《课程设计单片机原理公交车语音报站系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计单片机原理公交车语音报站系统设计（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机原理课程设计公交车语音报站系统设计班级：学号：姓名：同组：日期：一 工作原理1. 人类语音基本概念语音即语言的声音，是语言符号系统的载体。它由人的发音器官发出，负载着一定的语言意义。语言依靠语音实现它的社会功能。语言是音义结合的符号系统，语言的声音和语言的意义是紧密联系着的，因此，语言虽是一种声音，但又与一般的声音有着本质的区别 语音是人类发音器官发出的具有区别意义功能的声音，不能把语音看成纯粹的自然物质；语音是最直接地记录思维活动的符号体系，是语言交际工具的声音形式。 语音的物理基础主要有音高、音强、音长、音色，这也是构成语音的四要素。音高指声波频率，即每秒钟振动次数的多少；音强指声波
2、振幅的大小；音长指声波振动持续时间的长短，也称为时长；音色指声音的特色和本质，也称作音质。人对声音的感觉有一定频率范围，大约每秒钟振动20次到20000次范围内，即频率范围是20Hz-20000Hz，如果物体振动频率低于20Hz或高于20000Hz人耳就听不到了，高于20000Hz的频率就叫做超声波，而低于20Hz的频率就叫做次声波。所以说不是所有物体的振动所发出的声音我们都能听到的。另外要能听到声音也必须有传播声音的介质。2. 录音、放音基本原理： ISD1420语音芯片内部结构框图 前置放大器对通过麦克风送入的语音信号进行放大，并受自动增益电路AGC控制，保证输入信号大小变化时不失真。前置
3、放大器输出的信号可通过电容耦合送入信号放大器，也可通过电容耦合直接输入其他模拟信号，如录音机等的线路输出，输入信号典型值为50mv（峰值）。 信号放大器输出送入滤波器，在采样时钟和模拟收发器控制下进行比较采样，存入不易失真模拟存贮器单元。（录音） 录入信号输出经滤波器，输出放大器送到扬声器引脚SP+、SP-，从而完成语音的重放。（放音） 地址线经缓存器、译码器控制管理存储单元，控制逻辑控制芯片的录、放和触发控制以及输出指示等。 内部时钟及定时器、采样时钟为采样等提供时钟脉冲信号。3. 基本设计思想:(1) 手动控制方式，通过B1区按键REC录制四个站的站名，通过按键PLAY、PLAYL放音(2
4、)MCU控制方式，通过G6区8个按键控制录放音：1-4号键录制每个站站名各5秒;然后通过5-8号键分别放出，放音内容分别对应1-4号键录制的四个站站名。 二硬件电路设计 1. 主要部件的选用及工作原理 ISD1420 语音存储模块 IISD1420 封装引脚步图电源（VCCA，VCCD）芯片内部的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并且分别引到外封装上， 这样可使噪声最小。模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能在靠近供电端处相连，而去耦电 容应量靠近芯片。 地线（VSSA，VSSD）芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线，这两个脚最好在引脚焊盘上 相连。录音（/REC）低电平有效。只要/REC
5、变低（不管芯片处在节电状态还是正在放音），芯片即开始录 音。录音期间，/REC 必须保持为低。/REC 变高或内存录满后，录音周期结束，芯片自动写入一个信息结束标志（EOM），使以后的重放操作可发及时停止。之后芯片自动进入节电状态。 注：/REC 的上升沿有 50 毫秒防颤，防止芯片自动进入节电状态。边沿触发放音（/PLAYE）此端出现下降沿时，芯片开始放音。放音持续到EOM 标志或内存结束，之后芯片自动进入节电状态。开始放音后，可以释放/PLAYE。电平触发放音（/PLAYL）此端出现下降沿时，芯片开始放音。放音持续至端回到高电平，遇到 EOM 标志，或内存结束。放音结束后芯片自动进入节电状
6、态。 注：放音过程中当遇到 EOM 或内存结束时，如果/PLAYE 或/PLAYL 仍处在高电平，芯片虽然也进入节电状态(内部震荡器和时钟停止工作），但是由于芯片没有对/PLAYE 和/PLAYL 的上升沿进行消颤，随后在这两个引脚 上出现的下隆沿（例如释放按键时的抖动）都会触发放音。录音指示（/RECLED）处于录音状态时，此端为低，可驱动LED。此外，放音遇到EOM 标志时，此端输出低电平脉冲。话筒输入（MIC）此端边至片内前置放大器。片内自动增益控制电路（AGC）将前置增益控制在-15至24dB。外接话筒应通过串联电容耦合到此端。耦合电容值和此端的10K输入阻抗决定了芯 片频带的低频截止
7、点。话筒参考（MIC REF）此端是前置放大器的反向输入。当以差分形式连接话筒时，可减小噪声，提高共模抑制比。自动增益控制（AGC）AGC 动态调节器整前置境益以补偿话筒输入电平的宽幅变化，使得录制变 化很大的音量（从耳语到喧哗嚣声）时失真都能保持最小。响应时间取决于此端的 5K输入阻抗和外接的对地电容（即线路图中的 C6）的时间常数。释放时间取决于此端外接的并联对地电容和电阻（即线路图中R5和C6）的时间常数。470K和4.7uF 的标称值在绝对大多数场合下可获得满意的效果。模拟输出（ANA OUT）前置放大器输出。前置电压增益取决于AGC端的电平。模拟输入（ANA IN）此端即芯片录音的输
8、入信号。对话筒输入来说，ANA OUT 端应通过外接电容连至本端。该电容和本端的 3K输入阻抗给出了芯片频带的附加低端截止频率。其它音源可通过交流耦合直接连至本端。喇叭输出（SP+、SP-）这对输出端能驱动16以上的喇叭。单端使用时必须在输出端和喇叭间接 耦合电容，而双端输出既不用电容又能将功率提高4倍。录音时，它们都呈高阻态；节电模式下，它们保持为低电平。外部时钟（XCLK）此端内部有下拉元件，不用时应接地。芯片内部的采样时钟在出厂前已调校， 保证了标称的最小录音时间。商业级芯片在整个温度各电压范围内，频率变化在+2.25%内,并保 证最小录放时间，所以有些芯片的录放时间比标称的值稍大。工业
9、级芯片在整个温度和电压范 围内， 频率变化在+5%内，建议使用稳压电源。若要求更高精度或系统同步，可从本端输入外 部时钟，频率如表 2-1“外部钟频”所示。由于内部的防混淆及平滑滤波器已设定，帮上述持 荐的时钟频率不应改变。输入时钟的占空比无关紧要，因为内部首先进行了分频。地址（A0 A7）地址端有两个作用，取决于最高（MSB）两位 A7、A6 的状态。当 A7或 A6有一个 为0时，所有输入均释放为地址位，作为当前录放操作的起始地址。地址端只用输入，不输出 操作过程的内部地址信息。地址在/PLAYE、/PLAYL、或/REC 的下降沿锁存。2. 电路图 三汇编语言程序设计1. 程序流程图开始
10、计数判定手动/自动按钮是否按下返回返回返回返回调用手动操作程序YN调用语音报站程序送录音地址开始开始开始开始录音送录音控制字判断执行键是否按下返回NY开始送放音地址送放音控制字开始放音 返回2. 汇编语言设计NAMEISD1420;语音模块操作子程序PUBLICISD_INIT,ISD_MODE,ISD_REC,ISD_PLAY,ISD_STOP;ISD1420连接设置REC BITP3.2;录音接口PLAYEBITP3.3;电平触发放音接口PLAYLBITP3.4;边沿触发放音接口ISDCOMMXDATA0F000H;录放音地址/操作模式输入地址,0F000H是接到CS1上的地址ISD142
11、0_CODE SEGMENT CODERSEG ISD1420_CODE;录音子程序;A-存放操作方式设置值，R7-录几秒ISD_INIT:SETBREC;语音模块初始化，关闭录放音功能 SETBPLAYE SETBPLAYL MOVDPTR,#ISDCOMM CLRA MOVXDPTR,A;允许手动录放音,当A6,A7为高时，无法手动放音 RET;操作模式，A-操作模式设置值ISD_MODE:PUSHACC LCALLISD_STOP;语音模块初始化,将REC,PLAYE,PLAYL置位，并设置操作模式 MOV DPTR,#ISDCOMM;设置操作模式:分段录音 POP ACC MOVXDP
12、TR,A;设置操作模式命令在A中 CLR PLAYL;给一个上升沿,锁存命令 NOP NOP NOP SETBPLAYL RET;录音ISD_REC:MOVDPTR,#ISDCOMM;设置录音起始地址 MOVXDPTR,A CLR REC;REC变低，即开始录音 RET;放音子程序;A-放哪段音ISD_PLAY:PUSHACC CALLISD_STOP;暂停之前的录放音操作 POP ACC MOVDPTR,#ISDCOMM;设置放音起始地址 MOVXDPTR,A CLR PLAYE;开始放音,边沿放音模式 NOP SETBPLAYE RET;停止录放音ISD_STOP:CLR PLAYL;一个
13、负脉冲停止放音 NOP SETBPLAYL LCALLDelay50ms SETBREC;关闭所有操作指令 SETBPLAYE MOVDPTR,#ISDCOMM CLR A MOVXDPTR,A;允许手动录放音,当A6,A7为高时，无法手动放音 RET;延时Delay50ms:PUSH06H PUSH07H MOVR6,#100Delay50ms_1:MOVR7,#200 DJNZR7,$ DJNZR6,Delay50ms_1 POP 07H POP 06H RETMAIN_CODE SEGMENTCODESTACK SEGMENTIDATA;ISD1420ISD1420_AD1EQU00H;1号键录放音起始地址,每次录音5sISD1420_AD2EQU10H;2号键录放音起始地址ISD1420_AD3EQU20H;3号键录放音起始地址ISD1420_AD4EQU25H;4号键录放音起始地址RSEG STACK DS 20H ;32 Bytes StackCSEG AT 0000H;定位0
