基于51单片机录音笔设计报告.docx

基于51单片机录音笔设计报告.docx华侨大学厦门工学院
单片机控制系统课程设计报告
题 目：基于51单片机录音笔设计
专业、班级： 12级通信3班
学生姓名： 詹家炜
学 号：1202303035
指导教师： 高丽贞
2015年6月28日
任务书
题目：基于51单片机录音笔设计
一、 任务
设计一个录音笔，实现语音的存储和回放。
二、 发挥部分
用液晶屏显示存储内容的文字，并且要做好语音的滤波处理功能，也就是播 放出来的音质要好。喇叭要用好点的。
一、 设计任务目的 4
二、 设计任务要求 4
三、 设计方案选取与论证 4
四、 电路设计 5
4. 1核心控制模块 5
4. 1. 1 STC89C52单片机介绍 5
4. 2音频处理模块 7
4. 2. 1 ISD1760 芯片简介 7
4. 2. 2 SPI 模式 11
4. 2. 3微机接口 13
4. SPI协议总述 13
4. 2. 5 SPI命令总览 14
4. 2. 6 ISD1760的存储结构 15
4. 3系统的总体设计方案 15
4. 3. 1 STC89C52的外围电路设计 16
4. 、晶振电路设计 16
4. 3. 3音频处理电路设计 18
4. 4软件总设计思路 18
4. 4. 1 SPI 通信接口 19
4. 4. 2八段数码管 19
4. 4. 3录放声音程序设计 20
4. 4. 4播放对应的语音段 21
五、 制作及调试过程 24
六、 结论 25
七、 致谢 26
八、 参考文献 27
成绩评定表 28
一、 设计任务目的
随着电子技术的飞速发展，数码录音笔已得到了越来越多的人的青睐，论文 通过对多种录音笔的设计方案进行了比较和分析，选定STC89C52单片机设计了 一个数码录音笔。本文提出并设计实现了基于STC89C52单片机和ISD1760语 音芯片的多功能录音笔方案。首先介绍了设计方案的选择，接着进行了系统的硬 件设计，包括音频输入输出电路的设计、按键控制电路的设计等，设计中以 STC89C52单片机主控制为核心，采用了华邦公司新推出的ISD1700系列语音芯 片，用来替代已经停产的ISD1400系列及ISD2500系列芯片实现录放系统的功 能。其中按键控制电路对整个系统进行控制，用一个8段数码管更直观的显示录 音时间。系统模块包括主程序模块、语音信号的采集模块、键盘扫描模块等，进 行了程序流程的设计，编写了程序代码。系统实现了语音数据的录制、播放、暂 停、全部擦除选择下一段等功能。最后，对本设计进行总结与展望。
数码录音笔在录音领域等实际应用中具有诸多优势，值得进一步学习和研 究。
二、 设计任务及要求
此次的设计任务是设计一款基于单片机的录音笔的设计。
设计要求如下：
•具有单片机核心控制模块；
•具有实现语音的存储和回放。
三、 设计方案选取与论证
方案一：
基于单片机、数字信号处理器DSP、FLASH存储器的数码录音放音系统。 在录音时，语音信号经过处理后送到A/D转换器，转换成数字信号，把这些数 字信号送到数字信号处理器DSP进行压缩处理，压缩后的语音数据送到FLASH 中，回放时从FLASH存储器中读取压缩的数据经过D/A转换后，再通过喇叭 等具有播放功能的器件进行播放。具体框图如下所示：
语音信号Z
A/D转
数字信号'
DSP
，压缩\
FLASH
. >
I >
换器
处理
存储器
由于此方案要通过A/D芯片，专门的DSP芯片，本设计不需要高速、高精度 运算，而且DSP功耗相对高，成本比较高，因此不选择此方案。
方案二：
通过51单片机与语音功能集成芯片ISD1760进行设计，由单片机控制 ISD1760来实现语音的录制存储以及播放清除等功能。具体框图如下所示：

由于采用资源不多的51单片机，这样节省了资源同时单片机运算速度已经 足够用于检测按键，以及控制录音笔进行各种操作，而且这种设计无需对数字信 号进行编码压缩的复杂的操作，实现简单，功耗不高，相对而言成本也不高，所 以本设计采用了此方案。
四、电路设计
4. 1核心控制模块
控制模块是整个录音笔的核心，实现对语音芯片ISD1760发送或接受指令, 使其完成相应的动作。本设计采用了型号为STC89C52单片机，它是一种简明易 掌握，效率较高的指令系统，对存储空间和时间的利用率较高。
4. 1. 1 STC89C52单片机介绍
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具 有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51