基于STM32单片机模块和ISD语音模块数字化语音存储与回放系统的设计
摘要：本次毕业设计是以STM32单片机模块和ISD语音模块为主要器件来实现数字化存储和存储语音再播放。通过SPI串行通信方式，单片机给语音模块发送控制命令，读取语音模块里的内容，再通过矩阵按键来控制是存储识别的语音还是播放已经存储的语音，同时设计LCD12864显示屏显示运行期间的相关数据。
关键字：STM32；语音模块；ISD4004；LCD
Digital voice keeping and repeating system
Abstract:?This graduation design is based on the STM32 MCU module and the ISD pronunciation module as the main device to achieve digital storage and storage speech to play through the SPI serial communication mode, microcontroller send control commands to voice module, reading voice module in the content, the key is to control the storage identification by matrix of voice or play already stored voice, at the same time design LCD12864 display shows the relevant data during the operation
Keywords: STM32;Voice module; ISD4004;LCD
目 录
第一章 绪论 3
1.1 研究背景 3
1.2 语音技术的发展和发展前景 3
第二章 数字化语音存储与回放系统的总体设计 5
2.1 系统框图的说明 5
第三章 数字化语音存储与回放系统硬件电路设计 6
3.1 硬件电路模块的选型及介绍 6
3.1.1 主控单片机的选型介绍 7
3.1.2 语音音频模块的选型 8
3.1.3 LCD液晶模块的选型 11
3.1.4 按键模块的选型 12
3.2 硬件电路图设计 14
3.2.1语音模块处理分析 14
3.2.2 单片机最小系统电路图 14
3.2.3 串口下载电路 15
3.2.4电源电路图 16
3.2.5 语音模块电路图 16
3.2.6 LCD液晶模块电路图 18
3.2.7 矩阵按键电路图 20
第四章 软件设计 20
4.1 程序流程图 20
第五章 调试 22
第六章 总结与致谢 22
参考文献 24
附录
1 .主程序 24
第一章 绪论
1.1 研究背景
纵览人类文明的发展历程，语言文字在我们社会中发挥着至关重要的推进作用，然而伴随着人类科技的不停提高和社会文明的不停进步，我们对语音的发展也得到了重要的改善。人类从开始的人与人之间面对面的交流到现在人们用科学技术的角度把我们所说的语言转化为数字量的信号方便进行电子单片机的处理，人们通过一些硬件电路可以把说出来的语言转化为数字量的信号，然后存储起来，再对这些信号进行分析处理从而理解人们说出的话的意思。现代社会人们已经离不开语音的相互交流，它已经融入人们的日常生活中。人们对语音信号的处理也是现代智能化发展的必要的一个技术，因为只有让机器学会人类的语音，才能从人类的语言中读懂我们想让机器知道的意思，这样才能算是真正的智能化。对于我们常用的语音数据相比有很多优点。
主要有以下几个方面：
（1）数字化的信号是离散型的数据，可以很好的方便单片机对这种信号的处理；
（2）还有就是数字化的语音信号价格比较便宜；
（3）另外稳定性高的数字化语音比较适合在恶劣的环境中或者干扰比较强的地方进行通信；
（4）数字化的信号比模拟化的信号更容易对数据进行加密传输，所以现在很多专家学者都在语音方向进行数字化研究
（5）语音的识别和处理再加上配合单片机，我们可以应用的设备和行业将会是非常广阔的前景。现在稍微热门的智能化家居系列的东西都不能没有语音识别的技术。
1.2 语音技术的发展和发展前景
语音技术第一次出现在人们的视野上应该就是19世纪的70年代左右，是由美国的科学家贝尔发明的电话，电话也是人类史上第一次把人类发出的声音转化为电信号，然后远距离传输到大洋的对岸再转化为人的声音。贝尔电话实验成功激发了更多的科学研究爱好者在语音技术上的更多发现和突破，也为后面人类发明了更多语音技术打下了坚实的基础。到上个世纪的50年代左右，人类在语音技术方面取得了巨大的成就，其中最主要的是声码器。这个声码器的出现使得整个语音技术行业发生了巨大的变革，也是
现在语音技术的基础模型。
然后仅仅过了十年左右的时间，人类又发明了能够留住声音的机器，并且能够语音回放。但是相比于今天的技术显然是最原始的，但是在当时的语音技术科学界是有着非常大的意义的。然后在1956年左右语音技术飞速发展，世界上第一台由人类声音来控制打印机并且按照人类声音打字的机器诞生了。上个世纪末期摩尔定律的产生集成电路飞速的发展使得语音处理的技术也快速发展人类社会进入的数字化的时代。
相比于欧美等西方发达国家，我国的语音技术要晚于国外很多年，但是随着中国经济的加快复苏及科学技术的不断提高，我国在语音技术方面也赢得了伟大的成就。在上个世纪末期我国就自主成功的研制出了能够识别1000多个汉字的语音识别系统，稍后更多的私营企业先后推出了能够识别汉语语音的产品。这些产品在民间的使用也是我国汉语语音识别技术在我国民间的第一次的出现应用。
随着我国的语音技术不断的发展，我们在语音技术方面也是取得了更多的成绩。我国汉语语音的识别的正确率也是大大的提高了，而且汉语语音识别技术已经应用在各行各业的产品或者设备中。因为数字式语音音频信号技术的出现才造就了我们现在丰富的声音世界，丰富了我们的生活，可以让我们的声音传遍世界让所有人都能听到，现在语音技术和单片机的嵌入式结合在一起让现在的语音技术的产品得以广泛的应用，随之而来的也就是语音识别算法的发展和集成电路的结合发展。现在语音识别技术能够广泛的应用于各种消费型的电子产品是因为语音识别芯片和语音识别算法的成功。前面介绍的是语音技术的起步和发展的过程。现在语音技术的识别和存储肯定会达到一定的程度而且准确率也是可以的。下一步就是语音技术随着社会和科学技术的不断发展能够对采集来的非常大的音频语音数据进行分析处理和管理，越发凸显出重要性，而且按照现在的科技产品的水平和人们的生活水平语音的技术，我们在当前的市场上具有很大的前景和优势。
从我们现实生活中可以发现语音技术的发展的产品带给了我们一个有声世界同时也给我们带来的非常大的方便性。但是现在的高质量的音频文件都是比较大的，所以以后发展的方向肯定是提高音频质量肩带音频的大小，也就是提高音频的编码的技术。这种技术在未来的语音音频发展中肯定占有绝对重要的地位。语音音频的发展方向肯定是数字化信号的方向，因为数字信号不管是传输性还是灵活性还是可靠性都是以前的模拟信号所不能比较的，而且现在电路都是集成化电路的发展的方向所以数字信号肯定是发展的大方向。
