詳解報(bào)警器語(yǔ)音電路的設(shè)計(jì)—電路圖天天讀（278）

　　八路語(yǔ)音報(bào)警器不僅有語(yǔ)音部分的報(bào)警，同時(shí)也有報(bào)警顯示，這兩種功能的實(shí)現(xiàn)，均由單片機(jī)控制，由于篇所限。本文對(duì)語(yǔ)音電路加以介紹。

　　總體結(jié)構(gòu)

　　八路語(yǔ)音報(bào)警器的整機(jī)框圖如圖1 所示。按其作用不同，可分為三大部分：燈光顯示部分，報(bào)警控制部分和語(yǔ)音報(bào)警 部分。在燈光顯示部分中，采用紅色燈光信號(hào)作為報(bào)警指示，指明哪一路出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)。在報(bào)警控制部分中，8 03 1 單片機(jī)為核心部件，由它對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生控制信號(hào)去控制語(yǔ)音芯片的錄音和放音以及燈光顯 示狀態(tài)。功能鍵盤用來(lái)提供一個(gè)人機(jī)對(duì)話的途徑。信號(hào)輸入部分，主要是接收檢測(cè)元件發(fā)送來(lái)的報(bào)警信號(hào)，產(chǎn)生報(bào) 警信息，當(dāng)單片機(jī)接收到這信息之后，控制進(jìn)行報(bào)警。在語(yǔ)音報(bào)警部分中，語(yǔ)音芯片s I D l o1 6A 是 核心部件，它可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄入和放出，它是美國(guó) Is D 公司開發(fā)研制的一種高真錄放一體化的單片固態(tài)語(yǔ)音集成電路，它無(wú) 需任何專用設(shè)備，就可以方便地進(jìn)行語(yǔ)音的錄入，它采用D A S I （ 直接模擬量存貯 ）技術(shù)，片內(nèi)有128K 的EEPROM，在 c P u 控制下可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄入和放出，可以根據(jù)所錄入的每段信號(hào)的不同，由用戶自己來(lái)分段，并且不怕掉電。

　　8031引腳功能

　　（1）主電源引腳Vss和Vcc

　?、?Vss接地

　?、?Vcc正常操作時(shí)為+5伏電源

　?。?）外接晶振引腳XTAL1和XTAL2

　　① XTAL1內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸入端，是外接晶體的一個(gè)引腳。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。

　?、?XTAL2內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。是外接晶體的另一端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接外部振蕩源。

　?。?）控制或與其它電源復(fù)用引腳RST/VPD，ALE/ ， 和 /Vpp

　?、?RST/VPD 當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機(jī)復(fù)位

　　在Vcc掉電期間，此引腳可接上備用電源，由VPD向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)。

　?、?ALE/ 正常操作時(shí)為ALE功能（允許地址鎖存）提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器，ALE 引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的 ）周期性地發(fā)出正脈沖信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。但要注意，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖，ALE 端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）八個(gè)LSTTL電路。 對(duì)于EPROM型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳接收編程脈沖（ 功能）

　?、?外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，在從外部程序存儲(chǔ)取指令（或數(shù)據(jù)）期間， 在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)兩次有效。 同樣可以驅(qū)動(dòng)八LSTTL輸入。

　?、?/Vpp 、 /Vpp為內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和外部程序存儲(chǔ)器選擇端。當(dāng) /Vpp為高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，當(dāng) /Vpp 為低電平時(shí)，則訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。

　　對(duì)于EPROM型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳上加21伏EPROM編程電源（Vpp）。

　　硬件結(jié)構(gòu)

　　ISD1016A語(yǔ)音芯片的引腳圖如圖3 所示。

　　用單片機(jī)控制其分段錄音的電路原理圖如圖4所示。

圖3 ISD1016A引腳圖 圖4 ISD1016A錄放音原理圖

　　工作原理

　　1 錄音過(guò)程

　　由單片機(jī)的 P：口送出控制字，進(jìn)入錄音等待狀態(tài)，當(dāng) P D=1 時(shí)，立即進(jìn)入錄音狀態(tài)，由單片機(jī)的P?？谳敵龅闹付ǖ刂烽_始錄音，此時(shí)D1發(fā)光，錄滿時(shí)，D1熄滅，如CE端在錄入中回到高電平，芯片將自動(dòng)把錄音結(jié)束地址和結(jié)束信號(hào)記錄 下來(lái)，實(shí)現(xiàn)分段錄音。

　　2 放音過(guò)程

　　使 P / R=1，CE=0，進(jìn)入放音等待狀態(tài)，由單片機(jī)的 P0.0- P0.7來(lái)確定放音的起始地址A0一A7，當(dāng)P D=1 時(shí)，便從指定 的地址開始放音，一直到遇到該段的結(jié)束信號(hào)為止。放音期間，Dl燈亮;放音結(jié)束，D1熄滅。

　　表 1 列出了有關(guān)引腳的控制信號(hào)和工作狀的關(guān)系。

　　語(yǔ)音報(bào)警過(guò)程

　　當(dāng)語(yǔ)音內(nèi)容錄制好后，將狀態(tài)選擇開關(guān)打到P L A Y 端，按一下復(fù)位鍵 R E S T，報(bào)警器便進(jìn)入報(bào)警工作狀態(tài)，此時(shí)，報(bào)警器就不停地查詢輸入報(bào)警信號(hào)。即查詢判斷 8 1 5 5 的 P A 口的輸入信號(hào)（ 8 0 3 1 單片機(jī)本身具有的1 / 0 口 不能滿足需要，故選用8155 進(jìn)行1 / 0 口的擴(kuò)展 ），如果此時(shí)某一路有了報(bào)警信號(hào)，報(bào)警器便轉(zhuǎn)入該路的報(bào)警服務(wù)程序，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，同時(shí)該路的報(bào)警指示燈閃爍，同時(shí)，單片機(jī)查詢8155PB 口的ACKT 鍵（ 確認(rèn)鍵），如果A C K T 鍵沒(méi)有 按下，則不停地報(bào)警;當(dāng)A C K T 鍵按下后，報(bào)警器停止語(yǔ)音報(bào)警，并使指示燈變?yōu)槠焦怙@示，表明操作人員已經(jīng)知道 哪里有報(bào)警信號(hào)了。當(dāng)消除故障后，按一下復(fù)位鍵 R E S T，又重新開始查詢，即工作在報(bào)警狀態(tài)。

　　編輯點(diǎn)評(píng)：采用單片機(jī)8031控制語(yǔ)音芯片ISD1016A實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警，具有抗干擾性強(qiáng)，體積小，頻帶寬，信號(hào)畸變小，高保真，低噪音，可靠性高等特點(diǎn)，并且不怕掉電。
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