基于51單片機(jī)的萬(wàn)能語(yǔ)音備忘錄的設(shè)計(jì)

樂(lè)麗琴，賀旭陽(yáng)

（黃河科技學(xué)院河南鄭州450063）

基于51單片機(jī)的萬(wàn)能語(yǔ)音備忘錄的設(shè)計(jì)

樂(lè)麗琴，賀旭陽(yáng)

（黃河科技學(xué)院河南鄭州450063）

提出了一種既簡(jiǎn)單又方便的語(yǔ)音備忘錄的設(shè)計(jì)思路。設(shè)計(jì)了由電源驅(qū)動(dòng)、液晶顯示、語(yǔ)音錄制及播放、51核心控制時(shí)間設(shè)定及定時(shí)和彩燈閃爍六部分構(gòu)成、由一塊單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制與顯示功能的萬(wàn)能語(yǔ)音備忘錄。采用了ISD1820錄放，控制語(yǔ)音的錄制，進(jìn)而控制語(yǔ)音播放，并通過(guò)STC—51單片機(jī)定時(shí)播放語(yǔ)音功能和DS12C887時(shí)鐘芯片作為計(jì)時(shí)定時(shí)外設(shè)模塊的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的基本框架。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)智能控制，數(shù)字實(shí)時(shí)顯示，具有一定的實(shí)用性。

ISD1820；語(yǔ)音備忘錄；液晶顯示；TA7666P

語(yǔ)音備忘控制系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，在我們生活中都處處可見(jiàn)。這項(xiàng)設(shè)計(jì)是巧妙的把智能手機(jī)中的語(yǔ)音便簽功能給簡(jiǎn)單快捷的轉(zhuǎn)移出來(lái)?；?1單片機(jī)的控制系統(tǒng)［1_2］有利于對(duì)語(yǔ)音模塊進(jìn)行控制。萬(wàn)能語(yǔ)音備忘錄控制能否實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)普遍化已經(jīng)越來(lái)越多地成為人們感興趣的研究對(duì)象。隨著控制系統(tǒng)的迅速發(fā)展，它將會(huì)更方便、更靈活、更加智能化地應(yīng)用于生活?yuàn)蕵?lè)，這也是語(yǔ)音備忘控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。

語(yǔ)音備忘錄控制系統(tǒng)［3］可以用于錄制使用者語(yǔ)言，用于定時(shí)提醒使用者，在使用者隨意的情況下設(shè)定時(shí)間提醒以便給使用者帶來(lái)更多的方便。語(yǔ)音控制系統(tǒng)能更好的給廣大使用者以提醒容易忘記的事情，在一定情況下也極大地提高了使用者工作學(xué)習(xí)的效率。語(yǔ)音備忘控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上就主張使用方便，外形美觀，適合在眾多辦公，學(xué)習(xí)場(chǎng)合使用。本課題將探討以單片機(jī)控制系統(tǒng)為核心，設(shè)計(jì)語(yǔ)音控制系統(tǒng)，通過(guò)控制語(yǔ)音錄制，進(jìn)設(shè)定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音按時(shí)播放和實(shí)時(shí)顯示功能。基于單片機(jī)STC—51控制的語(yǔ)音控制系統(tǒng)從根本上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，以往主要采用智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)功能，現(xiàn)在以單片機(jī)通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有智能化數(shù)字計(jì)算控制等優(yōu)勢(shì)，又提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性和抗干擾性。

1　總體方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)以8位單片機(jī)STC—51為核心，對(duì)語(yǔ)音播放進(jìn)行控制，通過(guò)控制時(shí)間的設(shè)定，定時(shí)進(jìn)而對(duì)語(yǔ)音播放的控制，語(yǔ)音的錄制是人為使用者的原音，播放語(yǔ)音的音頻信號(hào)進(jìn)而控制作品周圍彩燈的閃爍，經(jīng)單片機(jī)對(duì)時(shí)鐘的顯示由LCD液晶進(jìn)行顯示。

1.1總體方案描述

該系統(tǒng)由電源驅(qū)動(dòng)、液晶顯示、語(yǔ)音錄制及播放、51核心控制時(shí)間設(shè)定及定時(shí)和彩燈閃爍六部分構(gòu)成。語(yǔ)音錄制及播放由ISD1820［4_6］控制，進(jìn)行錄制大約8 s左右的語(yǔ)音存儲(chǔ)，在51單片機(jī)的控制下DS12C887進(jìn)行時(shí)鐘的走讀和定時(shí)設(shè)置，一旦到達(dá)使用者設(shè)定的提醒時(shí)間，單片機(jī)會(huì)給語(yǔ)音模塊一個(gè)觸發(fā)信號(hào)使錄制的語(yǔ)音播放出來(lái)，提醒使用者及時(shí)做事，同時(shí)，在語(yǔ)音播放時(shí)，TA7666P［7］芯片控制的彩燈能夠隨著音頻的變化而閃動(dòng)。

1.2各模塊電路的選擇

1）語(yǔ)音錄制及播放的選擇

采用ISD1820芯片來(lái)控制語(yǔ)音的錄制及播放。ISD1820芯片是使用很方便的一種芯片，在其外圍做好電路，是很容易實(shí)現(xiàn)它所擁有的功能，這種芯片的選取是根據(jù)現(xiàn)有芯片中比較合適學(xué)生制作小電子工藝中很是普遍和常見(jiàn)的。正常工作時(shí)，語(yǔ)音模塊被提供5 V電壓，用鍵盤控制語(yǔ)音的錄制，同時(shí)也能測(cè)試語(yǔ)音錄制是否成功，在接到核心控制系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)來(lái)臨時(shí)，就可以播放出來(lái)使用者錄制的語(yǔ)音。本模組可以使用ISD1820芯片，是考慮多個(gè)同等芯片的基礎(chǔ)上選擇出來(lái)的，很適合本設(shè)計(jì)要求，故采用ISD1820芯片做控制。

2）電源驅(qū)動(dòng)電路的選擇

可以用三極管作為電源驅(qū)動(dòng)電路，也可采用場(chǎng)效應(yīng)管作為電源驅(qū)動(dòng)電路。由于三極管電源驅(qū)動(dòng)電路一般不能使風(fēng)機(jī)達(dá)到理想轉(zhuǎn)速，故我們選擇利用場(chǎng)效應(yīng)管電源驅(qū)動(dòng)電路。

3）顯示系統(tǒng)方案的選擇

采用1602液晶進(jìn)行顯示。1602由于其顯示內(nèi)容豐富、清晰，顯示快速、信息量大，使用方便而得到廣泛應(yīng)用。因此我們選用1602的液晶顯示器。

4）核心控制的選擇

51單片機(jī)控制系統(tǒng)可選用STC，也可選用ARM。本系統(tǒng)選用STC51一種方案。

5）彩燈閃爍選擇

采用TA7666P芯片的控制單元，此芯片有連接電路簡(jiǎn)單，使用及其方便。這樣的芯片的使用的性價(jià)比比較高，容易購(gòu)買是我們制作成品時(shí)能夠降低成本。

6）系統(tǒng)總體方案的確定

綜上所述，系統(tǒng)的總方案最終確定如下：系統(tǒng)由單片機(jī)STC—51、語(yǔ)音控制ISD1820、彩燈閃爍TA7666P、液晶顯示器1602作為主要核心器件。

2　硬件電路設(shè)計(jì)與分析

2.1硬件系統(tǒng)組成

由上述分析可知，硬件系統(tǒng)主要由單片機(jī)STC—51、語(yǔ)音控制ISD1820、液晶顯示器1602與彩燈閃爍TA7666P等組成。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)組成方框圖

2.2主要模塊電路設(shè)計(jì)與分析

1）語(yǔ)音系統(tǒng)電路

系統(tǒng)采用ISD1820芯片作為語(yǔ)音設(shè)置的主要芯片，外設(shè)3個(gè)揚(yáng)聲器作為輸出，用人為按鍵錄制使用者語(yǔ)音，受單片機(jī)控制出發(fā)語(yǔ)音播放，還可以人為立即聽(tīng)取自己錄制的語(yǔ)音，能夠更好的感受自己是否錄制成功。

圖2　語(yǔ)音系統(tǒng)原理圖

2）彩燈閃爍系統(tǒng)電路

系統(tǒng)采用TA7666P芯片作為彩燈閃爍的主要芯片，輸出為多種彩燈，接到語(yǔ)音控制系統(tǒng)輸出音頻信號(hào)而彩燈閃爍變化。

3）控制電路

系統(tǒng)硬件以STC—51單片機(jī)為核心，STC—51是一種高性能、低功耗8位微控制器。，由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)控系統(tǒng)的控制。

4）顯示系統(tǒng)

液晶顯示器1602與單片機(jī)相連，時(shí)間顯示和定時(shí)設(shè)置都是在1602實(shí)時(shí)顯示。

圖3　彩燈閃爍系統(tǒng)原理圖

3　系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與工作流程

3.1程序流程圖

定時(shí)顯示系統(tǒng)流程圖如圖4所示。

圖4　定時(shí)系統(tǒng)流程圖

3.2理論分析及測(cè)試結(jié)果

1）時(shí)鐘程序及原理

在單片機(jī)內(nèi)部我們寫入DS12C887時(shí)鐘程序，對(duì)于外部設(shè)備DS12C887是一種時(shí)鐘芯片，并可有定時(shí)功能，這是完成這個(gè)設(shè)計(jì)最重要的部分之一。

圖5　內(nèi)部實(shí)物圖

圖6　實(shí)物顯示效果圖

2）測(cè)試結(jié)果及分析

根據(jù)測(cè)試結(jié)果得出，語(yǔ)音控制模塊會(huì)在具體設(shè)計(jì)的時(shí)間下響起，還有彩燈閃爍模塊也會(huì)根據(jù)音頻的變化而閃爍。具體的實(shí)行沒(méi)有太大問(wèn)題，主要是要注意程序的編寫和實(shí)物的連接，熟練掌握各芯片的用法，才能做到本設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。

4　結(jié)論

文中所介紹的基于單片機(jī)STC—51的語(yǔ)音控制系統(tǒng)，采用單片機(jī)智能控制，數(shù)字實(shí)時(shí)顯示，具有一定的實(shí)用性，普遍性，其方法的最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)精巧，設(shè)置簡(jiǎn)單，使用方便，但由于使用者按鍵程度的不同，可能會(huì)造成一定的誤差。

［1］代芬，王衛(wèi)星.單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（8）：213_215.

［2］張迎輝.單片機(jī)鍵盤接口設(shè)計(jì)［J］.測(cè)控技術(shù)，1989（1）：26_27.

［3］ISD1820語(yǔ)音資料［J］.電子發(fā)燒網(wǎng)，2012（2）.

［4］王立風(fēng)，戴明.基于ISD1820語(yǔ)音芯片的錄放電路設(shè)計(jì)［J］.電子元器件的應(yīng)用，2009（6）：18_24.

［5］肖海榮，王鳳瑛，楊金清，等.基于AT89C51和ISD1820的錄放音系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.微計(jì)算機(jī)信息，2004（2）：63_64.

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［7］TA766P芯片資料［J］.電子發(fā)燒網(wǎng)，2011（9）.

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Deslgn of Volce memos system based on the STC—51

YUE Li_qin，HE Xu_yang
（Huanghe Science and Technology College，Zhengzhou 450063，China）

Nowadays peop1e are 1iving in the fu11 competition and 1osing jobs occasiona1 situation，and we wi11 fee1 regretting when inevitab1y forgetting a 1ot of things in the fast_paced 1ife.But we don't have the proper so1ution to make this situation no 1onger occurred frequent1y at this stage.In order to so1ve these issues，the authors propose the simp1e and convenient design ideas.The system consists of power supp1y，a 1iquid crysta1 disp1ay，voice recording and p1ayback，time setting and timing，f1ashing 1ights，which was contro11ed by a sing1e chip to achieve these functions.The isd1820 recording，recording of voice contro1，so as to contro1 the voice p1ayback，and by STC_51 sing1e_chip microcomputer timing broadcast speech function and c1ock chip DS12C887 as timing method of timing of the periphera1 modu1es to rea1ize the design of the basic framework.Combined with 51 sing1e_chip microcomputer contro1 1602 and the c1ock chip experiments can effective1y draw the c1ock timing accuracy，and the TA7666P chip audio frequency contro1 1ights f1ashing to enrich the experiment.The design summary that using inte11igent contro1，rea1_time digita1 disp1ay，has certain practicabi1ity and universa1ity，the biggest advantage of the method is compact structure，set up a simp1e，easy to use，which makes the system simp1e and user_friend.

ISD1820；voice memos system；1iquid crysta1 disp1ay；TA7666P

TN9

A

1674_6236（2016）10_0083_03

2015_05_07稿件編號(hào)：201505060

鄭州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室光電信息技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目（114PYFZ505）；河南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（13A480778）

樂(lè)麗琴（1981—），女，湖北孝昌人，碩士。研究方向：光電技術(shù)。