基于AT89C51单片机和ISD2560语音模块数字化语音存储与回放系统设计
摘要：本次论文就是以 AT89C51单片机和ISD2560语音模块为主要器件来实现数字化语音存储与回放系统。通过SPI串行通信方式，单片机控制着语音模块，读取语音模块里的内容，再通过按键操作来控制存储语音，松开按键来播放已经存储的语音，本文主要是从系统方案，硬件电路，软件电路等多个方面来介绍数字化语音存储与回放系统。
关键字： 单片机；ISD2560模块；语音存储与回放
Digital voice keeping and repeating system
Abstract: In this thesis, the digital storage and playback system is realized by the AT89C51 single chip module and the ISD2560 speech module. Through SPI serial communication, a single-chip computer sends a control command to the speech module, reads the content of the speech module, and then controls the voice that is stored and recognized or plays the stored voice through the keys. ISD2560 is a permanent memory type speech recording and playback circuit device. Widely used in many fields. Its biggest feature is that the EPROM capacity in the film is 480K(1400 series is 128K), so the recording time is long; There are 10 address input terminals(only 8 in the 1400 series) and the addressing capacity can reach 1024 bits; Can be divided into up to 600 paragraphs; There is an OVF(overflow) end to facilitate the cascading of multiple devices.
Keywords: AT89C51 ,ISD2560, voice storage
目录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
第二章 数字化语音存储与回放系统的总体设计 2
2.1 系统框图设计 2
2.2 单片机的选择及介绍 3
第三章 数字化语音存储与回放系统硬件电路的实现 10
3.1 系统硬件电路设计 10
3.2 AT89C51 的外围电路设计 10
3.3 ISD2560的外围电路设计 13
第四章 语音录放系统的软件设计及实现 15
4.1 系统软件设计 15
4.2主体程序设计 16
第五章 数字化语音存储与回放系统的调试 17
5.1硬件调试 17
5.2 软件调试 17
第六章 总结与致谢 20
参考文献 22
附录 23
附录一：原理图 23
附录二： 主程序 24
第一章 绪论
1.1 引言
二十世纪七十年代，由于电话的发明，语音技术就这样第一次出现在人们的视野中,电话的功能是把人类发出的声音转化为电信号,然后传输到遥远的大洋彼岸再转化为人的声音。当然这在人类历史上也是第一次出现。此次实验的成功使人类的生活与发展实现了质的飞跃，也为数字化语音技术奠定了基础。
以前由于语音技术发展的原因，一般的语音存放系统中仅仅是对语音信号进行简单的采集、处理、存储和回放;即使可以在很大程度上确保语音的保真度,但如果对很大的语音数据进行处理，这种方法就显得捉襟见肘了。因为这样就对存储设备有了很大的需求，对于一般应用显然是行不通的。比如便携式的录音笔,由于其容量有限,采用这种方式就存储不了大量数据了。如今，随着大规模集成技术和计算机技术的快速发展，语音信号处理技术也有了突飞猛进的发展,数字化语音存储与回放系统也得到了新的发展。把以前对语音的采集、处理所使用的波形编码变成了参数编码、压缩。从而大大减少了存储的数据量。而且数字化的语音信号可以无损的存储与播放，比起模拟信号有着不容忽视的优点。数字化语音存储与回放功能实质上是利用数字技术对语音的信号进行采集，接着通过一些模块进行一定的处理后存储起来。相对于模拟信号的设备来说,数字化信号的设备在集成方面有更多的优势,便于使用的同时也更加便宜。这使得数字化的语音存储与回放系统在目前的各种领域中有着较为广泛的应用。比如大多家庭不广泛使用但是在公司以及一些公共场所经常用到的监控语音采集设备;记者采访用的录音笔；以及以前学生和老师学习用的复读机等,这些可以说都是数字语音存储与回放系统的典型应用。
第二章 数字化语音存储与回放系统的总体设计
2.1 系统框图设计
数字化语音存储与回放系统主要就是采集语音音频信号对其进行处理和量化，使其变成数字式的信号数据，然后再用单片机来进行控制，实现存储与播放功能。随着社会的进步和科学技术的发展，掀起了智能风，越来越多的智能产品出现在人们的生活之中。从最早出现的智能手表，到现在的智能吸尘器机器人、无人机等。智能观念已经深入人心，人人都在享受着智能所带来的舒适和便利。现在所有的电子产品也都在朝着智能化的趋势发展，所以我这次的论文也将围绕着智能化的方向来进行设计。本次论文课题是数字化语音存储与回放系统，俗话说万事开头难，所以硬件电路便是我第一个要解决的开头难题，只要把硬件电路框架搭建好基本上其他部分也是水到渠成了。在开始撰写论文之前我对本课题还不是特别了解，所以我参考一下现有的数字化语音存储与回放系统技术和方案设计，大概的了解了一下知道是怎么回事，心中有一个明确的方向才能开始动手写，先去网上和图书馆查阅关于数字化语音存储和回放的资料文献。又和指导老师讨论后得出两种方案。如下：
方案一：以AT89C51微控制器为核心， A/D 转换器和 D/A 转换器用于模拟信号的数字化处理，再结合其他硬件设施，完成了一个简单的数字化语音存储回放系统设计
然而，语音信号容易被外界所干扰从而产生失真，并且信号的处理和量化过程比较复杂，硬件电路调试比较麻烦。
方案二：以AT89C51单片机和ISD2560语音模块为主要器件，实现了数字化语音存储与回放系统。通过SPI串行通信方式，单片机控制着语音模块，读取语音模块里的内容，再通过按键操作来控制存储语音松开按键来播放已经存储的语音，实现语音的分段采集、组合存储与回放。这样，语音信号具有较强的抗干扰能力，硬件电路调试简单。
参考文献
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