多功能录音笔系统设计

绪论研究目的及意义智能录音笔是一种能够结合语音识别技术、人工智能技术和音频处理技术的智能设备，可将语音实时转换为文字，提高录音笔的应用价值。目前，智能录音笔在国内外都得到了广泛的研究和应用。在社会高速发展的今天，由于人们生活学习工作的需要，录音设备在现在起着至关重要的作用[1]。在智能仪器仪表或自动控制设备中，增加语音功能能极大地提高人机界面的友好性，方便用户操作。目前语音服务行业越来越广泛，如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等。在许多场合，设计者需要将语音系统和单片机结合在一起学习和了解录音设备的原理和结构，并且学习如何将语音合成、语音识别、语音存储和回放技术和单片机结合在一起[2]。数码录音笔对于我们现如今的人们已经是再熟悉不过的产品了，它已经应用在了很多地方，其中主体部分应该是记者了[3]。正是基于录音笔能够录音的特点，在你无法凭借记忆记住重要谈话，或者重要会议的重要内容的时候，它便体现除了它的优势，清晰完整无误的记录下你要记录的东西，而你能够拿出更多的时间来处理其他事情。除此之外录音笔小巧易于携带，存储内容量大，基于这些优点，越来越得到人们的青睐。现在所说的录音笔指的数码录音笔，也称为数码录音棒或数码录音机，数字录音器的一种，为了便于操作和提升录音质量造型并非以单纯的笔型为主，携带方便，同时拥有多种功能[4]。在近代电子工程应用中，录音系统已经越来越多的以数字信号形式，并运用数字电路技术来处理信息。录音系统作为一种音频捕获设备在音频信息获取方面有着广泛的应用[5]。目前，市面上的录音系统只能提供录音、监听、查询、回放和管理等基本功能。传统的录音设备无法满足野生动物保护等特殊场合对录音设备远程可控性的要求，以及记者、警察这类特殊人群对取证录音的加密保护需要。信息的安全性、可控性已成为录音系统的重要研究内容。在快速发展的社会中，录音设备已经成为人们生活、学习、工作中不可或缺的工具[6]。特别是在智能仪器、自动控制设备等领域中，加入语音功能可以大大提高用户界面的友好性和使用便捷性。现在，语音服务行业已经广泛应用于各种领域，如电脑语音闹钟、语音数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等。为了满足设计者的需求，他们需要学习和了解录音设备的原理和结构，以及如何将语音合成、语音识别、语音存储和回放技术与单片机结合使用。现在，数码录音笔已经成为人们非常熟悉的产品，已经广泛应用于各种场合，尤其是记者使用最为频繁[7]。数码录音笔的最大优点是可以清晰完整地记录下重要的谈话内容或会议内容，避免遗漏或者失忆。同时，它体积小巧，易于携带，存储内容量大，因此越来越受到人们的喜爱。数码录音笔，也称为数码录音棒或数码录音机，是数字录音器的一种。它的造型不仅以笔型为主，而且还具有多种功能，操作简单，可以提升录音质量。智能录音笔是一种结合了语音识别技术、人工智能技术和音频处理技术的新型智能设备，可以将语音实时转换为文字，提高了录音笔的应用价值。它的出现可以追溯到语音识别技术的不断进步和人工智能技术的快速发展。传统的录音笔只能记录声音，无法将声音转换为文字，应用范围较为有限。但随着智能录音笔的出现，它的实时语音识别功能和文字转换技术大大提高了其应用价值和便利性[8]。因此，针对以上阐述，有必要研究一种有具有多种功能的录音笔。实现数字录音技术、移动通信控制技术和信息加密技术的基础上，设计了一款基于STC的专用数字录音系统，实现了数字录音、实时加密以及远程控制功能，实现信息的安全性和可控性[9]。智能录音笔是一种结合了语音识别技术、人工智能技术和音频处理技术的智能设备，能够将语音实时转换为文字，提高了录音笔的应用价值。其研究背景可以追溯到语音识别技术的发展，随着语音识别技术的不断进步，智能录音笔逐渐发展起来。同时，随着人工智能技术的快速发展，智能录音笔也越来越受到关注。在过去，传统的录音笔只能记录声音，但是无法将声音转换为文字，因此其应用范围较为有限。而随着智能录音笔的出现，它可以将录音内容转化为文字，并且能够实时地进行语音识别，大大提高了录音笔的应用价值和便利性。因此，智能录音笔成为了一种新型的智能设备，其研究和发展已经引起了国内外研究机构和企业的广泛关注[10]。国内外研究现状国际上对多功能录音笔系统设计的研究已经颇有成效。智能录音笔是一种结合了语音识别技术、人工智能技术和音频处理技术的智能设备，能够将语音实时转换为文字，提高了录音笔的应用价值。目前，国内外都有大量的研究涉及到智能录音笔的技术和应用。国内方面，智能录音笔已经开始应用于教育、会议、采访等领域，受到了广泛关注。在技术研究方面，国内研究机构和企业对智能录音笔的语音识别精度、实时性、用户体验等方面进行了深入研究。此外，也有学者和企业探索了智能录音笔的商业模式和市场应用。在国外，智能录音笔的研究和应用也非常活跃。美国、日本等国家的企业已经推出了多款智能录音笔产品，并取得了较好的市场反响。此外，国外学者也进行了较多的研究，包括语音信号处理、深度学习模型、自然语言处理等方面的研究，旨在提高智能录音笔的性能和应用范围。总的来说，智能录音笔作为一种新兴的智能设备，其技术和应用前景都非常广阔，未来还有很大的发展空间[11]。2007年，TairaNakajima在《EDUREFLEX:ALIGHTWEIGHTCLASSREFLECTIONTOOLFORTEACHINGIMPROVEMENTTHROUGHVIDEO-RECORDINGWITH'CLICKERS'》中，提出了一个名为EduReflex的神经系统，教师可以在上课期间或课后立即轻松地找到他/他的重要课堂场景。该系统由两个子系统组成。Onernis可以在计算机上录制课堂视频，并通过“点击器”发送学生的实时反馈或老师的自我评价。另一种方法是立即重播录制的视频中的反馈或自我评估部分。EduReflex的主要贡献是随意有效地使用视频记录，以帮助教师或教学助手改善教学[12]。2012年，SiliconChipGroup在《45svoicerecorderhasglitchproblems》中，提出使用四个1秒样本，但它以8声音模式运行。初始加电后，它可以工作几次，然后停止。一开始它会在M1上产生一点故障，这就是为什么我在8通道模式下运行而不使用M2，而M3.1在使用电信继电器来激活电路板的原因[13]。2014年，日本《电波新闻》在《ボイスレコーダ新モデル3機種オリンパス》中，新产品在紧凑的机身中配备了高性能立体声麦克风。可以通过USB直接连接到PC的IC录音机。新开发的定向立体声斜接器具有良好的临场感，而“语音平衡器”功能可自动调节远处的人员音量以使其更易于聆听，从而提高了录制质量[14]。目前，我国在多功能录音笔系统设计的研究已经处于世界领先地位。在国内方面，智能录音笔已经被应用于教育、会议、采访等多个领域，并受到了极大的关注。研究机构和企业在智能录音笔的语音识别精度、实时性、用户体验等方面进行了深入的研究，并有学者和企业探索其商业模式和市场应用。在国外，美国、日本等国家的企业已经推出了多款智能录音笔产品，并取得了良好的市场反响。此外，国外的学者也进行了大量的研究，包括语音信号处理、深度学习模型、自然语言处理等方面的研究，旨在提高智能录音笔的性能和应用范围。智能录音笔作为一种新兴的智能设备，其技术和应用前景都非常广阔，未来还有很大的发展空间。2014年，杨钏钏，王加加，侯长博在《基于STM32的加密录音笔设计》中，提到采用编、解码芯片，使系统的功耗大幅降低，其芯片本身有较强的抗干扰能力，使系统可靠性显著提高。阅读器采用丙类功率放大电路，效率较高，在系统总功率的限制下仍可提供充足的功率给应答器，使阅读器与应答器之间的通信距离得以保证[15]。2016年，徐锦鹏，王道平，刘泓谦在《基于STM32的简易数码录音笔设计》中，利用32位单片机STM32F103ＲCT6和高性能数字音频解码芯片VS1053b，配合自主开发的管理软件，设计并实现了一款具有语音的录制和选择播放功能的简易数码录音笔。经过测试，系统工作方便、性能可靠，是一款实用的录音笔[16]。2017年，谢斌在《基于单片机的录音笔设计》中，从两个角度方面完成了所做的设计:其一，如何实现语音播报;其二，在完成既定功能的同时，如何开发出其它补充功能。在这过程中，我提炼出了具有普遍意义的类似开发过程的若于条准则[17]。主要研究内容本毕业设计是一种多功能录音笔系统设计，该套系统使用STC89C51单片机、ISD4004、麦克风、喇叭、按钮、按键、LM386功放、二极管、蓝牙模块组成。设置三种播放模式，分别为3种播放模式：1.单段单次播放：选择一段录音播放一次。2.单段循环播放：选择一段录音循环播放。3.多段循环播放：选择多段录音循环播放。还可以通过按键随时录音，可以录制4段声音，并可以按键控制播放和暂停，最长可以录制8分钟；同时播放的音量可以通过调节电位器改变。4.可以通过蓝牙模块实现数据传输和远程控制等功能。

系统的总体结构2.1设计方案文献研究法‎‏。通过‎‏查阅文‎‏献来获‎‏得多功‎‏能录音‎‏笔系统‎‏设计的‎‏研究资‎‏料，对‎‏系统设‎‏计中所‎‏涉及到‎‏的相关‎‏内容，‎‏初步构‎‏想系统‎‏要实现‎‏的功能‎‏及其运‎‏用的技‎‏术并搜‎‏集相关‎‏资料，‎‏作为系‎‏统设计‎‏的素材。功能分析法。‎‏功能分‎‏析法是‎‏社会科‎‏学用来‎‏分析社‎‏会现象‎‏的一种‎‏方法，‎‏是社会‎‏调查常‎‏用的分‎‏析方法‎‏之一。‎‏本系统‎‏通过功‎‏能分析‎‏法，对‎‏软件的‎‏各项功‎‏能进行‎‏具体分‎‏析，从‎‏而明确开发目标。定性分析法‎‏。通过‎‏对文献‎‏的研究‎‏，运用‎‏归纳和‎‏演绎、‎‏分析与‎‏综合以‎‏及抽象‎‏与概括‎‏等方法‎‏，深入‎‏了解软‎‏件和硬‎‏件开发‎‏的相关‎‏技术，‎‏从而熟‎‏悉系统‎‏中各个‎‏功能模‎‏块之间‎‏的关系‎‏，掌握‎‏系统的‎‏工作原‎‏理及其‎‏本质，‎‏确定开发流程。经验总结法‎‏。希望‎‏通过已‎‏有的每‎‏一块功‎‏能的结‎‏合进行‎‏总结，‎‏设计出‎‏一套优良的系统，并规范的编写程序。2.2功能需求分析2.2.1技术路线硬件部分需要单片机STC89C51、ISD4004、麦克风、喇叭、按键、LM386功放、发光二极管。软件平台程序用keil5。编程语言用C语言。录音存储于单片机内。系统可以通过蓝牙模块连接手机远程控制。2.2.2预期结果1.有3种播放模式：单段单次播放、单段循环播放、多段循环播放。2.可以通过按键随时录音，可以录制4段声音，并可以按键控制播放和暂停，最长可以录制8分钟。3.播放的音量可以通过调节电位器改变。4.系统可以通过蓝牙模块连接手机远程控制。 2.3总体方案设计第一：理论知识‎‏准备阶‎‏段，理‎‏解多功‎‏能录音‎‏笔系统‎‏的设计‎‏课题，‎‏认真研‎‏究课题‎‏所涉及‎‏到的内‎‏容，能‎‏够较好‎‏的掌握‎‏有关题‎‏目的知识；第二：确定系‎‏统各个‎‏模块，‎‏理清各‎‏个模块‎‏之间的‎‏关系，‎‏收集相‎‏关得到‎‏软硬件‎‏资料；第三：规划课题‎‏，确定‎‏系统组‎‏成结构‎‏，勾画‎‏出大体‎‏系统框‎‏架并在‎‏结构框‎‏架的基‎‏础上提出原理框图；第四：利用软件‎‏完成硬‎‏件电路‎‏部分设‎‏计并画‎‏出各部‎‏分电路‎‏图，将‎‏系统部‎‏件通过‎‏接口电‎‏路集合‎‏在一起‎‏，并画‎‏出电路图；第五：根据系统‎‏控制过‎‏程完成‎‏软件设‎‏计部分‎‏，绘制‎‏出主流程图；第六：进行模拟‎‏仿真，‎‏检查系‎‏统是否‎‏能够按‎‏照要求‎‏实现控‎‏制功能，整理论文。2.4单片机型号选择主控制芯片‎‏选‎‏‎‏择ST‎‏‎‏C‎‏89‎‎‏‏C5‎‏1单片机‎‏‎‏。‎‏ST‎‎‏‏C8‎‏9‎‏‎‏C51R‎‏C/‎‎‏‏RD‎‏+‎‏‎‏系列单‎‏‎‏片‎‏机是‎‎‏‏ST‎‏C‎‏‎‏推出的‎‏‎‏新‎‏一代‎‎‏‏高速‎‏/‎‏‎‏低功耗‎‏‎‏/‎‏超强‎‎‏‏抗干‎‏扰‎‏‎‏的单片‎‏‎‏机‎‏，1‎‎‏‏2时‎‏钟‎‏‎‏/机器‎‏‎‏周‎‏期和‎‎‏‏6时‎‏钟‎‏‎‏/机器‎‏‎‏周‎‏期可‎‎‏‏以任‎‏意‎‏‎‏选择，‎‏‎‏H‎‏D版‎‎‏‏本和‎‏9‎‏‎‏OC版‎‏‎‏本‎‏内部‎‎‏‏集成‎‏M‎‏‎‏AX8‎‏‎‏1‎‏0专‎‎‏‏用复‎‏位‎‏‎‏电路。‎‏‎‏选‎‏用S‎‎‏‏TC‎‏单‎‏‎‏片机的‎‏‎‏理‎‏由:‎‎‏‏降低‎‏成‎‏‎‏本，提‎‏‎‏升‎‏性能‎‎‏‏，原‎‏有‎‏‎‏程序直‎‏‎‏接‎‏使用‎‎‏‏,硬‎‏件‎‏‎‏无需改‎‏‎‏动‎‏。S‎‎‏‏TC‎‏公‎‏‎‏司鼓励‎‏‎‏放‎‏心大‎‎‏‏胆选‎‏用‎‏‎‏LQF‎‏‎‏P‎‏44‎‎‏‏小型‎‏封‎‏‎‏装单片‎‏‎‏机‎‏,使‎‎‏‏产品‎‏更‎‏‎‏小，更‎‏‎‏轻‎‏,功‎‎‏‏耗更‎‏低‎‏‎‏。且具‎‏‎‏有‎‏在线‎‎‏‏编程‎‏可‎‏‎‏擦除技‎‏‎‏术‎‏，当‎‎‏‏在对‎‏电‎‏‎‏路进行‎‏‎‏调‎‏试时‎‎‏‏，由‎‏于‎‏‎‏程序的‎‏‎‏错‎‏误修‎‎‏‏改或‎‏对‎‏‎‏程序的‎‏‎‏新‎‏增功‎‎‏‏能需‎‏要‎‏‎‏烧入程‎‏‎‏序‎‏时，‎‎‏‏不需‎‏要‎‏‎‏对芯片‎‏‎‏多‎‏次拔‎‎‏‏插，‎‏所‎‏‎‏以不会‎‏‎‏对‎‏芯片‎‎‏‏造成‎‏损‎‏‎‏坏。最‎‏‎‏小‎‏系统‎‎‏‏原理图如图所示。图2-1STC89C51单片机原理图

系统的硬件部分设计3.1系统的总体设计使用STC8‎‏9C5‎‏1单片‎‏机、I‎‏SD4‎‏004‎‏、麦克‎‏风、喇‎‏叭、按‎‏钮、按‎‏键、L‎‏M38‎‏6功放、蓝牙模块‎‏和二极‎‏管组成‎‏。设置‎‏三种播‎‏放模式‎‏，分别‎‏为3种‎‏播放模‎‏式：单‎‏段单次‎‏播放、‎‏单段循‎‏环播放‎‏、多段‎‏循环播‎‏放；还‎‏可以通‎‏过按键‎‏随时录‎‏音，可‎‏以录制‎‏4段声‎‏音，并‎‏可以按‎‏键控制‎‏播放和‎‏暂停，‎‏最长可‎‏以录制‎‏8分钟‎‏；同时‎‏播放的‎‏音量可‎‏以通过‎‏调节电‎‏位器改‎‏变。最终实现功能如下：1.有3种播放模式：单段单次播放、单段循环播放、多段循环播放；2.可以通过按键随时录音，可以录制4段声音，并可以按键控制播放和暂停，最长可以录制8分钟；3.播放的音量可以通过调节电位器改变；原理图如下。图3-1系统总体原理图

3.2系统的主要功能模块设计3.2.1ISD4004语音模块设计ISD4004语音芯片‎‏与普通‎‏的录音‎‏/重放‎‏芯片相‎‏比,‎‏ISD‎‏400‎‏4具有‎‏如下优‎‏点:首先是‎‏记录声‎‏音没有‎‏段长度‎‏限制,‎‏并且‎‏声音记‎‏录不需‎‏要A/‎‏D转‎‏换和压‎‏缩。其‎‏次,‎‏快速闪‎‏存作为‎‏存储介‎‏质,‎‏无需电‎‏源可保‎‏存数据‎‏长达1‎‏00年‎‏,重复‎‏记录1‎‏000‎‏00次‎‏以上。‎‏此外I‎‏SD4‎‏004‎‏具有记‎‏录时间‎‏长(可‎‏达16‎‏分钟‎‏,本‎‏论文采‎‏用的为‎‏8分‎‏钟的I‎‏SD4‎‏004‎‏语音芯‎‏片)的‎‏优点。‎‏最后I‎‏SD4‎‏004‎‏开发应‎‏用具有‎‏所需外‎‏围电路‎‏简单的‎‏优点。‎‏基于I‎‏SD4‎‏004‎‏以上的‎‏优点，‎‏这也是‎‏我这次论文选择该语音芯片的原因。原理图如下。图3-2语音模块原理图3.2.2系统的主要功能模块设计LM386声音传感‎‏器原理‎‏:LM‎‏386‎‏是一‎‏种音频‎‏集成功‎‏率放大‎‏器，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。‎‏主要应‎‏用于低电压‎‏消费类‎‏产品。‎‏为使外‎‏围元件‎‏最少,‎‏电压增‎‏益内置‎‏为2‎‏0。在‎‏1‎‏脚和8脚‎‏之间‎‏增加一‎‏只外接‎‏电阻和‎‏电容，‎‏便可将‎‏电压增‎‏益调为‎‏20‎‏0以‎‏内的任‎‏意值。‎‏LM3‎‏86是‎‏一种音‎‏频集成‎‏功放，‎‏具有自‎‏身功耗‎‏低、电‎‏压增益‎‏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‎‏，广泛‎‏应用于‎‏录音机‎‏和收音‎‏机之中。原理图如下。图3-3LM386功放模块原理图3.2.3按键模块设计本系统用到‎‏按‎‏‎‏键‎‏，其‎‎‏‏中一‎‏个‎‏‎‏用作系‎‏‎‏统‎‏手动‎‎‏‏复位‎‏，‎‏‎‏其余采用‎‎‏‏独立‎‏按‎‏‎‏键，该‎‏‎‏种‎‏接法‎‎‏‏查询‎‏简‎‏‎‏单，程‎‏‎‏序‎‏处理‎‎‏‏简单‎‏,‎‏‎‏可节省‎‏‎‏C‎‏PU‎‎‏‏资源‎‏，‎‏‎‏独‎‏‎‏立‎‏按键‎‎‏‏分别‎‏与单片‎‏机的P‎‏‎‏3‎‏.0‎‎‏‏、P‎‏3‎‏‎‏.1、‎‏‎‏P‎‏3.‎‎‏‏2接‎‏口相‎‎‏‏连。‎‏原‎‏‎‏理图如‎‏下所示。图3-4按键模块原理图3.2.4LCD1602显示屏模块设计LCD1602液晶显示‎‏‎‏模‎‏块是‎‎‏‏一款‎‏4‎‏‎‏位/8‎‏‎‏位‎‏并行‎‎‏‏、2‎‏线‎‏‎‏或3线‎‏‎‏接‎‏口方‎‎‏‏式，‎‏内‎‏‎‏部含有‎‏‎‏国‎‏际一‎‎‏‏级、‎‏二‎‏‎‏级简体‎‏‎‏中‎‏文字‎‎‏‏库的‎‏图‎‏‎‏形点阵‎‏‎‏液‎‏晶模‎‎‏‏块。‎‏该‎‏‎‏型号液‎‏‎‏晶‎‏模块‎‎‏‏具有‎‏接‎‏‎‏口方式‎‏‎‏简‎‏单，‎‎‏‏指令‎‏操‎‏‎‏作便捷‎‏‎‏的‎‏特点‎‎‏‏，可‎‏构‎‏‎‏成全中‎‏‎‏文‎‏人机‎‎‏‏交互‎‏图‎‏‎‏形界面‎‏‎‏。‎‏可显‎‎‏‏示8‎‏*‎‏‎‏4行1‎‏‎‏6‎‏*1‎‎‏‏6点‎‏阵‎‏‎‏的行字‎‏‎‏，‎‏也可‎‎‏‏完成‎‏图‎‏‎‏形显示‎‏‎‏。‎‏LC‎‎‏‏D1‎‏602‎‏分为带‎‏‎‏中‎‏文字‎‎‏‏库和‎‏不‎‏‎‏带中文‎‏‎‏字‎‏库两‎‎‏‏种，‎‏有‎‏‎‏并行传‎‏‎‏输‎‏和串‎‎‏‏行传‎‏输‎‏‎‏两种方‎‏‎‏式‎‏通常‎‎‏‏并行‎‏速‎‏‎‏度快。‎‏‎‏从‎‏电源‎‎‏‏地开‎‏始‎‏‎‏引脚依‎‏‎‏次‎‏为：‎‎‏‏电源‎‏地‎‏‎‏、电源‎‏‎‏正‎‏。其‎‎‏‏原理图如下所示。图3-5LCD显示屏模块原理图3.2.5蓝牙模组模块设计多功能智能录音笔是一种集录音、存储、播放和传输等功能于一体的便携式设备。为了实现数据传输和远程控制，该录音笔通常会集成蓝牙模组模块。以下是对蓝牙模组模块的简介，涵盖了功能、特性和应用。蓝牙模组模块简介：蓝牙模组模块是一种集成了蓝牙通信功能的模块化设备。它们通常采用标准化的蓝牙协议栈，如BluetoothClassic或BluetoothLowEnergy（BLE）。蓝牙模组模块负责与其他蓝牙设备进行通信，并实现数据传输和远程控制等功能。功能和特性：蓝牙模组模块提供了与其他蓝牙设备进行无线通信的能力。它们支持点对点连接和多点连接，并能够通过蓝牙协议与其他设备进行数据交换。具体功能和特性可能会因不同的模组而有所差异，但常见的功能包括：数据传输：蓝牙模组模块可以传输录音文件、音频数据和其他相关数据，以实现录音笔与其他设备之间的数据交互。远程控制：通过蓝牙模组模块，用户可以使用智能手机或其他蓝牙设备远程控制录音笔的功能，如启动录音、停止录音、调节音量等。数据存储和传输：蓝牙模组模块可以与内部存储器或外部存储设备（如SD卡）进行数据交互，实现录音文件的存储和传输。电源管理：蓝牙模组模块通常具有低功耗设计，以最大程度地延长录音笔的电池寿命。应用：蓝牙模组模块广泛应用于各种便携式音频设备中，包括智能录音笔。通过集成蓝牙模组模块，智能录音笔可以实现与其他设备的连接，例如智能手机、平板电脑或电脑。这样用户就能够方便地管理录音文件、进行数据传输、远程控制和分享录音内容。总结：蓝牙模组模块是多功能智能录音笔设计中的重要组成部分。通过蓝牙模组模块，录音笔可以与其他设备进行无线通信和数据交互，为用户提供更便捷、灵活的操作和管理方式。选择适合的蓝牙模组模块将有助于提高录音笔的功能性和用户体验。原理图如下。图3-6蓝牙模组模块原理图

系统的软件部分设计4.1软件的主要流程设置三种播放模式，分别为3种播放模式：单段单次播放、单段循环播放、多段循环播放；还可以通过按键随时录音，可以录制4段声音，并可以按键控制播放和暂停，最长可以录制8分钟；同时播放的音量可以通过调节电位器改变，蓝牙模块可以吧系统运行的实时信息发送至云端。随后app远程监控。流程图如下。图4-1系统总体流程图

4.2ISD4004语音模块软件设计当系统初始化完成后，开始正常工作。按下录音按键选择录音模式，ISD4004语音模块开始工作，最长可以录制八分钟的音频。并可以通过按键控制随时继续和暂停录音。流程图如下。图4-2语音模块工作流程图

4.3LM386功放模块设计当系统初始化完成后，开始正常工作。如果选择播放模式，LM386功放模块可以将声音信号放大处理，最后播放出来。流程图如下。图4-3LM386功放模块流程图

4.4按键电路模块软件设计当系统初始化完成后，开始正常工作。可以通过触摸按键电路选择录音模式和播放模式，录音和播放时都可以选择继续或暂停。流程图如下。图4-4按键模块流程图

4.5显示屏模块设计当单片机初始化完成后，系统开始正常工作。显示屏会收到来自单片机的数据信息，并显示出来，方便使用查看。工作流程图如下。图4-5显示屏模块流程图

4.6蓝牙模组模块软件设计当系统初始化成功后，开始正常工作。蓝牙模组模块将获取来自单片机的系统运行实时信息，例如当前播放音频信息和选择工作模式等。随后手机app上位机可从云端获取这些信息进行实时显示。流程图如下。图4-6蓝牙模组模块流程图

系统测试5.1系统实物图基于单片机的多功能智能录音笔设计是一个涵盖录音、存储、播放和传输等功能的智能化设备。在设计完成后，进行实物测试是确保其功能和性能正常运行的重要步骤。以下是对基于单片机的多功能智能录音笔设计的实物测试的简要介绍。在实物测试中，首先进行硬件功能测试。这包括录音功能的测试，确保录音质量清晰稳定，同时检查麦克风和音频输入输出接口的工作状态。同时，测试存储功能，确认录音文件的保存和读取过程是否正确无误。还需要测试播放功能，确保录音文件能够正常播放，音频输出质量符合要求。接下来，进行软件功能测试。这包括对录音笔控制单元的测试，确保各个按键和功能按钮的响应正常，能够实现启动录音、停止录音、调整音量等操作。同时，测试远程控制功能，通过蓝牙模块与其他设备进行通信，确认远程控制指令能够准确传输和执行。此外，进行数据传输测试，确保录音文件可以通过蓝牙或其他传输方式与其他设备进行数据交互。另外，进行电源管理测试。测试录音笔在正常使用和待机状态下的电池寿命和功耗，确保其能够满足长时间使用的需求。最后，进行整体功能和性能测试。综合测试录音、存储、播放、传输和控制等功能，确保整个智能录音笔系统能够正常工作，并满足设计要求和用户期望。在测试过程中，需要记录和分析测试结果，发现并修复可能存在的问题。对于发现的问题，可能需要调整硬件电路、修改软件代码或优化系统设置。系统元器件摆放和引脚焊接图，如图5-1。图5-15.2测试原理开机，按下最右侧按键进入录音模式，如图5-2。图5-2按下左侧按键开始录音，右侧按键停止录音，如图5-3。图5-3按下最右侧按键开始第二段录音，一共可以录四段录音，如图5-4。图5-4

总结与展望6.1总结在整个设计过程中，硬件方面主要设计了STC89C51单片机的最小系统、ISD4004语音模块接口电路、LM386功放模块接口电路、按键电路、麦克风接口电路。软件方面借助各个渠道的资料，主要设计声音信号接收程序、声音信号处理程序、按键触发程序。系统的调试主要是通过一块STC89C51开发板，再借助于Keil5以及自己搭建的电路实现的。分部调试时偶尔会出现一些问题但解决方案都有迹可循。此系统能够实现检测后不需要人为干预，自动进行操作。节省了大量人力资源，方便人们生活。6.2展望此次设计的智能录音笔实现了可以多次录音以及每次录音时长最多可达到八分钟的功能，但可以在此基础上增加声控录音和电话录音的功能。声控录音和电话录音功能是比较重要的，声控录音可以在没有声音信号时停止录音，有声音信号时恢复工作，延长了录音时间，也更省电，相当有用。电话录音功能则为电话采访及记事提供了方便。除此之外还应有录音标记功能，对录音数据的管理效率比较高，这也是相当重要的。此次设计的预计功能已全部实现其他功能的实现有待日后改进。

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注释电路图源代码#include<reg52.h>#include"LCD1602.h"#include"ISD4004.h"#include"key.h"unsignedinta,b;unsignedcharflag=0;voidmain(void){ LCDInit(); flag=0; EX0=1; //开外部中断0 IT0=1; //设置为下降沿触发方式 IE0=1; //开外部中断0 EA=1;//开总中断 while(1) { key_scan(); }}voidt0()interrupt0//计数器0中断 { if(FunctionCount==5&&ModeCount==1)//单曲循环 { if(NowRec==1)//第一段 { LCDDispString(1,2,"Record1");play(ADDR1STR);} if(NowRec==2)//第2段 { LCDDispString(1,2,"Record2");play(ADDR2STR);} if(NowRec==3)//第3段 { LCDDi