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1、单片机控制的多声报警装置设计 摘 要目前基于单片机的语音报警系统的应用越来越广泛。针对各种各样的报警系统及其报警声音，本文设计了由单片机AT89C51及数码语音芯片ISD2560组成的电脑语音系统，并设计出了系统的硬件电路，给出了录、放音实用的源程序。用单片机AT89C51和录放时间达60s的数码语音芯片ISD2560设计了一套智能语音录放系统。本设计用按键来替代不同的触发信号，并将信号传输进C51单片机。通过程序控制语音芯片2560实现了语音的分段录取，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放，并可加锁存器74HC573控制信号的输出，这样在遇到不同情况时就可以发出不同的报警声音。关键词：
2、语音报警、AT89C51、ISD2560、语音录放系统。The single-chip microcomputer control multiple voice alarm deviceAbstract: At present, the application of voice alarm system which is based on microcontroller having more and more widely. According to various kinds of alarm system and its alarm sound, designed a computer
3、voice system by single-chip microcomputer AT89C51 and digital voice chip ISD2560 composition. And designed a system hardware circuit, gives a source program by the record, playback practical.A set of intelligent voice recording system was designed by single-chip microcomputer AT89C51 and recording t
4、ime of ISD2560 60s digital voice chip，This design with buttons instead of different trigger signal, and have a signal transmission into C51 microcontroller. Through the program control pronunciation chip 256 realized the voice of subsection admissions，and through the software revision also can reali
5、ze segmental admitted and looping，and can add latches 74HC573 control signal output，so that in different conditions can be met when the alarm sound differ.Keywords: Voice alarm、 AT89C51、ISD2560 、Voice recording system .目录第一章 前言11.1 本设计的背景和意义11.2 单片机的发展前景11.3 语音芯片的现状21.4 本文的研究内容：4第二章 总体设计方案52.1 制定不同方
6、案并选择52.1.1 制定的三种方案52.1.2 最终选定的方案以及理由72.2 硬件选择72.3 软件选择82.4 本设计的主要任务和要求9第三章 主要芯片简介103.1 单片机AT89C51概述103.1.1 主要特性和基本组成103.1.2 结构及主要管脚说明113.2 ISD2560 语音芯片的主要功能特性及其引脚功能143.2.1 ISD2560 语音芯片的主要功能特性143.2.2 ISD2560 语音芯片的结构和引脚功能14第四章 硬件设计174.1 单片机的最小系统174.2 AT89C51 语音控制电路的原理图204.3 ISD2560语音芯片录/放音电路的原理图214.4
7、扬声器和话筒的电路224.5总的电路图22第五章 软件设计245.1本次设计所用的主要软件245.2 AT89C51 单片机定时器/控制器控制265.2.1 工作模式寄存器TOMD265.2.2 控制寄存器TCON275.3 ISD2560 录放音软件设计275.3.1 ISD2560 操作模式295.3.2 分段录放音295.4 程序流程图305.5 程序设计的几个要点32第六章 实物356.1 实物制作356.2 实物总图36结论37致谢38参考文献39附录40附1：本设计程序(全)40附2：总电路图（大图）4444 第一章 前言1.1 本设计的背景和意义传统的报警设施的方式单一，不能充分
8、体现当时的情况，也不能为工作人员及时反应当时的情况，为避免给日常生活和工作造成不可弥补的损失，设计了此应用。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出判断漏洞和失误，不能及时做出相应的补救措施。此应用在家用电器、玩具、安全保卫、军事技术、工业控制以及人们的日常生活等多领域的应用十分广泛。本设计能实时的反映当时的实际状况，采用多声音来报警，在设计过程中采用大量的现代单片机科技技术和信号传输技术实现此设计。不仅仅体现了科技的重要性，更为越来越方便的生活与工作创造了无与伦比的财富。语音是人类最自然、方便、快捷的交流方式,让人和机器能够通过自然语音进行交流是人们长期以来的梦想。随着
9、单片机的技术的日益发展，人们已经不再满足于键盘输入，“屏显输出”这样传统的输入/输出方式，希望拥有更友好的人机界面，更便捷的操作方式。具有语音功能的单片机多方位报警系统于是应运而生，而且得到了广泛的应用。近年来计算机在各行业的日益普及应用，给各行业带来了崭新的面貌。与此同时用户逐步对各种计算机应用系统提出了更高的要求，他们希望自己的系统有更高的自动化程度和更方便的人机界面。语音技术的进展给这种应用需要提供了一种有力的技术支持，逐渐被广大用户所接受，并广泛用于各种需要语音响应的场合。智能生产、仪表监测、监控设备、工业控制系统等都有这种需求。所以研究语音报警器对生产，生活都有极其重要的意义。1.2
10、 单片机的发展前景单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落，这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。而对于单片机未来50年的发展前景来说，中国使用单片机的历史只有短短的30年，在初始的短短五年时间里 发展极为迅速。1986 年在上海召开了全国首届单片机开 发与应用交流会，很多地区还成立了单片微型计算机应用协会，那是全国形成的第一次高潮。单片机应用技术飞速发展，我们上因特网输入一个“单片机”的搜 索，将会看到上万个介绍单片机的网
11、站，这还不包括国外的。电子界，在2003年7月，（91猎头网）在上海、广州、北京等大城市所做的一次专业人才需求报告中，单片机人才的需求量位居第一。 大家都有些奇怪一块小小的片子，为何有这样的魔力？我们首先从它的构成说起：单片机，亦称单片微电脑 或单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，正因为如此他才改变了我的生活。它为我们改变了什么？纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和
12、数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。以前没有单片机时，这些 东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。所以，它的魔力不仅是在现在，在将来将会有更多的人来接受它、使用它。据统计，我国的单片机年容量已达3亿片，且每年以大约20%的速度增长，但相对于世界市
13、场我国的占有率还不到1%。特别是沿海地区的玩 具厂等生产产品多数用到单片机，并不断地辐射向内地。所以，学习单片机在我国是有着广阔前景的1。 1.3 语音芯片的现状在声学领域，单片机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得单片机语音系统的实现成为可能。所谓语音芯片就是在人工或者控制器的控制下可以录音和放音的芯片。语音信号为模拟量，语音芯片存储播放声音的基本工作方式：声音模拟量A/D存储D/A模拟量播放。采用这种方式的语音芯片的外围电路比较复杂，声音质量也有一定的失真，而另一类语音芯片采用EEPROM存储方法将模拟语音数据直接写入半导体存储单元中，不需要另加A/D和D/A转换电路，使
14、用方便，且语音音质自然。语音芯片的发展是极其迅速的，语音IC有很多种类，随着技术的发展，新产品不断涌现，原来可望而不可及的昂贵品种也能进入廉价的市场领域，原来设计控制都极为复杂的品种也随着集成技术的发展变得非常简单，因此，语音IC领域充满了生机和活力，如：随录随放型语声IC。这类IC具有完整的录音机功能，和录音磁带机一样，它可以自由地通过话筒或模拟音频线路来进行录音，把语声存储到IC内部，在用户需要的时候，就可以还原存储的语声通过驱动喇叭放音。这其中又分几种类型：1、怕断电且语声的存储、保存需要比较大的电流的语声IC。像外语复读机里的语声复读芯片。这种电路以DRAM动态存储器IC为介质, 它需
15、要不断内部刷新，要保存其中的语声还需要比较大的电流消耗，通常需要几个到几十个毫安，一断电内部存储的语声就全部丢失了。特点是DRAM的价格便宜，如果使用有个别坏损单元的ADRAM就更便宜。这种ADRAM在电脑等需要精密计算的产品中是不能使用的，但在语声存储中只是多了一点点噪音对使用没有太大影响，因而在复读机中广泛使用。2、怕断电且语声保存需要很小的电流的语声IC。像一些录音贺卡，这种语声IC以SRAM静态存储器IC为介质，断电时保存的数码语声即丢失，但维持保存的工作电流很小，通常只有几微安，在录音贺卡等录音礼品中常将几粒扣式电池嵌入到产品中, 这样可以保存录音几个月甚至一年多。特点是只用很小的电力就可以较长期保存语声。由于SRAM的需求量很小，其价格比DRAM要高得多，现在甚至比下面要提到的FLASHRAM还要高了，这类产品目前只存在于20秒录音以下的品种中，多数就是做录音贺卡用，已经没有多少发展前景了。3、不怕断电的语声IC，像一些数码录音笔，它以FLASHRAM闪烁存储器IC 为介质，完全断电后语声还能保存十年以上。这种存储器是目前最被看好的，它可以反复使用、不需
