单片机程序控制语音播放

1、黑 龙 江 科 技 学 院（计算机与信息工程学院） 单 片 机 课 程 设 计（本科生）学生姓名 楼利强 班级 计算机03-1学号 29号 设计题目 单片机程序控制语音播放 指导教师姓名 孔庆臣 成 绩 单片机程序控制语音播放设计背景：用单片机控制语音芯片的地址线、片选线（CS）以及录音/放音信号线（P/R），再把单片机和语音芯片嵌入到通信设备、智能仪器、治安报警及儿童玩具中，就可做成播放的机器，应用范围很广。在工业控制过程中，常用灯光或警笛作故障提示和运行进程的阶段性提示，目前这种提示方式为语音提示的替代，这是因为新型半导体语音芯片性能优越，使用方便。本次设计涉及的语音芯片ISD25120的

2、介绍：它是ISD公司开发的语音芯片，其主要特点有：可持续、放音，持续录放时间可达120s；可分段录放（最多可分为600段），最小录放的时间单元为0.2s；断电后信息仍然存储，不会丢失，无需后备电池。信息可保存100年之久；录放次数在10万次以上；操作简单，无需专用编程器或语音开发器；单电源供电，典型电压为+5V；易于与单片机接口，内部自带自动音量的控制（AGC）电路及滤波电路，输出音质良好。主要功能：本设计主要是在熟悉ISD系列语音芯片的电路设计操作及使用方法的基础上，且通过手工操作实现语音芯片ISD25120的录音（其操作过程在操作步骤模块中所述）的前提下，用程序模拟手动操作编程实现ISD系

3、列语音芯片的分段放音过程。硬件设备及其连线：ISD25120语音芯片及其电路板一套，模块化单片机实验仪一台，10芯电缆一条，直流电源（+5V，1A）一台，喇叭一个，仿真器及计算机一台。实际操作步骤：（1）录音过程：设置S2状态为0，即P/R=0，ISD25120处于录音状态。以对第1段录音为例：录音地址000H0A0H，录音时间为32s。设置S1的8位拨位开关，使得6位地址（A4A9）全为0，PD=0，CE=0，S1的8位拨动开关状态为，即00H；将PD开关拨到1状态，然后再将开关拨回到0状态，开始录音并计时；在不超过32s的时间内停止录音：将PD开关拨到1状态，停止录音。同样的原理，第2、3

4、、4段录音只需将地址改为相应的0B0H150H、160H200H和210H250H，即通过设置S1的8位拨动开关来实现。（2）用10 芯扁平电缆将主板的J3插座与语音实验板的J3插座对接；设置语音实验板的开关S2为OFF状态（P/R=1），ISD25120处音状态；在仿真器上编程，执行单步调试及全速运行。（a）从FIRST地址起始，执行程序，播放第1段音乐：START：LACALL FIRST AJMP $(b)从SECOND地址开始,执行程序，播放第2段音乐START: LCALL SECOND AJMP $(c)从THIRD地址开始，执行程序，播放第3段音乐：START：LCALL THI

5、RDAJMP $(d)从OURTH地址起始，执行程序，播放第段音乐：START：LCALL FOURTH AJMP $在单片机程序的控制下，分别将上述4段语音播出。实验电路原理图：原理图中包括2部分：一部分是主板上的8位并口输出（74LS374，U14），口地址为8100H，输出插座为J3；另一部分在语音电路实验板上，插座为J3。将主板上J3与实验板的J3用10芯扁平电缆连接。图中MICI为驻极式话筒，LS1为放音喇叭，IC1（MC34119）为语音放大电路，ISD25120为语音录放芯片。S1的8位拨动开关全部设置在OFF位置，使得ISD25120电路脱离手工操作状态，改用程序控制ISD25

6、120工作。ISD25120接收来自主板的控制信号。该信号被锁存在U14（74LS374）的8位输出端上。用拨动开关S2设置P/R在OFF位置上（P/R=1），处于放音状态。地址A0A3已在电路图中接地。主板上8位并口通过U14输出ISD25120的6位地址（A4A9）及ISD25120的PD和CE信号，共8位信号。这样单片机通过程序就可以完全控制了ISD25120的分段放音操作。主板上74LS374与实验板上ISD25120的位地址及PD和CE对接如下表1中所列：74LS374D7D6D5D4D3D2D1D0ISD25120PDCEA9A8A7A6A5A4表1在线仿真器编程，单片机程序控制I

7、SD25120芯片放音，可将录入的内容播放出来。程序流程图如下图1、2、3所示：启动放音子程序结束停止放音（PD=0，CE=1），地址复位（PD上升沿有效），送放音地址，启动放音（CE=0）图1 SPEAKER：放音子程序延时30s,等待放音完毕送放音地址，播放第3段语音延时30s，等待放音完毕送放音地址，播放第4段语音延时30s,等待放音完毕开始结束图2 MAIN:主程序流程图启动放音子程序结束CE=1，PD=0图3 ISDCLR：清除放音子程序源程序：ORG 0AJMP MAIN ；按1、2、3、4段次序播放ORG 30H ；主程序的首地址：30HMAIN: LCALL FIRST；ACA

8、LL D30S ；延时30s，等待放音完毕ACALL ISDCLR ；停止播放LCALL SECOND ；播放第2段音乐ACALL D30S ；延时30s,等待放音完毕ACALL ISDCLR ；停止播放LCALL THIRD ；播放第3段音乐LCALL D30S ；延时30s,等待放音完毕ACALL ISDCLR ；停止播放LCALL FOURTH ；播放第4段音乐ACALL D10S ；延时30s,等待放音完毕AJMP $ ；原地等待；播放第1段音乐的程序起始地址：FIRSTFIRST:LCALL ISDCLR ；将语音芯片复位，停止播放 MOV R4,#0H ；将ISD25120的放音地

9、址#0H存放在R4中 ；放音首地址#000H，因为ISD25120的地址A0A3已接地 LCALL SPEAKER ；调用播音程序，开始播放 RET；播放第2段音乐的程序起始地址：SECONDSECOND:ACALL ISDCLR ；将语音芯片复位，停止播放 MOV R4,#0BH；将ISD25120的放音地址#0BH存放在R4中；放音首地址#0B0H，因为ISD25120的低4位地址A0A3；已接地 LCALL SPEAKER ；调用播音程序，开始播放 RET；播放第3段音乐的程序起始地址：THIRDTHIRD:LCALL ISDCLR ；将语音芯片复位，停止播放 MOV R4,#16H ；

10、将ISD25120的放音地址#160H存放在R4中 ；放音首地址#160H，因为ISD25120的低4位地址A0A3；已接地 LCALL SPEAKER ；调用播音程序，开始播放 RET；播放第4段音乐的程序起始地址：FOURTHFOURTH:LCALL ISDCLR；将语音芯片复位，停止播放 MOV R4,#21H ；将ISD25120的放音地址#210H存放在R4中；放音首地址#210H，因为ISD25120的地址A0A3已接地 LCALL SPEAKER ；调用播音程序，开始播放 RETSPEAKER:MOV DPTR,#8100H ；#有8100H为ISD25120的端口地址 MOV

11、A,R4 ；将R4中存放的地址A4A9送到ISD25120 ORL A,#080H ；1-PD(复位)，0-CE, 送地址A4A9 MOVX DPTR,A ACALL D50mS ；延时 ANL A,#3FH ；0-PD(启动)，0-CE,送地址A4A9 MOVX DPTR,A RETISDCLR:MOV DPTR,#8100H ；#8100H为ISD25120的端口地址 ORL A,#40H ；0-PD,1-CE,停止播放 MOVX DPTR,A LCALL D50MS RETD50mS:MOV R6,#50 ；因晶振为6MHZ,1个机器周期为2，停止播放SD: MOV R7,#250 ；故延时时间为(4ms250+2ms)50=50.1ms DJNZ R7,$ ；DJNZ指令占有2个机器周期 DJNZ R6,SD RETD10S:MOV R5,#200 ；延迟时间为500ms200=10sDE1: ACALL D50mS DJNZ R5,DE1 RETD30S:MOV R3,#3 ；延迟时间为10s3=30sDE2: ACALL D10S DJNZ R3,DE2 RET END课程设计体会通过本次课程设计，使我增进了对单片机的感性认识，加深了对单片机理论方面的理解。对单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现有了一定的