基于51單片機的萬能語音備忘錄的設計

樂麗琴，賀旭陽

（黃河科技學院河南鄭州450063）

基于51單片機的萬能語音備忘錄的設計

樂麗琴，賀旭陽

（黃河科技學院河南鄭州450063）

提出了一種既簡單又方便的語音備忘錄的設計思路。設計了由電源驅動、液晶顯示、語音錄制及播放、51核心控制時間設定及定時和彩燈閃爍六部分構成、由一塊單片機來實現控制與顯示功能的萬能語音備忘錄。采用了ISD1820錄放，控制語音的錄制，進而控制語音播放，并通過STC—51單片機定時播放語音功能和DS12C887時鐘芯片作為計時定時外設模塊的方法來實現本設計的基本框架。本設計采用單片機智能控制，數字實時顯示，具有一定的實用性。

ISD1820；語音備忘錄；液晶顯示；TA7666P

語音備忘控制系統應用廣泛，在我們生活中都處處可見。這項設計是巧妙的把智能手機中的語音便簽功能給簡單快捷的轉移出來。基于51單片機的控制系統［1_2］有利于對語音模塊進行控制。萬能語音備忘錄控制能否實現市場普遍化已經越來越多地成為人們感興趣的研究對象。隨著控制系統的迅速發展，它將會更方便、更靈活、更加智能化地應用于生活娛樂，這也是語音備忘控制系統發展趨勢。

語音備忘錄控制系統［3］可以用于錄制使用者語言，用于定時提醒使用者，在使用者隨意的情況下設定時間提醒以便給使用者帶來更多的方便。語音控制系統能更好的給廣大使用者以提醒容易忘記的事情，在一定情況下也極大地提高了使用者工作學習的效率。語音備忘控制系統在設計上就主張使用方便，外形美觀，適合在眾多辦公，學習場合使用。本課題將探討以單片機控制系統為核心，設計語音控制系統，通過控制語音錄制，進設定時間，實現語音按時播放和實時顯示功能。基于單片機STC—51控制的語音控制系統從根本上改變了控制系統傳統設計思想和設計方法，以往主要采用智能手機實現功能，現在以單片機通過軟件來實現，同時用單片機實現具有智能化數字計算控制等優勢，又提高系統準確性和穩定性和抗干擾性。

1　總體方案設計

本系統以8位單片機STC—51為核心，對語音播放進行控制，通過控制時間的設定，定時進而對語音播放的控制，語音的錄制是人為使用者的原音，播放語音的音頻信號進而控制作品周圍彩燈的閃爍，經單片機對時鐘的顯示由LCD液晶進行顯示。

1.1總體方案描述

該系統由電源驅動、液晶顯示、語音錄制及播放、51核心控制時間設定及定時和彩燈閃爍六部分構成。語音錄制及播放由ISD1820［4_6］控制，進行錄制大約8 s左右的語音存儲，在51單片機的控制下DS12C887進行時鐘的走讀和定時設置，一旦到達使用者設定的提醒時間，單片機會給語音模塊一個觸發信號使錄制的語音播放出來，提醒使用者及時做事，同時，在語音播放時，TA7666P［7］芯片控制的彩燈能夠隨著音頻的變化而閃動。

1.2各模塊電路的選擇

1）語音錄制及播放的選擇

采用ISD1820芯片來控制語音的錄制及播放。ISD1820芯片是使用很方便的一種芯片，在其外圍做好電路，是很容易實現它所擁有的功能，這種芯片的選取是根據現有芯片中比較合適學生制作小電子工藝中很是普遍和常見的。正常工作時，語音模塊被提供5 V電壓，用鍵盤控制語音的錄制，同時也能測試語音錄制是否成功，在接到核心控制系統的觸發信號來臨時，就可以播放出來使用者錄制的語音。本模組可以使用ISD1820芯片，是考慮多個同等芯片的基礎上選擇出來的，很適合本設計要求，故采用ISD1820芯片做控制。

2）電源驅動電路的選擇

可以用三極管作為電源驅動電路，也可采用場效應管作為電源驅動電路。由于三極管電源驅動電路一般不能使風機達到理想轉速，故我們選擇利用場效應管電源驅動電路。

3）顯示系統方案的選擇

采用1602液晶進行顯示。1602由于其顯示內容豐富、清晰，顯示快速、信息量大，使用方便而得到廣泛應用。因此我們選用1602的液晶顯示器。

4）核心控制的選擇

51單片機控制系統可選用STC，也可選用ARM。本系統選用STC51一種方案。

5）彩燈閃爍選擇

采用TA7666P芯片的控制單元，此芯片有連接電路簡單，使用及其方便。這樣的芯片的使用的性價比比較高，容易購買是我們制作成品時能夠降低成本。

6）系統總體方案的確定

綜上所述，系統的總方案最終確定如下：系統由單片機STC—51、語音控制ISD1820、彩燈閃爍TA7666P、液晶顯示器1602作為主要核心器件。

2　硬件電路設計與分析

2.1硬件系統組成

由上述分析可知，硬件系統主要由單片機STC—51、語音控制ISD1820、液晶顯示器1602與彩燈閃爍TA7666P等組成。系統組成框圖如圖1所示。

圖1　系統組成方框圖

2.2主要模塊電路設計與分析

1）語音系統電路

系統采用ISD1820芯片作為語音設置的主要芯片，外設3個揚聲器作為輸出，用人為按鍵錄制使用者語音，受單片機控制出發語音播放，還可以人為立即聽取自己錄制的語音，能夠更好的感受自己是否錄制成功。

圖2　語音系統原理圖

2）彩燈閃爍系統電路

系統采用TA7666P芯片作為彩燈閃爍的主要芯片，輸出為多種彩燈，接到語音控制系統輸出音頻信號而彩燈閃爍變化。

3）控制電路

系統硬件以STC—51單片機為核心，STC—51是一種高性能、低功耗8位微控制器。，由單片機實現對調控系統的控制。

4）顯示系統

液晶顯示器1602與單片機相連，時間顯示和定時設置都是在1602實時顯示。

圖3　彩燈閃爍系統原理圖

3　系統程序設計與工作流程

3.1程序流程圖

定時顯示系統流程圖如圖4所示。

圖4　定時系統流程圖

3.2理論分析及測試結果

1）時鐘程序及原理

在單片機內部我們寫入DS12C887時鐘程序，對于外部設備DS12C887是一種時鐘芯片，并可有定時功能，這是完成這個設計最重要的部分之一。

圖5　內部實物圖

圖6　實物顯示效果圖

2）測試結果及分析

根據測試結果得出，語音控制模塊會在具體設計的時間下響起，還有彩燈閃爍模塊也會根據音頻的變化而閃爍。具體的實行沒有太大問題，主要是要注意程序的編寫和實物的連接，熟練掌握各芯片的用法，才能做到本設計的最終目標。

4　結論

文中所介紹的基于單片機STC—51的語音控制系統，采用單片機智能控制，數字實時顯示，具有一定的實用性，普遍性，其方法的最大優點是結構精巧，設置簡單，使用方便，但由于使用者按鍵程度的不同，可能會造成一定的誤差。

［1］代芬，王衛星.單片機綜合實驗開發板［J］.實驗室研究與探索，2010（8）：213_215.

［2］張迎輝.單片機鍵盤接口設計［J］.測控技術，1989（1）：26_27.

［3］ISD1820語音資料［J］.電子發燒網，2012（2）.

［4］王立風，戴明.基于ISD1820語音芯片的錄放電路設計［J］.電子元器件的應用，2009（6）：18_24.

［5］肖海榮，王鳳瑛，楊金清，等.基于AT89C51和ISD1820的錄放音系統設計［J］.微計算機信息，2004（2）：63_64.

［6］韋麗華，李文舉，劉麗娟.ISD1820系列語音芯片及其在微機系統中的應用［J］.遼寧師范大學學報：自然科學版，2001（3）：33_35.

［7］TA766P芯片資料［J］.電子發燒網，2011（9）.

［8］陳石波，楊德剛，楊有，等基于51單片機的公廁蹲位顯示系統設計與實現［J］.重慶師范大學學報：自然科學版，2013 （3）：89_93.

Deslgn of Volce memos system based on the STC—51

YUE Li_qin，HE Xu_yang
（Huanghe Science and Technology College，Zhengzhou 450063，China）

Nowadays peop1e are 1iving in the fu11 competition and 1osing jobs occasiona1 situation，and we wi11 fee1 regretting when inevitab1y forgetting a 1ot of things in the fast_paced 1ife.But we don't have the proper so1ution to make this situation no 1onger occurred frequent1y at this stage.In order to so1ve these issues，the authors propose the simp1e and convenient design ideas.The system consists of power supp1y，a 1iquid crysta1 disp1ay，voice recording and p1ayback，time setting and timing，f1ashing 1ights，which was contro11ed by a sing1e chip to achieve these functions.The isd1820 recording，recording of voice contro1，so as to contro1 the voice p1ayback，and by STC_51 sing1e_chip microcomputer timing broadcast speech function and c1ock chip DS12C887 as timing method of timing of the periphera1 modu1es to rea1ize the design of the basic framework.Combined with 51 sing1e_chip microcomputer contro1 1602 and the c1ock chip experiments can effective1y draw the c1ock timing accuracy，and the TA7666P chip audio frequency contro1 1ights f1ashing to enrich the experiment.The design summary that using inte11igent contro1，rea1_time digita1 disp1ay，has certain practicabi1ity and universa1ity，the biggest advantage of the method is compact structure，set up a simp1e，easy to use，which makes the system simp1e and user_friend.

ISD1820；voice memos system；1iquid crysta1 disp1ay；TA7666P

TN9

A

1674_6236（2016）10_0083_03

2015_05_07稿件編號：201505060

鄭州市重點實驗室光電信息技術及應用項目（114PYFZ505）；河南省教育廳重點項目（13A480778）

樂麗琴（1981—），女，湖北孝昌人，碩士。研究方向：光電技術。