基于protel实现语音报警电路板的设计毕设论文.doc

江门职业技术学院 学生毕业论文（设计） 论文（设计）题目：基于protel实现语音报警电路板的设计 作 者： 指 导 教 师： 所 学 专 业：应用电子 班 别：08电声产品设计与制造 学 号： 281809003 年 级： 08电声 完 成 日 期： 目 录 前言 3 第一章 语音报警器设计的意义及任务 4 1.1 语音报警器设计的意义 4 1.2 设计任务 4 第二章 系统的硬件设计和方案对比选择 5 2.1 系统设计结构图 6 2.2系统设计方案对比选择 6 2.2.1 MCU微处理控制器的方案对比选择 6 2.2.3 语音芯片的方案对比选择 7 2.2.5 防盗检测部分的方案选择 9 第三章 系统的硬件设计电路及元件说明 10 3.1 MCU微控制器电路 10 3.2 防盗检测电路 12 3.3 语音芯片电路 13 3.3.1 ISD4004引脚的说明 14 3.3.2 ISD4004的操作模式说明如下 16 3.4 功放电路 16 3.6 按键控制 17 3.9 复位电路 17 3.10 晶振电路 18 3.11 系统电源供电电路 18 设计总结 19 附录 20 附录一 语音报警器设计的原理图 20 附录二 语音报警器设计的PCB图 21 附录三 语音报警器设计的元器件清单 24 附录四 系统的参考程序 26 参考文献 36 致谢 36 前言 本系统硬件利用AT89S5作为CPU进行总体控制，通过ISD语音芯片建立语音信息库，对语音信息进行自由组合，形成变化多样的语音信息，利用功放播出语音信息以及提示语音， 1.1语音报警器设计的意义 随着人们生活水平的提高和安防意识的增强, 急需开发面向大众、价格低廉、运行可靠的自动报警系统。结构简单，使用灵活，功能稳定，音质自然、清晰，无论对于社会或者科研也有一定的研究价值设计任务单片机的特点和的特点提出了一种单片机控制语音芯片进行设计过程中包括硬件电路设计和两个方面本系统硬件利用AT89S5作为CPU进行总体控制，通过ISD语音芯片建立语音信息库，对语音信息进行自由组合，形成变化多样的语音信息，利用功放播出语音信息以及提示语音，同时运用进行显示。当用键盘本工作，通过提示 系统设计 2.2系统设计方案对比选择 根据设计要求，结合实际情况和设计成本要求，对系统主要部分的电路方案叙述如下。 2.2.1 MCU微处理控制器的方案对比选择 方案一：MCU微处理控制器的种类很多，有ATMEL公司生产的AT89SXX系列单片机，其中有8位的单片机，也有16位的单片机。AT89S52为8位的单片机，它是一种低损耗、高性能的CMOS微处理器，片内有8K字节的存储空间，128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器，寻址范围64K。并且可以在线进行重复编程、快速擦除、快速写入程序，能重复擦除 / 写入1000次左右，数据保存时间为十年。 方案二：微处理控制器也有凌阳公司生产的，同样有8位的CPU和16位的CPU。它也有很多特点，比如：体积小 集成度高可靠性好易于扩展具有较强的中断处理能力功能强、效率高的指令系统低功耗、低电压为控制处理数据处理以及数字信号处理等领域凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的 2.22语音播放部分的方案对比选择 方案一：使用通用A/D器件对音频信号进行采样和转换，然后保存到数据存储器地址单元当中，放音时将不同地址单元的语音信息进行组合，通过D/A器件转换以后还原为模拟音频信号。这种方案思路清晰，但外扩接口比较复杂，如果使用高精度与高速的转换器件，数据量很大，单片机处理比较困难；如果使用低精度低速的转换器件，语音质量将大打折扣，故没有采用。 方案二：使用专用的语音处理设备与语音编程设备实现。先将模拟音频信号通过语音处理设备转换为相应的数字数据，然后用专用的语音编程设备将该数据烧写到单片机的程序存储器当中，然后在程序中对语音数据进行查表组合，再经过D/A转换输出模拟音频信号。这种方案编程容易，语音衔接流畅，但是对器件和设备要求高，在短时间和一般条件下不易实现，故没有采用。 方案三：使用专用语音录放芯片实现。专用芯片有很多型号，这里我们选择了现有产品中性能最好的ISD4004-08M芯片，该芯片能够连续录音8分钟，可分2400段，同时采用SPI串行总线接口，便于与单片机连接，8K的采样率可以提供高质量的语音信息，对于任务要求的完成已经游刃有余，所以我们选择了这个方案。 2.2.3 语音芯片的方案对比选择 方案一：台湾公司APR