ATC单片机语音播报器设计 仿真图.docx
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ATC单片机语音播报器设计 仿真图.docx
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ATC单片机语音播报器设计仿真图
AT89C2051单片机语音播报器设计+仿真图
摘要随着社会的进步和发展,人们的生活也在发生着变化,生活节奏的加快使得人们每天的日程也变得繁忙而紧凑。
合理的安排时间和遵守时间是每个人的愿望,而语音播报器就是把人们每天要做的事按时播报出来,可快速直观的给人们提醒工作日程,将成为人们生活中的有力助手。
本系统以单片机AT89C2051为核心,语音芯片采用WT588D-20SS,和SPI-Flash存储芯片组成语音模块。
其中SPI-Flash存储芯片存放的是要播放的语音。
WT58D-20SS采用三线串口模式,单片机通过三根IO线发送控制命令给WT588D-20SS语音芯片,芯片接受到命令后播放一段语音文件。
系统采用C语言通过Keil软件编程,程序主要实现语音芯片中存放的语音文件的地址的发送。
然后通过proteus软件搭建电路进行仿真。
最后在电路板上搭建实际电路进行测试。
测试的结果是电路应该能实现语音的正常播放。
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关键词:
单片机语音芯片Keilproteus软件仿真编程
毕业设计说明书(论文)外文摘要
TitleDesignofVoicebroadcastdevice
Abstract
Withsocialprogressanddevelopment,people'slivesarechanging,theacceleratingpaceoflifemakespeopledailyscheduleisbusyandcompact.Reasonablearrangementsfortimeandobservingtimeisthedesireofeverybody,andvoicebroadcastdevicebroadcastoutthethingsthatpeopledoeveryday.Itisquicklyandintuitivelyremindsworkschedule,andwillbecomethepowerfulassistantofpeople.
ThissystemtakestheAT89C2051single-chipcomputerasthecore,thevoicemoduleismadeofvoicechipWT588D-20SS,andSPI-Flashmemorychip.TheSPI-Flashmemorychipstoragethevoicefileswhichistoplay.WT588D-20SSusesthree-wireserialmode,single-chipcomputerthroughthethreeIOlinessendscontrolcommandstotheWT588D-20SSvoicechip,thechipplaysavoicefileafterreceivingthecommands.SystemusesClanguageprogrammingthroughKeilsoftware,theproceduresendstheaddressofthevoicefilestoredinvoicechip.ThenbuildthecircuitsimulationbyusingProteusSoftware.Finallybuildtheactualcircuittotestonthecircuitboard.Theresultsofthecircuittestisshouldbeabletobroadcastoutthevoicenormally.
1绪论
1.1选题来源、目的及意义
随着语音芯片的普及,语音播报器被广泛应用于车站、医院等公共场所,并且面向家庭个人使用的方向发展。
语音播报器准确、快速的性能将为人们提供更加便利的生活。
本文采用AT89C2051单片机为微处理器研制了语音播报器。
该系统操作简单,方便,可录制声音,定时播报。
总之,语音播报器各性能指标良好,在平时使用中,能够显示时间日期,并对约会进行提醒。
这将在今后语音播报中起重要影响作用。
随着时代的发展与进步,人们的生活节奏越来越快,竞争也日趋激烈。
因此,合理的安排时间,遵守时间,准时上课、上班、赴约、到会、洽谈等是每个人的愿望。
但是,往往稍一疏忽又无人提醒,造成迟到或其他事情,甚至产生了严重的后果和经济损失。
此时,若有一台智能语音播报器,将各种约定时间记录下来,按时进行语音提醒,就可以避免迟到、缺席事件的产生,也会给我们的工作和学习带来极大的方便。
语音是人们交流思想和进行社会活动最基本的手段。
因此,其他技术的发展也在促进着语音技术的发展。
随着微电子和计算机技术的高速发展,许多嵌入式应用系统应运而生。
其中,各种语音处理系统不断被开发出来,在各行业得到广泛应用,如语音报站器、自动解说装置、采访录音笔等,为人类的生产、生活提供了极大的便利。
1.2研究的背景和现状
从目前语音技术的研究现状来讲,技术已经有了很大发展。
语音识别和语音合成技术是实现人机语音通信及建立一个有听和讲能力的口语系统所必需的两项关键技术。
使电脑具有类似于人一样的说话和听懂人说话的能力。
引脚图如下:
图2.1AT89C2051引脚图
P1口共8脚,准双向端口。
P3.0~P3.6共7脚,准双向端口,并且保留了全部的P3的第二功能,如P3.0、P3..1的串行通讯功能,P3.2、P3..3的中断输入功能,P3.4、P3.5的定时器输入功能。
在引脚的驱动能力上面,89C2051具有很强的下拉能力,P1,P3口的下拉能力均可达到20mA.相比之下,89C51/87C51的端口下拉能力每脚最大为15mA。
但是限定9脚电流之和小于71mA.这样,引脚的平均电流只9mA。
89C2051驱动能力的增强,使得它可以直接驱动LED数码管。
对于一些不大复杂的控制电路我们就可以增加少量元件来实现,例如,对温度的控制,过压的控制等。
89C2051有很宽的工作电源电压,可为2.7~6V,当工作在3V时,电流相当于6V工作时的1/4。
89C2051工作于12MHz时,动态电流为5.5mA,空闲态为1mA,掉电态仅为20nA。
这样小的功耗很适合于电池供电的小型控制系统。
89C2051片内含有2k字节的Flash程序存储器,128字节的片内RAM,与80C31内部完全类似。
由于2051内部设计全静态工作,所以允许工作的时钟为0~20MHz,也就是说,允许在低速工作时,不破坏RAM内容。
相比之下,一般8031对最低工作时钟限制为3.5MHz,因为其内部的RAM是动态刷新的。
89C2051不允许构造外部总线来扩充程序/数据存储器,所以它也不需要ALEPSEN、RD、WR一类的引脚。
主要性能:
.和MCS-51产品兼容;
.2KB可重编程FLASH存储器(1000次);
.2.7-6V电压范围;
.全静态工作:
0Hz-24KHz
.2级程序存储器保密锁定
.128*8位内部RAM
.15条可编程I/O线
.两个16位定时器/计数器
.6个中断源
.可编程串行通道
.高精度电压比较器(P1.0,P1.1,P3.6)
.直接驱动LED的输出端口
引脚说明如下:
1、VCC:
电源电压。
创电子有限公司联合台湾华邦共同研发出来的集单片机和语音电路于一体的可编辑语音芯片。
功能多音质好应用范围广性能稳定是WT588D语音芯片的优点。
WT588D不仅可以作为一般语音芯片,当从片发声,而且因为I/O口多,带控制功能和外置FLASH存储器,所以能做FLASH单片机;最重要的是还可以按照样品直接投掩膜,管脚完全不用改动,价钱便宜一半。
WT588D性能卓越,简单易用,与51单片机有着极为相似的性能。
由于语音芯片是语音播报电路的主要组成部分,因此在后面将会进行重点介绍。
2.3音频放大器的选择
音频放大器选用的是LM386N-1,此芯片用来将语音芯片输出的语音片段进行放大处理。
LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,是一种音频集成功放,具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器。
LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
它有如下特性:
1、最少的外部零件
2、宽电压电源:
4V—12V
3、低静态电流消耗:
4mA,可用于电池供电
4、电压增益可调:
20—200
5、低失真度
LM386的外形和引脚的排列如下图所示。
引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10μF。
图2.2LM386引脚图
尽管LM386的应用非常简单,但稍不注意,特别是器件上电、断电瞬间,甚至工作稳定后,一些操作(如插拔音频插头、旋音量调节钮)都会带来的瞬态冲击,在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。
因此,在使用时要注意以下几点:
1、通过接在1脚、8脚间的电容(1脚接电容+极)来改变增益,断开时增益为20。
如果用不到大的增益,电容就可以不接了。
3.WT588D语音模块使用说明
3.1基本特征功能介绍
3.1.1WT588D语音芯片特征
*模块封装(带FLASH存储器及外围电路)有DIP16、DIP28,
芯片封装有DIP18、SSOP20和LQFP32形式;
*根据外挂或者内置SPI-Flash的不同,播放时长也不同,支持2M~32Mbit的SPI-Flash存储器;
*内嵌DSP高速音频处理器,处理速度快;
*内置13Bit/DA转换器,以及12Bit/PWM输出,音质好;
*PWM输出可直接推动0.5W/8Ω扬声器,推挽电流充沛;
*支持DAC/PWM两种输出方式;
*可通过专业上位机操作软件,随意组合语音,可插入静音,插入的静音不占用内存的容量,一个已加载语音课可重复调用到多个地址;
*支持MP3控制模式、按键控制模式、3×8按键组合控制模式、并口控制模式、一线串口控制模式、三线串口控制模式以及三线串口控制I/O口扩展输出模式;
*220段可控制地址位,单个地址位最多可加载128段语音,地址位内的语音组合播放;
*配套WT588DVoiceChip上位机软件,接口简单,使用方便能极大限度的发挥出WT588D语音单片机的各项功能;
*单个芯片支持外挂多个存储器;
*芯片复位时间5ms;
*工作电压DC2.8V~5.5V;
*支持加载6K~22KHz采样率音频;
3.1.2WT588D语音芯片功能概述
WT588D语音芯片是一款功能强大的可重复擦除烧写的语音芯片。
WT588D让语音芯片不再为控制方式而寻找合适的外围单片机电路,高度集成的单片机技术足以取代复杂的外围控制电路。
配套WT588DVoiceChip上位机操作软件可随意更换WT588D语音芯片的任何一种控制模式,把信息下载到SPI-Flash上即可。
软件操作方式简洁易懂,撮合了语音组合技术,大大减少了语音编辑的时间。
完全支持在线下载,即便是WT588D通电的情况下,一样可以通过下载器给关联的SPI-Flash下载信息,给WT588D语音芯片电路复位一下,就能更新到刚下载进来的控制模式。
AT89C2051单片机语音播报器设计+仿真图(6):
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