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1、江苏科技大学本科毕业论文 (设计),基于单片机语音存储与回放系统 丁辉,一、基本工作原理 二、单片机系统硬件的设计 三、供电电路图设计 四、键盘电路设计 五、存储器设计 六、模拟音频电路设计 七、音频功率放大器设计,一、基本工作原理,人耳所能听到的声音频率范围为20Hz20KHz,而一般语音频率位于300Hz 3.4 KHz之间。语音的采集是指将语音声波信号经麦克风和音频放大器转换成由一定幅度的模拟量电信号，任何再转换成数字量的全过程。语音数字量可在单片机控制下存入存储器。 单片机语音生成过程可以看成是语音采集过程的逆过程，但又不是原封不动地恢复原来的语音，而是对原来语音的可控制、可重组的实时
2、恢复。在放音时，只要依原先的采样值经DAC接口处理，便可使原音重现。 典型的数字语音存储与回放系统的基本组成框图1如图所示。它主要包括采集的前向通道和回放的后向通道两大部分。带一定存储量的单片机小系统负责整个系统的控制及数据的存储。,数字化语音存储与回放系统设计,单片机及外围电路,二、单片机系统硬件的设计,本系统的81C51单片机单片机选用AT89C51。对于AT89C51单片机，其最小系统只需要电源、上电复位电路、时钟电路就能工作。由于我们的程序存储器（ROM）采用内部Flash存储单元，所以单片机上的EA接高。时钟电路的晶振采用12M的晶振，它由JZ、两个33pF电容和单片机内部的OSC电
3、路组成，为单片机提供12MHz的时钟信号源。微处理器系统在开始工作时必须对微处理器内部的寄存器等进行复位，使各个寄存器的值设为预定状态才能顺利开始工作。复位电路的好坏决定着单片机能否正常工作。复位电路基本功能是在系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。 对于51内核的单片机，RST是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持两个机器周期(24个时钟振荡周期)的高电平时，可以完成复位操作。当单片机加电时由于RC充电的效果，使得复位脚保持一会高电平使单片机内部寄存器彻底复位。,储存器电路,五、 存储器设计,存储器采用2片32k*8的RAM HY62256组成，如图，其中U9的地址
4、空间为0000H-7FFFH，U10的地址空间为8000H-0FFFFH，使用U10时，单片机IO口P3.3必须为高 ，P3.3为低时选中的是ADC，与非门输出高，U10无效。如图4-7所示。,ADC与51单片机接口电路图,六、模拟音频电路设计,1、ADC设计： ADC采用通用ADC0809，ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。 ADC与51单片机接口如图，由于只采用1个通道，这里选用IN-0，所以三个地址线全接地。时钟信号采用单片机输出的ALE，为2MHz。,ADC与51单片机接口电路图
5、,2、 DAC设计 DA转换器的作用是将存储的数字语音信号转换为模拟语音信号，由于一般的DA转换器都能达到1us的转换速率，足够满足题目的要求，故我们在此选用了通用DA转换器DAC0832 。其与单片机连接方式如下图 ，片选采用单片机IO口P3.2，当P3.2为低时有效。,音频放大电路设计,七、音频功率放大器设计,经带DAC输出的声音回放信号，其幅度为0-5v，足以用耳机来收听，可不接任何放大器。但考虑到实际中经常会用到喇叭外放，故在本系统中增加外放功能， 前端放大器采用通用型音频功率放大器LM386来完成。电路如下图。该电路增益为50200，连续可调，最大大不失真输出功率为325mw。输出端接C4、R9串联电路，以校正喇叭的频率特性，防止高频自激。脚7接220uF去耦电容，以消除低频自激。为便于该功故在高增益情况下工作这里将不使用的输入端脚2对地短路。,谢 谢！,
