǎng)和速度，從而實(shí)現(xiàn)更加便捷的語(yǔ)音體驗(yàn)。在本次設(shè)計(jì)中，我們將會(huì)詳細(xì)地探討每個(gè)部分的特性，并從中挑選出合適的元器件。接下來，我們將會(huì)針對(duì)每個(gè)部分的特性，制定出完善的硬件電路與軟件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：STC89C51；ISD2560；語(yǔ)音儲(chǔ)存；語(yǔ)音回放AbstractVoicefunctionisanimportantpartofelectronicproductsandautomaticcontroldevices,whichcanimprovetheuserexperienceandenhancetheconvenienceofhuman-computerinteraction.Inmanycases,voicestorageandplaybacktechnologywillneedtobecombinedwithamicrocontroller.However,traditionalanalogspeechprocessingsystemsdonotmeettheseneeds,andthereforetheireffectsarenotideal. Inthisdesign,weusedthepowerfulSTC89C51microcontrollerasthemaincontroldevice,andusedahigh-performancevoicechipISD2560toachievevoicestorageandplaybackfunctions.Inaddition,weusedahigh-performanceLCD1602displaytodisplayinformationaboutthesystem.Bydesigningfourfunctionalbuttons,userscaneasilycontrolvoicerecording,play,continuetoplay,selectvoicesegment,adjusttheplayingtimeandspeedofvoiceplayback,soastoachieveamoreconvenientvoiceexperience. Inthisdesign,wewilldiscussthecharacteristicsofeachpartindetail,andselecttheappropriatecomponents.Next,wewilldevelopaperfecthardwarecircuitandsoftwaredesignbasedonthecharacteristicsofeachpart.Keywords：STC89C51；ISD2560；Voicestorage;Voiceplayback目錄TOC\o"1-3"\h\u2496摘要 I28044Abstract II3924第1章緒論 418931.1研究背景及意義 4307541.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 419321.3研究?jī)?nèi)容 512064第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 617552.1總體方案選擇 6278212.2單片機(jī)選擇 7170562.3語(yǔ)音芯片的選擇 8163732.4功率放大器的選擇 10106512.5顯示模塊器件選擇 1127174第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 1222353.1系統(tǒng)硬件電路總體設(shè)計(jì) 12169753.2STC8951外圍電路設(shè)計(jì) 12296463.2.1晶振電路設(shè)計(jì) 12107683.2.2復(fù)位電路設(shè)計(jì) 13140103.3語(yǔ)音電路設(shè)計(jì) 1349573.4功放電路設(shè)計(jì) 157043.5顯示電路設(shè)計(jì) 1615653第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16273894.1系統(tǒng)主要變量說明 1798104.2程序主流程圖 17209714.3錄音子程序流程圖 18291274.4錄音播放子程序流程圖 1914316第5章系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真 202880結(jié)論 246949參考文獻(xiàn) 257236致謝 2623345附錄一 276529附錄二 28第1章緒論1.1研究背景及意義在過去，語(yǔ)音信息的儲(chǔ)存一直是一個(gè)難以解決的問題，150年前，隨著機(jī)械留聲機(jī)的發(fā)明，該問題被初步解決，但同時(shí)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的語(yǔ)音回放系統(tǒng)具有體積大，且使用復(fù)雜的特點(diǎn)，因此在使用過程中十分不方便。相對(duì)于傳統(tǒng)的磁帶，膠片等早期設(shè)備,數(shù)字設(shè)備易于集成、小型化、成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單方便。因此，在解決早期錄音設(shè)備存在的問題的同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，將51單片機(jī)應(yīng)用到語(yǔ)音儲(chǔ)存與回放系統(tǒng)中，使得產(chǎn)品更加便攜方便，是本次設(shè)計(jì)的目的。目前，許多傳統(tǒng)的數(shù)字語(yǔ)音錄制系統(tǒng)僅能夠收聽、儲(chǔ)存并傳輸聲音信號(hào)，盡管它們能夠很好地確保聲音質(zhì)量，但如果聲音信號(hào)太多，它們將無法被有效地傳輸。最近幾年，由于單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得傳輸聲音的方式由傳統(tǒng)的波形編輯改為參數(shù)編輯并壓縮，這有助于降低聲音數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)難題。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，單片機(jī)因具備出色的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)效益高、節(jié)能環(huán)保、操作簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)而受到了越來越多的重視，并被普遍地運(yùn)用在多個(gè)行業(yè)，為語(yǔ)音播報(bào)提供了極具潛力的技術(shù)支持。[1]隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人開始采用更加先進(jìn)的技術(shù)，如自動(dòng)增強(qiáng)的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、智能的自動(dòng)調(diào)諧技術(shù)、自動(dòng)噪聲抑制技術(shù)等，以及更加精確的自動(dòng)化控制技術(shù)，從而大大提高了語(yǔ)音信號(hào)的處理效率。為了提高音質(zhì)，我們可以采用專門的音效芯片。這種芯片可以通過控制器進(jìn)行操作，無論是手動(dòng)還是自動(dòng)，都能夠?qū)崿F(xiàn)聲音的記錄和播放。此外，它的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可以輕松地安裝在單片機(jī)系統(tǒng)中，而且體積小巧，重量輕，能夠滿足單片機(jī)系統(tǒng)的需求。因此，我們需要設(shè)計(jì)一種新型的聲音芯片微控制器，它能夠通過數(shù)字信號(hào)來控制語(yǔ)音的傳輸。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)ISD2560單片語(yǔ)音芯片是美國(guó)ISD公司研制出來的，其獨(dú)特之處在于，它能夠通過模擬信號(hào)的形式，無縫地將語(yǔ)音信息存儲(chǔ)到單片機(jī)內(nèi)部，從而有效地降低語(yǔ)音失真。此外，ISD2560還具有多次錄音和播報(bào)功能，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場(chǎng)景。這種方法非常有利于在現(xiàn)場(chǎng)記錄和播報(bào)聲音。南京大學(xué)利用單片機(jī)語(yǔ)音芯片，結(jié)合ISD2560的功能，開發(fā)出一種非定長(zhǎng)分段語(yǔ)音錄制及隨機(jī)組合放音的新型技術(shù)，并將其普及于各種語(yǔ)音播報(bào)設(shè)備。江蘇大學(xué)則利用ST89C51，精細(xì)分析ISD2560的內(nèi)置存儲(chǔ)信息，并利用RAC引腳，精確定位語(yǔ)音地址，從而大大提高語(yǔ)音播報(bào)的效率，并為語(yǔ)音播報(bào)設(shè)備的可靠性提供有力的支持。ISD2560語(yǔ)音芯片不僅可以精確地輸入、傳輸語(yǔ)音，而且可以輕松地將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為可視化的形式，從而更加輕松地完成語(yǔ)音處理，更加高效地完成語(yǔ)音交互。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，未來的話音存儲(chǔ)領(lǐng)域的變革將從硬件到軟件，從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)到最先進(jìn)的語(yǔ)音處理，從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)到最先進(jìn)的信息處理，從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)到最先進(jìn)的信息處理，從而達(dá)到無縫的話音傳播，從而推動(dòng)未來的智能語(yǔ)音產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。未來，語(yǔ)音識(shí)別與合成技術(shù)將會(huì)占據(jù)領(lǐng)先地位，并促進(jìn)語(yǔ)音技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，使其更加逼近現(xiàn)場(chǎng)情景。1.3研究?jī)?nèi)容通過將語(yǔ)音信號(hào)劃分為兩種狀態(tài)，即錄制與回放，我們可以滿足高質(zhì)量的語(yǔ)音存儲(chǔ)與傳輸。然而，由于這種信號(hào)無法進(jìn)行數(shù)字化，因此我們必須使用一種專門的聲學(xué)芯片，將其進(jìn)行A/D到D/A的轉(zhuǎn)換，以達(dá)到最佳的聲學(xué)表達(dá)。單片機(jī)是一種關(guān)鍵的電子元件，它負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)語(yǔ)音儲(chǔ)存位置的起止，確保存儲(chǔ)的位置，以及確保存儲(chǔ)的可靠性。它還能夠根據(jù)特殊情況來調(diào)整存儲(chǔ)的容量，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存信號(hào)的傳輸。采用A/D和D/A技術(shù)來實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的處理，首先將模擬的語(yǔ)言信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字，并將其傳送至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，接著將其存入內(nèi)部，當(dāng)需要進(jìn)行播放，可以使用微控制器來調(diào)節(jié)，將其內(nèi)部的數(shù)值傳送至內(nèi)部，最終將其以數(shù)字信號(hào)的形式發(fā)送至揚(yáng)聲器，以實(shí)現(xiàn)更加清晰的聲音效果。[2]采用閃存作為儲(chǔ)存介質(zhì)，可以有效地防止數(shù)據(jù)的損壞，從而確保其安全性。此外，為了更好地捕捉到更加清晰的語(yǔ)音，可以采取更先進(jìn)的模擬信號(hào)放大器、濾波器等，而無需采用傳統(tǒng)的濾波軟件，從而實(shí)現(xiàn)更加精確的傳輸。語(yǔ)音播報(bào)器的核心結(jié)構(gòu)包括一個(gè)單獨(dú)的處理器，它能夠處理SPI信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信號(hào)。這個(gè)處理器可以在ISD2560語(yǔ)音芯片上運(yùn)行，通過按下不同的按鍵實(shí)施不同的功能，并且可以在語(yǔ)音芯片上輸入各種信息，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)。1.4論文的主要工作本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是參考國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)實(shí)際情況豐富充實(shí)自己對(duì)語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放功能的熟悉程度，用51單片機(jī)來設(shè)計(jì)一款語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如下:第1章緒論，闡述本次設(shè)計(jì)的主題，研究背景及意義，以及關(guān)于本次選題國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的研究現(xiàn)狀和成果進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述，并且對(duì)單片機(jī)語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)介，引入論文的中心問題。第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。概述選擇這種設(shè)計(jì)的原因及總體過程，說明設(shè)計(jì)中所用的元器件，詳細(xì)描述微控制器芯片語(yǔ)音選擇方法，并介紹了芯片能實(shí)現(xiàn)的各種功能。第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了本次設(shè)計(jì)中所需要用到的硬件電路。第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。介紹軟件編寫的流程圖，對(duì)錄音和放音程序部分單獨(dú)介紹。第5章系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及仿真展示本次設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果，闡述系統(tǒng)如何運(yùn)行。

第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1總體方案選擇方案一:系統(tǒng)主要由單片機(jī)AT89C51、AD574、DAC0832及閃速存儲(chǔ)器AT29C040組成。它們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射的聲音進(jìn)行有效的處理，并將處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為高頻的數(shù)字信號(hào)，最終傳遞到單片機(jī)的存儲(chǔ)器中。隨后，單片機(jī)會(huì)把處理好的數(shù)據(jù)存入內(nèi)部的存儲(chǔ)空間，當(dāng)需要播放聲音的時(shí)候，就會(huì)通過D/A轉(zhuǎn)換的形式進(jìn)行輸出。雖然該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)便，但是因?yàn)閿?shù)據(jù)很容易被外部因素所影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的失真，此外，數(shù)據(jù)的壓縮和存儲(chǔ)也相對(duì)繁瑣，使得硬件的調(diào)試任務(wù)變得更加艱巨。其方框圖如圖2-1所示。圖2-SEQ圖\*ARABIC1方案一方框圖方案二：該方案的設(shè)計(jì)上選用了語(yǔ)音芯片ISD2560以及單片機(jī)STC89C51，由二者聯(lián)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄制與回放的功能。同時(shí)外接一塊LCD1602顯示屏，能夠更加直觀地表現(xiàn)錄放音過程以及對(duì)于語(yǔ)音頻段的詳細(xì)操作。該方案還采用了LM386功率放大器作為揚(yáng)聲器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻音量大小的處理。ISD2560芯片連接電路簡(jiǎn)單，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，可以有效地避免錄入的語(yǔ)音產(chǎn)生失真現(xiàn)象，其方框圖如圖2-2所示。從系統(tǒng)性能的方面，本設(shè)計(jì)由方案二作為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖2-2方案二方框圖2.2單片機(jī)選擇在選擇本次設(shè)計(jì)所使用的單片機(jī)時(shí)，大部分情況下AT89C51會(huì)被作為一個(gè)優(yōu)秀的選項(xiàng)。它具備4位ISPFlash儲(chǔ)存器、128位內(nèi)置RAM和5個(gè)中斷源，可以提供較高的存儲(chǔ)能力和較快的訪問速度。[3]然而，它的一個(gè)主要問題也非常突出：調(diào)試時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)多次插拔的情況，這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工作流程變得復(fù)雜而耗時(shí)，并可能會(huì)導(dǎo)致芯片的破裂。采用STC89C5作為系統(tǒng)的主控芯片，其內(nèi)置的Flash存儲(chǔ)空間可以提供更高的存儲(chǔ)容量，而且存儲(chǔ)速度也更快，使得它擁有AT89C51無法比擬的優(yōu)勢(shì)。STC89C51擁有強(qiáng)大的ISP在線編程功能，大大簡(jiǎn)化了開發(fā)過程，而且可以有效避免多次插拔芯片，同時(shí)還可以有效地保護(hù)芯片免受損壞。其低功耗，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)也能避免設(shè)計(jì)中的各種問題。表2-1簡(jiǎn)單的對(duì)比了兩種芯片的差別。項(xiàng)目STC89C51AT89C51儲(chǔ)存器內(nèi)部RAMI/O口線中斷源工作電壓通信方式8位ISPFLASH儲(chǔ)存器512位內(nèi)部RAM32個(gè)I/O口線6個(gè)中斷源3.3-5V串口通信4位ISPFLASH儲(chǔ)存器128位內(nèi)部RAM32個(gè)I/O口線5個(gè)中斷源5V并口通信表2-1單片機(jī)功能對(duì)比表2.3語(yǔ)音芯片的選擇ISD2560是本次設(shè)計(jì)中所采用的一款高性價(jià)比的語(yǔ)音芯片，具有許多顯著的特性，包括：高耐久性、出色的聲音品質(zhì)、不需要特定的軟件驅(qū)動(dòng)程序，以及更短的錄制時(shí)間，可以持續(xù)60秒，而且可以重復(fù)播放10萬次，延續(xù)性更強(qiáng)。該芯片使用了一種新的方法來處理數(shù)據(jù)，它可以通過使用一種特殊的數(shù)字信號(hào)處理算法來提高信號(hào)的質(zhì)量。這種方法不需要A/D或D/A信號(hào)處理器，可以將所有的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到一個(gè)EEPROM單元，從而使得信號(hào)更加逼真、生動(dòng)。目前為止，市場(chǎng)上最常使用的語(yǔ)音芯片如下表2-2所示。項(xiàng)目TE6310TE6332ISD1420ISD2560語(yǔ)音長(zhǎng)度（s）10322060采樣頻率（KHz）6.44-6.46.48放音觸發(fā)放音觸發(fā)無邊緣/電平觸發(fā)電平觸發(fā)工作電流（mA）30453030工作電壓（V）4.5-5.52.7-3.34.5-5.54.5-5.5靜態(tài)電流（μA）2無1010MIC前置是否否否表2-2語(yǔ)音芯片參數(shù)對(duì)比表ISD2560具有豐富的操作模式，這使得我們?cè)谕獠恳蛩叵嗤那闆r下，可以使用更少的外圍器件來實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。此外，這些模式的設(shè)置還受到地址端的影響，如果A8和A9的值均設(shè)為1，那么就只有一種或幾種特殊的模式。這意味著，傳統(tǒng)的操作模式與直接尋址模式互斥。這些模式既能通過微型控制器來實(shí)施，也能通過硬件來完成。在每次操作中，0地址都默認(rèn)被設(shè)置成起點(diǎn)，然后根據(jù)需要調(diào)整其他的參考值。如果我們將錄制的內(nèi)容改變，比如改變語(yǔ)言的語(yǔ)調(diào)，并將CE置0，那么我們就可以使用該模式來完成所有的功能。當(dāng)CE再次由高變低時(shí)，該操作模式會(huì)被持續(xù)保持，以便芯片能夠自動(dòng)記錄當(dāng)前的地址/模式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行控制。[4]模式控制功能典型應(yīng)用A0/M0信息檢索快速檢索信息A1/M1刪除EOM標(biāo)志在全部語(yǔ)音錄放結(jié)束后，給出EOM標(biāo)志A2/M2未用當(dāng)使用工作模式操控時(shí)，此端應(yīng)接低電平A3/M3循環(huán)放音從0地址開始連續(xù)重復(fù)放音A4/M4連續(xù)尋址可錄放連續(xù)的多段語(yǔ)音A5/M5CE電平觸發(fā)允許信號(hào)中止A6/M6按鈕控制簡(jiǎn)化器件接口若MSB（A8、A9）地址被鎖定，那么無論CE電平是高還是低，都能夠按照預(yù)先指定的模式進(jìn)行操作。然而，一旦其他MSB（A8、A9）地址被改變，就會(huì)導(dǎo)致原本的操作模式被取消，這樣就會(huì)影響到最終的輸出。詳情請(qǐng)參見表2-3。表2-3控制模式說明表

2.4功率放大器的選擇在本設(shè)計(jì)的電路中，放音也是非常重要，值得關(guān)注的一環(huán)。本設(shè)計(jì)選用了LM386集成功率放大芯片，以實(shí)現(xiàn)將之前錄制的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為可以直接在揚(yáng)聲器中聽取的高質(zhì)量的語(yǔ)音。該芯片可以有效地降低外界干擾，從而提高系統(tǒng)的性能。通過將一個(gè)外部的電容與一個(gè)電阻連接到1引腳與8引腳，就能把電壓增益調(diào)改變成任意數(shù)值，這樣揚(yáng)聲器就能把錄制的聲音完整的播放出來了。圖SEQ圖\*ARABIC2-1LM386引腳圖圖2-1描述了該功率放大芯片不同的引腳，它們的位置如下：引腳二為反向輸入端，引腳五為輸出端；而同相輸入端為引腳三，地和電源分別為引腳4和6，電壓增益設(shè)定端是引腳8和1。通常在使用時(shí)旁路電容接在地和引腳7之間，大小一般是10uF。LM386的電池容量可達(dá)4~12V伏，其電壓增益范圍在20-200dB之間，其中4mA的靜止損耗可以滿足其要求；當(dāng)帶寬達(dá)到300KHz時(shí)，8腳將被斷開，而其所需的音頻功率則可達(dá)0.5W；此外，其輸入阻抗也可達(dá)50K。[5]應(yīng)該特別留心的是，即使只是短暫的斷開和重新接通，也可能導(dǎo)致瞬時(shí)的振動(dòng)，從而使得振動(dòng)產(chǎn)生的噪音影響到輸入的麥克風(fēng)，從而產(chǎn)生噪音項(xiàng)目測(cè)試環(huán)境規(guī)格工作電壓Vs（V）4～5輸入電壓Vin（V）-0.4～+0.4輸入阻抗Ri（KΩ）50靜電流Iq（mA）Vs=6V,Vin=0V4～8輸出功率Pout（mW）Vs=6V,R1=8Ω，THD=10%250～325電壓增益（dB）Pin1、8開路26Pin1、8以10μF連接46頻寬（KHz）Pin1、8開路300Pin1、8以10μF連接60表2-4LM386電子特性表2.5顯示模塊器件選擇LCD1602是一款高性能的液晶顯示器，它能夠清晰地展現(xiàn)出多種信息，包括標(biāo)記、文件、圖像和其他多媒體元素。它的高性能和輕量化的外觀，能夠滿足多樣化的需求，并且能夠提供更高的清晰度和更多的信息。LCD162可以同時(shí)顯示2行字符,每行包括16個(gè)字符,而且它的3個(gè)控制端口（RS、R/W、EN）都支持單片機(jī)控制，它的輸入電壓僅需5V，而且還具有自動(dòng)調(diào)整文本亮暗的功能，還支持背景燈的設(shè)置。LCD160液晶顯示板在各種領(lǐng)域都得到了普遍的使用，包括檢驗(yàn)設(shè)備、工具和家庭設(shè)備。該芯片具體細(xì)節(jié)如圖2-6所示。圖2-6LCD1602引腳圖圖2-6LCD1602引腳圖第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件電路總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要可分為四個(gè)部分，其中單片機(jī)控制部分由51單片機(jī)構(gòu)成，語(yǔ)音錄放部分由ISD2560實(shí)現(xiàn)，功放部分采用LM386集成功放使聲音放大，顯示屏顯示部分采用LCD1602顯示模塊對(duì)操作過程進(jìn)行顯示，簡(jiǎn)單易行且控制方便。單片機(jī)的P2口中的P2.0-P2.3分別與ISD2560的地址線相連，用來設(shè)置語(yǔ)音段的起始地址和控制操作模式;此外，P2口還能夠通過控制語(yǔ)音芯片P/R及PD端的電平高低以達(dá)到控制錄放音狀態(tài)的效果;P0.0-P0.7連接按鍵，供錄放音使用以及接顯示屏，通過顯示屏顯示錄音時(shí)長(zhǎng)以及錄音狀態(tài)。3.2STC8951外圍電路設(shè)計(jì)3.2.1晶振電路設(shè)計(jì)晶振不僅擁有良好的壓電效應(yīng)，而且還擁有諧振的特性，它通過將電能與機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)了一種雙向的振動(dòng)，從而達(dá)到了一種更高的振動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)了更準(zhǔn)確的振動(dòng)。一般來說，晶振的頻率精確度高達(dá)百萬分之50，這使得它能夠產(chǎn)生更加平滑的脈沖，因此被廣泛地應(yīng)用到微型計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘電路中。這些晶片大部分由石英半導(dǎo)體制成，并且由金屬包覆。[6]單片機(jī)晶振電路圖如圖3-1所示。圖3-1單片機(jī)晶振電路圖單片機(jī)都是在系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作的,因此產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖的晶振電路是單片機(jī)最小系統(tǒng)中不可或缺的部分。51系列的單片機(jī)內(nèi)部都集成了一個(gè)振蕩電路,在搭建單片機(jī)晶振電路時(shí),只需在單片機(jī)外部接入一個(gè)振蕩晶體作為系統(tǒng)振蕩源,此振蕩源就能和單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路構(gòu)成一個(gè)能夠產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)的晶振電路，單片機(jī)的工作速率都是由晶振電路的頻率決定的。單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須要提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)它才能正常工作。時(shí)鐘信號(hào)是整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)，能為各種指令的執(zhí)行提供時(shí)鐘節(jié)拍。通常單片機(jī)有兩種方式得到系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào):內(nèi)部振蕩、外部振蕩。[7]本設(shè)計(jì)采用了市面上常見的12MHZ晶振，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)特性，選用了22pf的陶瓷電容，其耐熱性好，價(jià)格低廉，絕緣性能良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3.2.2復(fù)位電路設(shè)計(jì)通常，為了維護(hù)程序的穩(wěn)定性，STC89C51的設(shè)計(jì)包含了復(fù)位功能，以防止由于外部因素的干擾而導(dǎo)致的STC89C51單片機(jī)的數(shù)據(jù)失真，從而導(dǎo)致無法繼續(xù)執(zhí)行程序，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，從而導(dǎo)致無法正常的錄入音頻，甚至出現(xiàn)噪聲，嚴(yán)重降低了語(yǔ)音的錄入與傳輸?shù)男省４藭r(shí)，我們必須將電路恢復(fù)到原來的狀態(tài)，這樣才能讓程序恢復(fù)到最初的狀態(tài)，從而確保我們能夠順利地完成語(yǔ)音錄制與播放。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們選擇了一種叫做外部復(fù)位的技術(shù)。這種技術(shù)的原理是，當(dāng)某個(gè)高電平信號(hào)傳遞給RESET端口，而且持續(xù)2個(gè)設(shè)備周期后，單片機(jī)將自動(dòng)重置。我們的外部復(fù)位技術(shù)依靠一組電阻和一組Vcc電源，以便在不需要的情況下進(jìn)行重置。將一組10uF的電容器連接在一起，有效地抵消了高頻噪聲，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為用戶帶來了安全、可靠的體驗(yàn)。電解電容C3和電阻R1組合而成的電路，51系列單片機(jī)的復(fù)位電平均為高電平，因此只要在單片機(jī)的復(fù)位引腳加上高電平,單片機(jī)即處于復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)電源接通電源，電容C3會(huì)迅速地給電路供電，而電路的電平也會(huì)隨之從高電平變成低電平，進(jìn)而使電路的電平保持平衡，以便實(shí)現(xiàn)電路的工作。在單片機(jī)中，電源重置所需的時(shí)長(zhǎng)取決于電池的大小和電流的流量。電路的詳細(xì)信息請(qǐng)參見圖3-2。圖3-2復(fù)位電路圖3.3語(yǔ)音電路設(shè)計(jì)ISD2560的片選(SS)端接單片機(jī)的P2.0引腳，串行輸入(MOSI)端接單片機(jī)的P2.1,串行輸出(MISO)端接單片機(jī)的P2.1引腳;串行時(shí)鐘(SCLK)接單片機(jī)的P2.3引腳，中斷(INT)接單片機(jī)的P3.2引腳，電源(Vssd、Vssa)和串行時(shí)鐘的(XCLK)端接地(電源負(fù)極)，電源(Vcca、Vccd)接3.3V電源正極。音源輸入電路由2個(gè)10K電阻、2個(gè)10nf無極電容和柱極話簡(jiǎn)構(gòu)成。ANDOUT接阻容元件對(duì)外輸出。[8]每個(gè)Vssd和Vcca分別從地線串聯(lián)一個(gè)0歐的電阻接入，這是模擬地和數(shù)字地隔離的一種很有效的方法，同時(shí)也能夠很好的屏蔽掉電路中的雜波信號(hào)的干擾。在進(jìn)行錄音之前，首先要按下錄音鍵，然后利用PD端、P/R端及其他端口的電平調(diào)節(jié)，將語(yǔ)音段的開頭信息輸入到單片機(jī)的端口中，并在錄音開頭信號(hào)被激活后，將端口電平調(diào)節(jié)回高電平，從而實(shí)現(xiàn)一段高質(zhì)量的語(yǔ)音錄制。采用相似的技術(shù)，我們還可以記錄下第二段、第三段、甚至更多的內(nèi)容。需要特別指出的是，記錄的總長(zhǎng)度通常應(yīng)該在規(guī)劃的范圍內(nèi)。在進(jìn)行放音操作之前，首先要確定所要傳輸?shù)恼Z(yǔ)言的起始地址。之后，將P/R端調(diào)節(jié)至高電平，并且將PD端調(diào)節(jié)至低電平，使用一個(gè)負(fù)脈沖來激活放音模式。在此期間，單片機(jī)會(huì)收到ISD2560的終止信號(hào)（即EOM）。因此，當(dāng)一個(gè)負(fù)脈沖出現(xiàn)時(shí)，單片機(jī)需要先確認(rèn)檢測(cè)到了上升沿信號(hào)，然后再開始播放第二段，這樣，可以避免出現(xiàn)聲音斷斷續(xù)續(xù)的情況，也可以減少噪聲的出現(xiàn)。圖3-3ISD2560電路圖3.4功放電路設(shè)計(jì)LM386芯片具有良好的音頻放大能力，且外圍電路元件少，電路簡(jiǎn)單易于操作。該芯片能夠?qū)β曇粜盘?hào)進(jìn)行升壓，調(diào)幅或調(diào)頻的處理。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，本章將使用10μf的電容和10k的電阻，并且詳細(xì)介紹它們的接法，以滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)景。(1)采用1腳與8腳之間連接電容與電阻的方式(1腳接電容“+”極)，可以調(diào)節(jié)增益，當(dāng)連接完成后，斷開時(shí)其最大增益可達(dá)到20dB。(2)選好調(diào)節(jié)音量的電位器。阻值不要太大，據(jù)計(jì)算10K最合適，太大也會(huì)影響音質(zhì)。(3)為了獲得更好的性能，建議使用“+”、"-“兩種模式的輸入/輸出，這樣就有助于取消共模信息，從而有效地控制共模噪音。(4)在第7腳（BYPASS）的連接中，一個(gè)重要的參數(shù)就是旁路電容。為了有效地抑制噪聲，在安裝BYPASS的過程中，需要將一個(gè)電解電容連接至地面，使其在運(yùn)行狀態(tài)良好的情況下，其輸出的電流大致相當(dāng)于電源的一半。通過提高電容的容量，可以顯著地減慢直流基準(zhǔn)電壓的波動(dòng)，進(jìn)而有效地阻止噪聲的產(chǎn)生。當(dāng)設(shè)備接通或斷開電源時(shí)，產(chǎn)生的噪聲正是因?yàn)榇祟惼畹耐蝗徊▌?dòng)而引起的。[9](5)為了降低噪聲，我們應(yīng)當(dāng)盡量減少輸入耦合電容的值。這種電容既可以阻擋直流電，又可以將交流信號(hào)和音頻進(jìn)行耦合。通常情況下，這種電容值較高時(shí)，噪聲的影響范圍較廣，但如果值較低，就會(huì)導(dǎo)致截止頻率增加。經(jīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)10uF/4.7uF最為合適。[4]圖3-4LM386功放電路3.5顯示電路設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的顯示模塊采用LCD1602顯示屏，它能夠?qū)崿F(xiàn)16x02的32個(gè)字符的高清晰度顯示，而且內(nèi)部的CGROM數(shù)據(jù)庫(kù)能夠收藏多達(dá)160種不同的點(diǎn)陣字符，從數(shù)字、英文大小寫字母到日常使用的符號(hào)，都能夠輕松地呈現(xiàn)出來。1602通過D0~D7的8位數(shù)據(jù)端傳送數(shù)據(jù)和指令，該端口接單片機(jī)的P0口。[10]V0端口為調(diào)整顯示器的對(duì)比度，該端口接10K的可變電阻，它能夠根據(jù)需要改變電阻值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示器的精確亮暗程度的調(diào)節(jié)。RS為寄存器選擇控制端，該端口接單片機(jī)的P2.4引腳，該引腳高電平為數(shù)據(jù)寄存器、低電平為指令寄存器。RW為讀寫控制端，該端口接單片機(jī)P2.5引腳。圖3-5為顯示電路引腳圖。圖3-5LCD1602引腳圖第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)架構(gòu)由STC89C51單片機(jī)構(gòu)成，其中的軟件使用了KEILC51編譯器，并采用proteus進(jìn)行軟件的仿真。編寫過程中，本次設(shè)計(jì)秉承了簡(jiǎn)約、高效的理念，盡量減少編寫復(fù)雜度，同時(shí)保證了編譯的流暢度。本文將通過詳細(xì)的硬件電路，深入探討每個(gè)模塊的軟件開發(fā)方案。本設(shè)計(jì)的軟件功能主要完成以下過程：首先，通過CE端的電平調(diào)節(jié)，使單片機(jī)在接收到RECORD指定的錄像按鈕的情況下，自動(dòng)調(diào)節(jié)CE端的電平，并繼續(xù)檢查RECORD指定的錄像按鈕的是否松開，如果按鈕松開，就調(diào)整CE端為高電平，使錄音終止；其次，當(dāng)放音鍵按下后，置PR端為1，進(jìn)入放音狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上，調(diào)整CE端為低電平，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音文件的播放，在此期間，等候語(yǔ)音段的終止信號(hào)EOM。如果EOM=0，則表明該語(yǔ)音消息已經(jīng)結(jié)束，應(yīng)當(dāng)返回主程序并開始執(zhí)行下一步操作。4.1系統(tǒng)主要變量說明本設(shè)計(jì)通過對(duì)語(yǔ)音芯片ISD2560不同端口的控制，以此來達(dá)成對(duì)錄放音操作的執(zhí)行，同時(shí)掃描系統(tǒng)電路的錄放音按鍵是否按下來判斷應(yīng)當(dāng)執(zhí)行何種操作模式，本設(shè)計(jì)中的主要變量及其相關(guān)功能如表4-1所示。變量名功能RECORD描述錄音鍵按下的狀態(tài)。錄音鍵按下該變量為1，錄音鍵松開為0。PLAY描述放音鍵按下的狀態(tài)。放音鍵按下該變量為1，放音鍵松開為0。EOM信息結(jié)束的標(biāo)志。一段語(yǔ)音信號(hào)錄制完畢后，EOM標(biāo)志由芯片自動(dòng)插入到信息結(jié)尾，放音過程中，若EOM=0，說明信號(hào)結(jié)束，停止播放。PD（連接P22）控制芯片的工作狀態(tài)。PD=0時(shí)，芯片開始工作；PD=1時(shí)，芯片停止工作，進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。PR（連接P20）控制語(yǔ)音芯片所處的工作模式。該變量置為0時(shí)，芯片處于錄音模式；置為1時(shí)，芯片處于放音模式。CE對(duì)芯片進(jìn)行片選。當(dāng)CE=0且PD=0時(shí)，允許芯片進(jìn)行錄放的的操作；CE=1時(shí)，無法進(jìn)行錄放操作。表4-1語(yǔ)音芯片變量功能表4.2程序主流程圖本系統(tǒng)通過單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音芯片的控制來達(dá)成對(duì)于音頻信息錄放過程的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)錄音與回放的程序?qū)嶋H是單片機(jī)通過對(duì)ISD2560語(yǔ)音芯片的控制字的寫入來完成的。盡管ISD2560提供了地址輸入線，但卻無法讀出它內(nèi)部信息段的地址，需要采用直接尋址模式進(jìn)行尋址。其實(shí)現(xiàn)方式有兩種:一種是將單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)為100ms，因?yàn)镮SD2560的地址分辨率為100ms，從而使得我們可以使用ISD2560的EEPROM來控制它的時(shí)間，并且當(dāng)信息量比較大時(shí)，可以利用計(jì)數(shù)器對(duì)單片機(jī)定時(shí)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為語(yǔ)音段所占用的地址單元，從而更好的處理信息量；另一種方法是，信息量如果較少，則可根據(jù)每一字段的內(nèi)容多少，直接分配地址單元。例如，在60s內(nèi)，我們能夠說出180個(gè)字節(jié)，再根據(jù)ISD2560的地址分辨率為100ms，即可計(jì)算出語(yǔ)音段所需的地址單元數(shù)。整個(gè)程序的主流程圖如下圖4-2所示。圖4-2程序主流程圖本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能為是語(yǔ)音單段錄放，因此沒有必要采用直接尋址模式，而是將A8、A9和A6的電平設(shè)置為高電平，利用按鈕控制操作模式完成對(duì)單段語(yǔ)音信號(hào)的錄放即可。在這種模式下，語(yǔ)音存儲(chǔ)的起始地址默認(rèn)從0開始。首先需要將系統(tǒng)進(jìn)行初始化，設(shè)置P1的狀態(tài)使得語(yǔ)音芯片處于按鍵控制的操作模式下。然后將PD端設(shè)置為低電平，芯片啟動(dòng)。再置PR端為0，設(shè)置芯片在錄音狀態(tài)。此后循環(huán)掃描RECORD和PLAY鍵按下的狀態(tài)。RECORD鍵按下后，當(dāng)RECORD鍵被激活時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)錄制功能。PLAY鍵按下后，當(dāng)PLAY鍵被激活時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的播放功能。放音結(jié)束后，PD端置1，系統(tǒng)將會(huì)停止運(yùn)行。4.3錄音子程序流程圖當(dāng)CE端接收到輸入信號(hào)后，單片機(jī)的CE端被置為低電平，ISD2560便會(huì)開始進(jìn)行錄音操作。本設(shè)計(jì)中的RECORD鍵是表示錄音鍵，通過掃描它的狀態(tài)來判斷錄音鍵是否松開。當(dāng)檢測(cè)到錄音按鍵被松開時(shí)，芯片的CE端就被置為高電平，結(jié)束錄音部分，返回主程序。在使用芯片進(jìn)行錄音或播放之前，需確認(rèn)CE端和PD端均被置為0，這就需要將這兩端設(shè)定成低電平。錄音部分的子程序流程圖如圖4-3所示圖4-3錄音子程序流程圖4.4錄音播放子程序流程圖放音的過程比錄音時(shí)簡(jiǎn)單，并不需要按著放音鍵不放。ISD2560芯片在每次錄音的結(jié)尾都會(huì)自動(dòng)的在程序里插入語(yǔ)音段結(jié)束信號(hào)EOM，當(dāng)放音時(shí)遇到語(yǔ)音段結(jié)束信號(hào)EOM為0，就會(huì)結(jié)束放音，比較簡(jiǎn)潔方便。進(jìn)行錄音播放操作前，需要通過主程序提前判斷放音鍵是否處于按下狀態(tài)，只有檢測(cè)到按鍵被按下，與PLAY按鍵相連的P4口為低電平，才會(huì)開始執(zhí)行執(zhí)行放音操作。此時(shí)，隨著放音程序的進(jìn)行，顯示屏內(nèi)容從錄音時(shí)的REOCRD轉(zhuǎn)變?yōu)镻LAY，表明放音進(jìn)行中。當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)到放音鍵被按下時(shí)，PR端就會(huì)被置為高電平，開始執(zhí)行放音子程序指定的操作，進(jìn)入錄音播放狀態(tài)。在該子程序里，CE端被置為低電平，開始進(jìn)行語(yǔ)音播放。在完成音頻文件的播放后，返回主程序并進(jìn)行下一步操作。此時(shí)可以根據(jù)需求的不同，選擇關(guān)閉進(jìn)程，停止放音操作或者按下錄音鍵，繼續(xù)進(jìn)行下一段語(yǔ)音的錄制準(zhǔn)備。該子程序的流程圖詳見4-4所示。圖4-4播放子程序流程圖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真本設(shè)計(jì)采用Proteus仿真，如圖5-1所示，時(shí)鐘電路為系統(tǒng)提供一個(gè)工作頻率，復(fù)位電路的作用是讓電路初始化，當(dāng)按鈕K1按下時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，電阻RP1用于保證顯示屏與單片機(jī)通訊信號(hào)。穩(wěn)定按下RECORD鍵開始錄音，隨著語(yǔ)音信號(hào)錄入，ISD2560連接的MIC音量顯示亮起，顯示屏顯示RECORD，表明錄音進(jìn)行中；松開RECORD鍵，按下PLAY鍵代表放音開始，與LM386相連的揚(yáng)聲器音量顯示亮起，顯示屏顯示PLAY，代表放音過程進(jìn)行中。圖5-1系統(tǒng)仿真圖啟動(dòng)仿真程序，導(dǎo)入編寫好的程序后，按下RECORD鍵，顯示屏顯示如下，系統(tǒng)進(jìn)入錄音狀態(tài)。圖5-2錄音仿真圖與此同時(shí)麥克風(fēng)音量顯示亮起，表明正在錄入語(yǔ)音信號(hào)圖5-3音量仿真圖當(dāng)一段錄音結(jié)束后，松開RECORD鍵，按下PLAY鍵，顯示屏顯示為PLAY模式，表明放音過程進(jìn)行中，松開PLAY按鍵，放音過程結(jié)束，此時(shí)可以選擇按下復(fù)位電路的K1按鍵重置系統(tǒng)狀態(tài)，或者繼續(xù)按下RECORD按鍵進(jìn)行下一段錄音，仿真圖如圖5-4所示圖5-4放音仿真圖

本設(shè)計(jì)采用Keil軟件進(jìn)行程序編寫，通過控制單片機(jī)與語(yǔ)音芯片的聯(lián)動(dòng)以達(dá)成對(duì)于語(yǔ)音錄制與回放進(jìn)程的控制，程序運(yùn)行如圖5-5所示圖5-5keil程序圖

結(jié)論本設(shè)計(jì)選用了STC89C51單片機(jī)作為設(shè)計(jì)的核心,其存儲(chǔ)空間極大，且存儲(chǔ)速度快的特點(diǎn)能夠有效地簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，同時(shí)針對(duì)語(yǔ)音信號(hào)處理這一方面，選用了LM386功率放大芯片，在實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)放大處理這一功能的時(shí)候也避免了音頻信號(hào)出現(xiàn)失真這一問題。為了讓整個(gè)仿真過程能夠直觀清晰地表現(xiàn)出來，本設(shè)計(jì)在整體電路設(shè)計(jì)上增加了一塊外接顯示屏元件LCD1602，能夠?qū)崟r(shí)反映仿真進(jìn)程，同時(shí)也讓整個(gè)系統(tǒng)更加清晰易懂，便于理解。這種新型的語(yǔ)音系統(tǒng)采用了簡(jiǎn)潔的硬件結(jié)構(gòu)，易于操作。它不僅適合日常使用，還適合各種類型的語(yǔ)音應(yīng)用。它采用了ISD系列語(yǔ)音芯片，并且擁有獨(dú)立的單片機(jī)，支持多種輸入輸出模式。它不僅可以滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景的需求，還可以提供更優(yōu)質(zhì)的性能。它不僅在保證數(shù)據(jù)安全的同時(shí)，還提升了應(yīng)用的效果，因此非常適合普及。ISD語(yǔ)音芯片具有極其優(yōu)異的精確度和集成度，它不僅極大地減少了微型計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言處理過程，而且還極具優(yōu)勢(shì)，它具有良好的耐受性，即便在復(fù)雜的環(huán)境條件下也能發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)，比如被應(yīng)用于汽車、電梯、建筑等方面時(shí)，它仍然能夠穩(wěn)定地發(fā)送和接收語(yǔ)言，而且它還具有較長(zhǎng)的信號(hào)傳遞時(shí)間，且具有良好的穩(wěn)定性，因此，當(dāng)ISD系列芯片被應(yīng)用于音頻檢測(cè)系統(tǒng)，它就會(huì)發(fā)揮其最佳效益，從而極大地提升了整個(gè)系統(tǒng)的效率和質(zhì)量。通過這種方式，我們可以更容易地進(jìn)行語(yǔ)音定長(zhǎng)錄制本設(shè)計(jì)提到的語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)潔，操作和維護(hù)都非常容易。它不僅適合在車載電腦上使用，還適合在居家場(chǎng)所使用，例如智能家居系統(tǒng)。它采用了ISD語(yǔ)音芯片，通過微電腦控制，使得語(yǔ)音電路的再現(xiàn)更加容易，不僅節(jié)約了存儲(chǔ)空間，還大大降低了生產(chǎn)成本，非常具有使用價(jià)值。經(jīng)過深入研究，可以發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)還存在些許不足，在檢測(cè)了當(dāng)前市場(chǎng)上的錄音筆類產(chǎn)品，并評(píng)估它們的生產(chǎn)流程后，可以發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)并未達(dá)到預(yù)期的水平，缺乏吸引人的特點(diǎn)。為了更好地改進(jìn)此次設(shè)計(jì)，做出了以下調(diào)整方案：第一，對(duì)系統(tǒng)硬件部分進(jìn)行調(diào)整更新，將使用STC89C51芯片，并配備數(shù)個(gè)LED燈，以便更好地反映錄音進(jìn)程與狀態(tài)。另一方面，ISD2560具有出色的人機(jī)交互功能，它的最長(zhǎng)記錄時(shí)長(zhǎng)達(dá)60秒，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以采用語(yǔ)音信號(hào)段播放的ISD2560直接尋址方式，并且支持將所有的語(yǔ)音信息都進(jìn)行分割以及快速搜索，從而可以輕松獲取所有的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。此外，它還具有便捷的搜索功能，可以更加便捷的獲取所有的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，從而更好的滿足設(shè)計(jì)的需求。改進(jìn)過后，本設(shè)計(jì)在便于操作的同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)更為強(qiáng)大的功能。參考文獻(xiàn)[1]朱樂樂,李康,陳慶,周薇.基于單片機(jī)的語(yǔ)音播報(bào)器的研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2021,17(16):209-210+219.DOI:10.14004/ki.ckt.2021.1822.[2]郭樹浩,張亞峰.基于STM32的語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)[J].精密制造與自動(dòng)化,2020(02):48-50.DOI:10.16371/ki.issn1009-962x.2020.02.012.[3]程培軍.基于SOC單片機(jī)的數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C]//.2019航空裝備服務(wù)保障與維修技術(shù)論壇暨中國(guó)航空工業(yè)技術(shù)裝備工程協(xié)會(huì)年會(huì)論文集.,2019:712-716.DOI:10.26914/kihy.2019.035086.[4]楊皓宇,李智慧,景光錚,劉旭,王若桐.語(yǔ)音錄放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)字技術(shù)與用,2019,37(07):136-138.DOI:10.19695/12-1369.2019.07.68.[5]鄢潤(rùn)豪.數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)[J].黑龍江科技信息,2017(02):181.[6]吳繁紅.基于ISD1700語(yǔ)音錄放模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子世界,2016(14):117-118.DOI:10.19353/ki.dzsj.2016.14.083.[7]易群,李彩麗.基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放硬件電路設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)電信息,2015(36):130-131+134.DOI:10.19514/32-1628/tm.2015.36.072.[8]王娜麗.單片機(jī)制作語(yǔ)音錄放電路[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014(23):264.[9]柯俊霄.采用單片機(jī)壓縮編碼的數(shù)碼錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2014,22(05):124-126.DOI:10.14022/ki.dzsjgc.2014.05.041.[10]唐宏文.基于AT89C51的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)[J].硅谷,2011(09):178.[11]Mykepredko.精通8051程序設(shè)計(jì).北京:人民郵電出版社,2018[12]Atmel8051MicrocontrollersHardwareManual.AtmelInc.,2019[13]ISDSeriesSingle-ChipVoiceDeviceDataBook.WinbondInc.,2017[14]MSC121XPrecisionADCandDACSwith8051MicrocontrollerandFlashMemoryUser’sGuide.TexasInstrumentsInc.,2016[15]余永權(quán).ATMEL89系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2018附錄一ISD2560與單片機(jī)STC89C51的接口電路以及外圍電路附錄二程序代碼：