基于SPI总线的PIC单片机与ISD4003语音芯片的接口电路和软件设计
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ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｍｐｏｎｅｎｔ＆ＤｅｖｉｃｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｖｏｌ．９Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２００７
第９卷第１１期
２００７年１１月０引言
串行外围设备接口ＳＰＩ（ｓｅｒｉａｌｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｉｎｔｅｒ－
ｆａｃｅ）总线是Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司推出的一种同步串行接
口。该接口的强大硬件功能可使ＭＣＵ具有更多的时间去处理其它事务。而由于ＩＳＤ４００３语音芯片采用直接模拟存储技术，因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统。但是
ＩＳＤ４００３芯片的所有操作都必须由微控制器控制，
同时操作命令也需要通过串行通信接口送入。
ＰＩＣ单片机的ＳＰＩ模式允许８位数据同步发送和接
收，并支持ＳＰＩ的四种工作方式。
１ＳＰＩ串行总线的工作原理
ＳＰＩ总线系统可直接与多种标准外围器件直
接接口，以使ＭＣＵ与各种外围设备通过串行方式来交换信息。该接口一般使用４条线：串行时钟线（ＳＣＫ）、主机输入／从机输出数据线ＭＩＳＯ、主机输出／从机输入数据线ＭＯＳＩ、低电平有效的从机选择线ＳＳ。
利用ＳＰＩ总线传输数据时，在每个时钟周期，数据将从一个设备的移位寄存器移出，同时移入另一个寄存器。八位数据全部移出时，ＳＰＩ总成上的两个寄存器就实现了一次数据交换。因此，
ＳＰＩ的发送和接收是同时进行的。ＰＩＣ单片机的ＳＰＩ
控制寄存器ＳＳＰＣＯＮ的使能位ＳＳＰＥＮ置１时，ＳＰＩ串行端口开始工作。引脚ＳＤＩ、ＳＤＯ、ＳＣＫ、ＳＳ为
ＳＰＩ接口的专用引脚。
ＳＰＩ接口的器件分为主设备（Ｍａｓｔｅｒ）和从设
备（Ｓｌａｖｅ）。可通过主控方式控制ＳＣＫ信号，以方便ＰＩＣ１６Ｆ８７７通过“ＳＰＩ串口通信协议”控制
ＩＳＤ４００３何时发送数据。在主控方式工作时，数
据一旦写入缓冲器ＳＳＰＢＵＦ即开始读取或发送，当接收完一个字节后，中断标志位和缓存器满标志位相应置１。而在从动方式下，外部时钟由
ＳＣＫ引脚送来的外部时钟源提供，当接收数据的
最后一位被锁定或发送数据的最后一位被移出后，中断标志位ＳＳＰＩＦ置１，以发出中断请求。同时，ＩＳＤ４００３接收数据完毕，语音芯片按照接收到的指令开始工作。
２ＰＩＣ１６Ｆ８７７与ＩＳＤ４００３的通信系统结构
单片机与外围设备的通信方式可分为并行通
信和串行通信，相应的通信总线也被称为并行总线和串行总线。并行通信速度快，实时性好，但由于占用单片机的口线多（即使地址和数据线可部分复用），不适合进行小型化产品和分布式、远程测控系统的数据通信。串行通信只需一根或几根数据传输线，因此不仅可以降低硬件成本，同时也有利于系统的扩展设计。所以串行总线被广泛应用于单片机的测控系统之中。ＳＰＩ就是一种串行总线，它只需要３根线（发送、接收和时
收稿日期：２００７－０５－２６
基于ＳＰＩ总线的ＰＩＣ单片机与ＩＳＤ４００３语音芯片的接口电路和软件设计
师宝山１，郭小波２，刘永平２
（１．郑州轻工业学院，河南
郑州
４５０００２；
２．郑州经济管理干部学院，河南
郑州
４５１１９１）
摘
要：介绍了ＭＣＵ与语音芯片之间的ＳＰＩ串行通信原理，给出了通过ＰＩＣ单片机与ＩＳＤ４００３语
音芯片的电路连接及软件控制，来实现现场语音分段录放以及随即组合放音的系统设计方法。关键词：语音芯片；ＰＩＣ单片机；ＳＰＩ串行通信协议
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图３ＰＩＣ１６Ｆ８７７与ＩＳＤ４００３的实际接口电路
钟），采用同步方式，传输速率可达几十Ｍｂｐｓ。图１所示是ＰＩＣ１６Ｆ８７７与ＩＳＤ４００３组成的语音系统结构框图。
ＰＩＣ１６Ｆ８７７是带有ＳＰＩ串行外围接口的单片
机，它有与ＳＰＩ相关的三个管脚ＳＤＯ、ＳＤＩ、ＳＣＫ以及相关寄存器，图２是ＳＰＩ总线控制系统图。
ＩＳＤ４００３芯片的所有操作必须由微控制器控制，
操作命令可通过串行接口由ＭＣＵ向ＩＳＤ４００３发送。
ＩＳＤ４００３通过串行总线接收到指令后，便开始相
应的工作并通过串行总线向ＭＣＵ进行反馈。
３ＰＩＣ１６Ｆ８７７与ＩＳＤ４００３的硬件接口电路
ＩＳＤ系列语音芯片由美国ＩＳＤ公司生产。它可
将模拟语音数据直接写入某个存储单元，而不需要经过Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换，因而可以真实的再现语音的真实自然效果，避免了一般语音电路因为量化和压缩所造成的量化噪声和失真。
ＩＳＤ４００３可以进行多段录音放音操作，每一
段称为一个信息段，一个信息段由起始地址（在每次操作开始之前由信息起始指针ＭＳＰ指定）、记录数据和信息结束标志（ＥＯＭ）组成。一个信息
段占用一行或多行存储空间，且可以包含多个地址单元，而一个地址单元最多只能作为一个独立的段。因此１ＳＤ４００３最多可以分为１２００段。
ＩＳＤ４００３存储阵列中的每一行都可以独立寻址。
录放操作可从任一行的行首开始，然后一直持续到行尾。其内部的行地址计数器加１可指向下一行的起点。录音时，语音每一段结束后，芯片便自动设置段结束标志ＥＯＭ，芯片录满后则设置溢出标志ＯＶＦ。按某一段的起始地址便可进行放音操作，遇到段结束标志ＥＯＭ即自动停止放音。单片机收到段结束标志ＥＯＭ就开始触发下一段语音的起始地址，如此控制便可将很多不同段的语音组合在一起组成一句话放出来，从而实现语音的自动组合。
图３所示是ＰＩＣ１６Ｆ８７７与ＩＳＤ４００３的实际接口电路。由于ＰＩＣ单片机与ＩＳＤ４００３的电源电压不
同，所以应考虑电平转换问题。把单片机的５Ｖ输出信号接至ＩＳＤ４００３的输入引脚可以不需要电平转换。由于ＩＳＤ４００３的所有输出引脚都是集电极开路输出。所以，当把ＲＡＣ、ＩＮＴ接至单片机的５Ｖ电源时，只要将这些引脚上拉到单片机的＋
５Ｖ电源即可。但是ＩＳＤ４００３的Ｍ１Ｓ０引脚内部为Ｐ
沟道驱动，它在＋３Ｖ电源下的高电平输出仅为２．６
Ｖ，而５Ｖ电源器件的输入高电平要达到＋４Ｖ以
图１
ＰＩＣ１６Ｆ８７７与ＩＳＤ４００３的通信电路结构
图２
ＳＰＩ总线控制系统图
新特器件应用
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上，所以在ＩＳＤ４００３的Ｍ１Ｓ０与ＰＩＣ１６Ｆ８７７的ＳＤ１引
脚间应加一个电平转换电路。
４软件程序设计
不同设备之间要实现相互通信，其设备之间
必须有“握手”信号。一般来说，主机发送命令
和配置信息给从机，然后由从机向主机发送反馈
信息。ＩＳＤ４００３工作于ＳＰＩ串行接口的ＳＰＩ协议要
求数据在时钟的上升沿移入、在下降沿移出，即
在时钟上升沿锁存ＭＯＳＩ引脚的数据并写入命令
字，然后在下降沿将数据送至ＭＩＳＯ引脚，同时
读取端口的状态字和命令字。命令字的高５位为
操作码，低１１位为操作地址；状态字的最高２位
分别是溢出标志ＯＶＦ和信息段末尾标志ＥＯＭ，紧
跟其后的是行地址计数器的值。ＳＰＩ串行接口子
程序流程图如图４所示，ＩＳＤ４００３的录音流程图如
图５所示。下面是ＳＰＩ接口的初始化子程序：
／＊ＳＰＩ初始化子程序＊／
ｖｏｉｄＳＰＩＩＮＩＴ（）
｛
ＰＩＲ１＝０；
ＳＳＰＣＯＮ＝０ｘ３０；
ＳＳＰＳＴＡＴ＝０ｘＣ０；
ＴＲＩＳＣ＝０ｘ００；
｝
／＊ＳＰＩ发送子程序＊／
ｖｏｉｄＳＰＩＳＥＤ（ｉｎｔｄａｔａ）
｛
ＳＳＰＢＵＦ＝ｄａｔａ；
ｄｏ
｛
；
｝
Ｗｈｉｌｅ（ＳＳＰＩＦ＝＝０）；
ＳＳＰＩＦ＝０；
｝
……
５结束语
ＩＳＤ４００３是ＩＳＤ４０００系列语音芯片中的一种。
在用不带ＳＰＩ串行总线接口的５１系列单片机来控
制ＩＳＤ４００３时，应当模拟ＳＰＩ接口。而ＰＩＣ１６Ｆ８７７
集成有ＳＰＩ串行总线接口，因此，选用ＰＩＣ１６Ｆ８７７
不仅可简化电路，并且程序编写十分方便。
实验过程中，有时候会出现系统不稳定现
象，这是系统受外界干扰太强或接触不良所致，
因此，不应使芯片的模拟电源和数字电源的外围
电路太近，而在把两个电源引脚分别接到电源端
并在这两个电源端口添加一个去耦电容，事实
上，语音电路的去耦十分重要。
参考文献
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微计算机信息，２００２，（８）：５２－５３．
［２］施庆隆．ＰＩＣ１６Ｆ８７Ｘ单片机原理与专题应用［Ｍ］．北京：
电子工业出版社，２００３．
［３］李学海．ＰＩＣ单片机实用教程［Ｍ］．北京：航空航天大学
出版社，２００３．
图５ＩＳＤ４００３录音流程图
图４ＳＰＩ串行接口子程序
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(完整版)基于单片机的语音控制开关设计毕业设计
题目基于单片机的语音控制开关设计所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师郑争兵 完成地点物理与电信工程学院实验室 2015年 6月03日
毕业论文﹙设计﹚任务书 院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1102 学生姓名朱楠 一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的语音控制开关设计 二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求： 智能家居作为一个新生产业，目前处于一个导入期与成长期的临界点，随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。本课题设计语音智能控制开关，具体要求如下： 1. 掌握语音识别的工作原理，使用语音识别芯片完成硬件设计； 2．能实现语音控制开关的开启和关闭； 3. 系统集成，焊接电路板，调试。 成果形式：实验样机一套。 毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。完成不少于3000字的外文翻译； 3.20─ 4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试； 5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作； 5.21- 6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。
指导教师系(教研室)通信教研室 系(教研室)主任签名批准日期 接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名
基于单片机的语音智能开关设计 朱楠 （陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班，陕西汉中 723003） 指导教师：郑争兵 [摘要]语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。随着语音识别理论研究的深入和数字信号处理软、硬件技术的发展，语音识别技术应用的研究越来越受到人们的关注。智能语音家电控制系统实质上就是一个替代传统手动开关的受声控制的电子开关。此系统以STC11L08XE和LD3320语音芯片为硬件核心,对语音芯片LD3320的信息进行处理，并对开关进行控制，通过LD3320外界的麦克风采集声音信号，再通过LD3320语音芯片进行频谱分析，在提取语音特征，之后和关键词语列表中的关键词进行对比匹配，最后找出得分最高的关键词作为识别结果输出给单片机，单片机进行处理后，再输出信号来控制继电器，再通过继电器来控制开关工作，开关又可实现对电器的控制。语音芯片的功能都是通过单片机控制实现的。最终实现对智能语音开关的控制 [关键词] STC11L08XE单片机语音芯片LD3320 语音识别 Design of intelligent voice switch based on MCU Zhu nan (Grade11,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics and Tutor:Zheng Zheng bing Abstract： Speech recognition is a technology to solve the machine to understand human language. Along with the research of speech recognition theory and the development of digital signal processing software and hardware technology, The research on the application of speech recognition technology is getting more and more attention.The intelligent speech appliance control system is essentially an electronic switch which replaces the traditional acoustic control with the manual switch. This system LD3320 voice chip and the stc11l08xe as hardware core and the voice chip ld3320 information for processing, and control the switch, through ld3320 external microphone audio signal acquisition, and then through the ld3320 voice chip spectrum analysis, key words in speech feature extraction, and the list of key words contrast matching, finally to find the highest score of the words as recognition results output to the MCU, MCU processing, then the output signal to control the relay, then through the relay to control of the switch, the switch can be to achieve control of the electric appliances. The function of the speech chip is realized by the MCU control. Control of the intelligent speech switch is realized finally. Key words : STC11L08XEMCU LD3320 voice chip Speech recognition
关于单片机的一些小实验_06 一位数码管静态显示
/****************************************************************************** ************** * 功能：一位数码管静态显示。 * 硬件条件：1.CPU型号：AT89S52 * 2.晶振：12.000MHz * 3. P0口全部接上拉电阻。 * 4.短接P0.0__SMG1 * 短接P0.1__SMG2 * 短接P0.2__SMG3 * 短接P0.3__SMG4 * 短接P0.4__SMG5 * 短接P0.5__SMG6 * 短接P0.6__SMG7 * 短接P0.7__SMG8 * 短接P2.7__SI1 * 短接P2.6__RCK1 * 短接P2.5__SCK1 * 日期：2014年04月23号 ******************************************************************************* **************/ #include "reg52.h" // 包含头文件 /* 与编译器无关的数据类型定义*/ /****************************************************************************** **************/ typedef unsigned char uint8; // 无符号8位整型变量 typedef signed char int8; // 有符号8位整型变量 typedef unsigned short uint16; // 无符号16位整型变量 typedef signed short int16; // 有符号16位整型变量 typedef unsigned int uint32; // 无符号32位整型变量 typedef signed int int32; // 有符号32位整型变量 typedef float fp32; // 单精度浮点数（32位长度）typedef double fp64; // 双精度浮点数（64位长度） /****************************************************************************** **************/ /* 定义位变量*/ sbit P0_0 = P0 ^ 0; sbit P0_1 = P0 ^ 1; sbit P0_2 = P0 ^ 2; sbit P0_3 = P0 ^ 3; sbit P0_4 = P0 ^ 4; sbit P0_5 = P0 ^ 5; sbit P0_6 = P0 ^ 6;
单片机语音识别程序
最近想做语音识别玩玩,网上查了查,找到一个用Atmega32实现的语音识别机械车 地址是:https://www.wendangku.net/doc/bf1149232.html,/e ... h8_css34/index.html 貌似是利用带通滤波取得频谱(或者叫功率谱?),看不太懂.我决定用DFT 算法,因为它节约内存 DFT程序借借鉴了 hendry 单片机 DTMF 软解码算法的实现 https://www.wendangku.net/doc/bf1149232.html,/forum.php?m ... &highlight=dtmf //-------------------------------------------------- //DFT运算 //注意，ad是有符号数，无符号的AD值需减128 //返回值为1表示已经计算了功率谱 //-------------------------------------------------- U8 dft(S8 ad) { U8 i; U8 offset;//查表指针 U32 temp; //ad-=128;//去直流分量 for(i=0;i
基于单片机的语音录放模块.doc
单片机原理与应用 课程设计报告 题目：基于单片机的语音录放模块学生名字： 学生班级： 学生学号： 指导老师： 课题组其他成员名字： 成绩： 2014年12月12日
从20世纪开始，持续更新换代的电子科技产品的不断问世，加速了电子行业的发展，而数码技术的不断完善，更让电子科技产品走向多功能化和专业化。基于单片机的语音录放模块运用单片机的简便性和实用性，被广泛应用于各种语言警示装置、留言装置、高档玩具和电子礼品等方面，为人们的生活增添了多姿多彩的一笔。本次单片机实验的基于单片机的语音录放模块主要是实现一段声音的录放功能。它在设计上采用四个模块，分别是电源转换模块、控制电路模块、语音芯片模块、音频功放模块。其中电源转换模块采用LM7805和LM1117进行转换电压，分别产生5V和3.3V的电压。语音芯片模块采用ISD4002芯片，音频功效模块实现运放的功能是通过采用LM386来完成。 关键词：电子科技产品；语音；简便；实用
一、引言 1.设计意义 单片机本来就以它的高可靠性、低功耗和低电压等优点被广泛运用于仪器仪表的测量、家用电器、医用设备甚至是高科技领域中的航空航天等领域。而本次试验就是利用单片机的这些优势，利用STC89C52单片机进行编程，再根据ISD4002的强记忆能力和较长时间的录音功能来实现语音的录放，此次实验具有重大意义，既对通讯设备的研发和电子科技产品的研究有很大的帮助，同时又可以节省相关电子产品的生产和研发成本。 2.设计目的 本次设计的主要目的是将单片机课程的书本理论知识运用到实际应用上，学会融会贯通，掌握单片机的相关技能，掌握基于单片机的语音录放模块的原理以及设计方法，并掌握电子仪器的正确使用方法，为以后的毕业设计打好基础。 3.设计原理概述 基于单片机的语音录放模块采用STC89C52单片机为控制核心，通过编程的实现，利用按键的断开和闭合，控制语音芯片的录音和放音；语音芯片采用ISD4002芯片，利用LM386实现音频的运放功能。 二、设计任务及要求 基于单片机的语音录放模块的设计任务是实现一段不多于8分钟的语音的录制与播放，通过用话筒输入一段语音，语音芯片模块对其进行录制，在经过音频功放模块对语音进行控制，再通过扬声器播放语音。 三、硬件介绍
基于单片机的语音控制小车的开题报告_共4页
一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值 随着现代生活水平的不断提高，人们对智能化产品有着巨大的需求，语音智能控制作为简单快捷方便的操作方式得到越来越广泛人们的认可，例如手机智能语音拨号功能，就是很好的例子。随着电子业的发展, 自动化已不再是一 个新鲜的话题, 无人驾驶的小汽车也必将进入实用阶段, 未来驾驶汽车, 不再是只能依靠手动，语音等方式也有可能成为未来汽车的辅助驾驶途径之一。当前电子设计系统已进人了片上系统时代, 语音识别与处理技术在信息技术的人机 接口中得到了普遍关注。语音识别的音控小车作为典型应用之一，简单地诠释了人机一体化的设计思想。其设计理念缩短了人机界面的距离，增强了互动性和智能性，同时使得将信息技术和控制技术引入到车辆的操纵控制中,形成机器智能,使驾驶员的感知、决策和执行能力扩展成为可能。 二、本课题在国内外的研究现状 Bill Gates 在世界计算机博览会(COMDEX)主题演讲会上描绘IT事业的发展宏图时，率先指出：下一代操作系统和应用程序的用户界面将是语音识别。工业界应对语音识别领域的重大突破做好充分准备，因为那将是一场席卷全球的另一次热潮。 据统计部门的数据，至2006年中国汽车保有量已达3500万辆（其中轿车占80%，约2500万辆）,每年仍以30%的速度递增。我国成为了继美国之后的第二大汽车生产和消费大国。汽车行业的迅猛发展也带动了相关配套、服务业的发展。而将功能强大的智能车载信息系统——车载电脑加载到汽车上已经成为欧美、日本等地汽车市场的首选新装备。我国语音智能控汽车产业有着巨大的发展前景。车载电脑给汽车带来了一场信息化的革命，让每辆汽车构建成一个完美的车载信息与娱乐系统终端，包括车载通讯系统、导航系统、数字娱乐系统以及辅助驾驶系统。车载通讯与导航系统主要指GPRS和GPS，让你“轻 车熟路”，而且轻松打电话。 三、课题研究的内容及拟采取的方法 我研究的课题题目是实现语音对小车的智能控制，按照其功能的实现可以划分如下模块：语音输入模块、主控模块（SPCE061A）、电机驱动模块、语 音输出模块、电源模块。语音输入模块实现语音的输入，讲录入的语音作为数据源。主控模块实现对语音的分辨、识别、与存储单元中的指令匹配，发出控制命令。电机模块通过主控模块的控制，对电机发出控制命令。语音输出模块控制发出控制命令相对应的语音。电源模块控制电源的连通。首先对存储器初始化，之后进行录音初始化，进入录音循环中，定时器中断程序控制采样频率，并按时间间隔将采样值送入语音样本队列，录音循环从语音样本队列中获取数据并进行编码，将编码后的数据送入存储器，成为语音资源。在训练过程中，系统调用了语音播放子程序，需要进行播放初始化，进入播放循环中，从语音资源中获取数据，解码，填入播放队列中，定时器中断程序从播放队列中取出数据送到D /A 转换器中，将语音信号送到扬声器中，使得整个训练过程在语音提示下从容进行。 四、课题研究中的主要难点以及解决的方法 1）如何实现对SPCE061A的无线语音接入? SPCE061A 内置MIC 放大电路和AGC 电路, 可很方便地接上MIC 使用。但考虑到小车在运动到距离用户较远的地方时, 无法接收到用户的语音命令, 而
基于单片机的语音识别系统 毕业设计
基于单片机的语音识别系统毕业设计 目录 摘要..................................... 错误!未定义书签。Abstract ................................. 错误!未定义书签。目录..................................................... I 前言.. (1) 1 方案介绍及设计简介 (2) 1.1小车的控制要求及设计方案 (2) 1.1.1小车的控制要求 (2) 1.1.2方案设计与论证 (2) 1.2SPCE061A 简介 (3) 1.2.1SPCE061A单片机概述 (5) 1.2.2SPCE061A的介绍 (7) 1.2.3SPCE061A的结构 (7) 1.3SPCE061A 单片机强大的语音功能 (7) 1.3.1语音识别的原理 (8) 1.3.2系统的结构框图 (9) 1.4语音控制小车设计要求 (10) 1.4.1功能要求 (10) 1.4.2语音控制小车的主要功能 (10) 1.4.3参数说明 (10) 1.4.4注意事项 (10) 2电路设计及程序设计 (11) 2.1电路设计基础知识 (11) 2.2电路方框图及说明 (13) 2.3各部分电路设计 (13) 2.3.1电机的选择 (14)
2.3.2继电器驱动电路的设计 (14) 2.3.3行驶状态控制电路设计 (15) 2.3.4麦克录音输入及AGC电路 (16) 2.3.5语音播报电路 (18) 3软件设计 (19) 3.1软件流程图及设计思路说明 (19) 3.1.1程序设计 (20) 3.2模块设计 (20) 3.2.1中断流程图部分 (20) 3.2.2语音识别部分 (22) 4连接和操作说明 (25) 4.1硬件模块连接图 (25) 4.1.1功能说明 (25) 4.1.2代码下载 (26) 4.1.3训练小车 (27) 4.1.4声控小车 (28) 4.1.5重新训练 (28) 总结 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附件1 系统程序说明 (33)
单片机实验——数码管显示
单片机实验——数码管显示
数码管显示 一、数码管静态显示 1、电路图 图1 2、电路分析 该电路采用串行口工作方式进行串行显示实验，串行传输数据为8位，只能从RXD端输
入输出，TXD端用于输出同步移位脉冲。当CPU 执行一条写入发送缓冲器SBUF的指令时，产生一个正脉冲，串行口开始将发送缓冲器SBUF 中的8位数据按照从低位到高位依次发送出去，8位数据发送完毕，发送结束标志TI置1，必须由软件对它清0后才能启动发送下一帧数据。 因此，当输完8个脉冲后，再一次来8个脉冲时，第一帧的8位数据就移到了与之相连的第二个74LS164中，其他数据依此类推。 3、流程图
发送数据 二、数码管动态显示 1、电路图
图2 2、电路分析 R1-R7电阻值计算：一个7-seg 数码管内部由8段LED 组成，因此导通电压和电流与LED 灯相同，LED 导通压降大概在 1.5V-2.2V ，电流3mA-30mA ，单片机的工作电压是5V ， 所以 一般取Rmin 和Rmax 中间值，330Ω、470Ω、510Ω。 由于P0口内部没有上拉电阻，所以在P0 口接1003025Im min 1325Im max =-===-==mA V V an U R K mA V V in U R
排阻，上拉电压。如果没有排阻的话，接上拉电阻时需要考虑数码管的电流，如果太小的话，是驱动不了数码管的。如图3： 发现电流大于5mA时，数码管才能亮，与前面电流最小3mA不符，因此计算数码管电流时使其在10mA-20mA之间，确保能驱动数码管亮。 两个74HC573实现对六位数码管的段选和位选，控制端为LE(第11脚)。 3、思路分析 先使第一个573输出同步，把数据送入573中，然后锁存，第二个573输出同步，打开第一个数
用单片机实现语音控制机器人
用单片机实现语音控制机器人 制作人：潘磊pb02023035 卢恒pb02006088 题目：用凌阳单片机实现语音识别功能并传递给PIC单片机信号，由PIC单片机控制机器人实现动作 关键字：PIC单片机，凌阳单片机，语音控制 单片机在现今生活中占有越来越重要的地位，用语音控制单片机实现控制更具有 广泛的应用价值。用语音控制舞蹈机器人做一些动作是我们这次实现的功能，虽然这 在语音控制方面仍处于起步阶段，但他体现了语音控制的原理和基本实现，也为更高 级的运用打下了基础。 原理： １．语音识别原理 语音识别电路基本结构如上图所示：语音识别分为特定发音人识别（Speaker Dependent）和非特定发音人识别（Speaker Independent）两种方式。 特定发音人识别是指语音样板由单个人训练，对训练人的语音命令识别准确率较高，而其他人的语音命令识别准确率较低或不识别。非特定发音人识别：是指语音样板由不同年龄、不同性别、不同口音的人进行训练，可以识别一群人的命令。语音样板的提取非常重要。我们将标准模式的存储空间称之为“词库”，而把标准模式称之为“词条”或“样板”。所谓建立词库，就是将待识别的命令进行频谱分析，提取特征参数作为识别的标准模式。 识别过程首先要滤除输入语音信号的噪音和进行预加重处理，提升高频分量，然后用线性预测系数等方法进行频谱分析，找出语音的特征参数作为未知模式，接着与预先存储的标准模式进行比较，当输入的未知模式与标准模式的特征相一致时，便被机器识别，产生识别结果输出。如果输入的语音与标准模式的特征完全一致固然好，但是语音含有不确定因素，完全一致的条件往往不存在，事实上没有人能以绝对相同的语调把一个词说两遍，因此，预先制定好计算输入语音的特征模式与各特征模式的类似程度，或距离度的算法规则固化在ROM
单片机数码管静态显示实验程序(汇编)
单片机数码管静态显示实验程序 org 00h num equ p0 ;p0口连接数码管 clr p2.0 ; mov dptr ,#tab clr a mov r2,#0 loop: movc a,@a+dptr mov num ,a acall delay_200ms inc r2 mov a,r2 cjne r2,#15, loop mov r2,#0 clr a ajmp loop tab : DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH delay_200ms: mov r3,#20 delay: acall delay_10ms djnz r3,delay ret ;;;;;;;;;;;;;;;; 非中断精确1MS定时程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; delay_1ms: MOV R7 ,#249 signed: ;循环部分4机器周期 nop nop djnz R7 ,signed ret ;返回指令2机器周期 ;2+249*4+2=1000us 可以精确定时1MS，假设外部晶振是12M
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 非中断精确10MS定时程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; mov r6,#9 ;2个机器周期用2us delay_10ms_sined: ;9次循环共用9(1ms+4us)=9036us acall delay_1ms djnz r6,delay_10ms_sined MOV r6 ,#240 ;2个机器中期用2us signed_10ms : ;循环部分4机器周期共240次 nop nop djnz r6 ,signed_10ms ret ;返回指令要2us ;2us+9036us+240*4us+2us = 10ms 即可精确定时10ms ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 非中断精确定时1s ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; delay_1s: mov r5,#99 ;两个机器周期2us delay_1s_signed: ;循环指令周期为4us，加上延时10ms ;(10ms+4us)*99 = 990.396ms acall delay_10ms djnz r5,delay_1s_signed mov r5 ,#9 ;两个机器周期2us signed_1s: ;循环指令周期为4us，加上延时1ms ;(1ms+4us)*9 = 9ms+36us acall delay_1ms djnz r5 ,signed_1s mov r5 ,# 140 ;机器周期2us signed_1s_: ;一次循环4us共有140次。140us*4 = 560us nop nop djnz r5,signed_1s_ ret ;2us ;2us+990ms+396us+2us+9ms+36us+2us+560us+2us = 999ms+1000us = 1s end
基于单片机技术的语音控制小车设计
基于单片机技术的语音控制小车设计基于单片机技术的语音控制小车设计 1 基于单片机技术的语音控制小车设计 1、引言 语音处理技术是一门新兴的技术，它不仅包括语音的录制和播放，还涉及语音的压缩编码和解码，语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计，一般有两个途径:一种方案是单片机扩展设计，另一种就是借助于专门的语音处理芯片。普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法，即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多，如ISD 系列、PM50 系列等，但是专门的语音处理芯片功能比较单一，想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。 SPCE061A 是一款 16 位μ'nSP结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到 49MHz。
SPCE061A 内嵌 32K 字的 FLASH 程序存储器以及 2K 的SRAM。同时该 SOC 芯片具有 ADC 和 DAC 功能，其 MIC_ADC 通道带有AGC自动增益环节，能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部，两路 10 位的电流输出型DAC，只要外接一个功放就可以完成声音的播放。以上介绍的这些硬件资源使得该SPCE061A 能够单芯片实现语音处理功能。 借助于 SPCE061A 的语音特色，“基于单片机技术的语音控制小车设计”实现了对小车前进、后退、左转、右转、停车等语音控制功能. 2、语音控制小车设计要求 2.1 功能要求: 1.可以通过简单的 I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能; 2.配合 SPCE061A 的语音特色，利用系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能; 3.可以在行走过程中声控改变小车运动状态; 4.在超出语音控制范围时能够自动停车。 2.2 参数说明 车体:双电机两轮驱动 供电:电池(四节AA:1.2V×4 或 1.5V×4) 工作电压:DC 4V~6V 工作电流:运动时约 200mA 3. SPCE061A特性简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，该芯片拥有8路10位精度的 ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10位精度的DAC，只需要外接功放(SPY0030A)即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持
基于单片机的智能语音识别系统设计毕业设计论文
基于单片机的智能语音识别系统设计 （硬件部分） 系别： 专业班： 姓名： 学号： 指导教师：
基于单片机的智能语音识别系统设计 (硬件部分) The Design of Intelligent Speech Recognition System Based on Single-chip Computer (HardWare)
摘要 本文设计一个让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术的语音识别系统。本语音识别系统以LD3320语音识别芯片为核心部件，主控MCU选用STC10L08XE。主控MCU通过控制LD3320内部寄存器以及SPI flash实现语音识别和对话。通过麦克风将声音信息输入LD3320进行频谱分析，分析后将提取到的语音特征和关键词语列表中的关键词语进行对比匹配，找出得分最高的关键词语作为识别结果输出给MCU，MCU针对不同的语音输入情况通过继电器对语音命令所对应的电器实现控制。同时也可以通过对寄存器中语音片段的调用，实现人机对话。 设计中，电源模块采用3.3V供电，主要控制及识别部分采用LM1117-3.3稳压芯片，语音播放及继电器部分采用7812为其提供稳定的电流电压。寄存器采用一片华邦SPI flash芯片W25Q40AVSNIG，大小为512Kbyte。系统声音接收模块采用的传感器为一小型麦克风——驻极体话筒，在它接收到声音信号后会产生微弱的电压信号并送给MCU。另外系统还采用单片机产生不同的频率信号驱动蜂鸣器来完成声音提示，此方案能完成声音提示功能，给人以提示的可懂性不高，但在一定程度上能满足要求，而且易于实现，成本也不高。 关键词：语音识别 LD3320 STC10L08XE单片机频谱分析
基于51单片机的语音控制系统
2009年第1期 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY 0引言 目前基于单片微机的语音系统的应用越来越广泛，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等。本文主要介绍用Flas h 单片机AT89C51和录放时间达60s 的数码语音芯片ISD2560设计的一套智能语音录放系统。ISD2560是ISD 系列单片语音录放集成电路的一种，这是一种永久记忆型语音录放电路，录音时间为60s ，可重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样值可直接存储在片内单个EEPROM 单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、 音乐、音调和效果声，从而避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。此外，ISD2560还省去了A/D 和D/A 转换器。其集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480K 字节的EEPROM 。ISD2560内部EEPROM 存储单元均匀分为600行，有600个地址单元，每个地址单元指向其中一行，每一个地址单元的地址分辨率为100ms 。此外，ISD2560还具备微控制器所需的控制接口。通过操纵地址和控制线可完成不同的任务，以实现复杂的信息处理功能，如信息的组合、连接、设定固定的信息段和信息管理等。 1方案设计 自动控制是单片机应用的一个重要领域，在自动控制领 域中，除数字量之外，经常会遇到一种物理量，即模拟量，而声音就是一种模拟量。由于单片机只能处理数字量的转换，因此计算机系统中凡遇到有模拟量的地方，就需要进行模拟量向数字量或数字量向模拟量转换，伴随而来的就出现了单片机的A/D 、D/A 转换的接口问题，虽然这些接口都已集成化，体积小，功耗低，并能方便地与单片机连接，但在转换之后仍然有一定程度的误差，特别是对语音的转换，有明显的失真。因此，使语音能得到更好的还原是方案选择的最终出发点。 图1 方案原理框图 方案中采用了一片ISD2560语音芯片（如图1所示），这种突破性的EEPROM 存储方法可以将模拟语音数据直接写入单个存储单元，不需要经过A/D 或D/A 转换。这种技术产生了2个效果： 比同等的数字方式具有更大的集成度；存储的模拟数据不挥发，而且它具有高质量、自然的语音还原技术。语音芯片的控制采用的是89C51单片机，实现分段存储，本设计实现的是3段录音，由于ISD2560总录放时间是60s ，所以每段的录音时间是20s 。 这一方案的特点：能进行在现场的录音，随录随放，修改语音方便；修改录音内容时，可以通过更改软件程序，从其中任意一段开始修改其后的所有录音内容，不必从第一段开始全部修改；分段灵活，单片ISD 可分1～600个段，若多片级联还可更多，各个录音段的长度任意，只要总录音时间在所用器件的总时间之内即可；价格便宜，录制语音时，只需用软件立即可得到各段的地址进行录音，不需专用的设备。 2 电路设计 2.1 硬件电路设计 图2为AT89C51与ISD2560连接框图，语音芯片的低8 位地址与P0口相连，并有P0口给ISD2560录/放音的初始地址。 图3是89C51单片机的外围电路，用的是12M 晶振，即一个机器周期是1us ，采用的是按键复位方式，复位之后，录音或放音都是从第一段开始。 贾强（天津现代职业技术学院天津300222） 基于51单片机的语音控制系统 【摘要】介绍了由Flash 单片机AT89C51及数码语音芯片ISD2560组成的语音系统，设计出了系统的硬件电路。实现了语音的分段录取、组合回放，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放，而且不必使用专门的ISD 语音开发设备。ISD2560不需要A/D 和D/A 转换， 并且集成度高，能实现复杂的信息处理功能，真实的再现语音。【关键词】AT89C51ISD2560分段录音组合回放 收稿日期：2009-01-09 创新技术 36
基于单片机的语音识别系统研究开题报告
论文开题报告 一、毕业论文设计的目的及意义 随着人们生活水平不断提高。越来越多的人开始注意私人或工作场所的保密性以及安全性。为了满足人们的不同需求，设计者们开发了多种多样的门禁系统。它们被广泛应用于私人住宅，学校、医院、商店、企业，政府单位等各种场所。按照识别方式分类，有指纹识别式，人脸识别式，语音识别式等等。这些系统各有特点、各有优势。随着计算机功能越来越强大，微电子技术不断发展，即使简单的单片机也能够实现简单的人机对话。这就为语音识别门禁系统的设计提供了必要条件探究语音识别技术在嵌入式系统中的应用，通过嵌入式技术实现语音识别，扩展嵌入式系统的应用领域，将语音识别技术应用于门禁系统，为人们的生活提供便利。 二、结构和主要内容 本文分成五个部分. 第一部分是概述这部分主要论述本系统实现的技术基础，简要介绍了系统用到的嵌入式技术，主要介绍了嵌入式技术的核心-单片机；以及语音识别技术。通过论述语音识别技术的原理，分类，发展前景等，简单的介绍语音识别技术的特点、功能、应用。 第二部分是硬件系统设计。这部分分析硬件系统的组成结构，具体组成模块，具体电路设计，用到的主要的组成部件等。在这里我详细介绍了应用到的系统核心单片机，以及语音识别模块的核心，语音识别芯片。为具体直观的体现本系统的设计思路，将系统分为处理器核心部分、语音信号处理部分、门锁控制电机部分、门锁，一共四个模块。然后分别介绍每个模块的电路设计。 第三部分是软件系统设计，不同模块软件的实现。简要介绍了处理器核心部分的软件实现和门锁控制部分的软件实现。 第四部分是系统的仿真过程，因为软件的仿真更加方便快捷，所以本文选择的是通过软件进行仿真。 三、研究方法 1.收集和整理资料，参阅部分收集到的资料，对论文命题有了初步的认识。 2.完成开题报告，并透过指导老师和论文开题答辩小组审查。 3.查找与阅读论文相关的适宜的英文文献，对其进行翻译并完成。 4.寻找实习单位，进行为期一个月的实习，实习资料涉及社会实践和与论文相关的实地研究。 5.实习期间写下实习周记。 6.透过文献研究和实践研究，对论文命题有了较为全面的理解后，结合前人的研究成果，完成论文初稿的撰写 四、主要参考文献： [1]李建忠编著.单片机原理及应用.西安：西安电子科技大学出版社，2002 [2]李群芳，肖看编著.单片机原理、接口及应用.北京：清华大学出版社，2005
语音单片机芯片ic方案选型说明
语音单片机说明 一、简介 现在市场上的所有的需要播报语音的产品，基本就都是单片机+语音芯片的组合，这些都是5年前的解决方案了，缺点也是很明显，成本降不下来。因为单片机的成本就一个大头 目前市场主推的KT403A和KT404A这两款方案在一定程度上可以省掉单片机，这样就节省的不小的成本。 二、主流分析 市面上主要的方案分为两种 (1)、是掩膜类（MASK）、一次性（OTP）类的，它的特点是时间段，音质差，并且不可重复的更换语音，这个是目前市场的主流 (2)、TTS芯片方案，虽然其语音播报灵活，但是语音播报的生硬和成本高昂的不够，也限制了其的发展 (3)、就是我们的推出的KT403A方案，支持MP3解码，支持USB直接更换语音，可重复烧录语音的超小型的SSOP24封装，语音播放完全媲美音箱的效果，清晰和灵活。支持外扩TF卡，U盘等等存储设备，另外支持插播广告，十分的方便和简洁。 (4)、KT404A支持组合播放的功能，支持连续播报多个语音。 三、优势说明 相比较市场的其他方案，我们的优势十分的明显 ?音质接近电脑的播放水准，声音清晰并且圆润 ?芯片采用的是MP3解码的方法，所以相比较传统的WA V的OTP方案，在音频压缩方面有着非常大 的优势。同时支持TF卡和U盘播放 ?KT404A支持外部的存储器扩展，用户根据需要的大小，进行贴心的选择 ?语音可以分类管理，支持循环播放，随机播放，一对一播放、组合播放等等，十分灵活 ?KT404A支持USB直接更新语音，烧录次数超过10万次。用户可以随意的更换声音，极其简单 ?KT404A出货为封装片，保证了良率，同时交期最多3天，对数量无任何要求 四、方案简述 1、方案框图
基于单片机技术的语音控制小车设计
1、引言 语音处理技术是一门新兴的技术，它不仅包括语音的录制和播放，还涉及语音的压缩编码和解码，语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计，一般有两个途径：一种方案是单片机扩展设计，另一种就是借助于专门的语音处理芯片。普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法，即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多，如ISD 系列、PM50 系列等，但是专门的语音处理芯片功能比较单一，想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。 SPCE061A 是一款 16 位μ'nSP结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到 49MHz。 SPCE061A 内嵌 32K 字的 FLASH 程序存储器以及 2K 的SRAM。同时该 SOC 芯片具有 ADC 和DAC 功能，其 MIC_ADC 通道带有AGC自动增益环节，能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部，两路 10 位的电流输出型DAC，只要外接一个功放就可以完成声音的播放。以上介绍的这些硬件资源使得该SPCE061A 能够单芯片实现语音处理功能。 借助于 SPCE061A 的语音特色，“基于单片机技术的语音控制小车设计”实现了对小车前进、后退、左转、右转、停车等语音控制功能. 2、语音控制小车设计要求 2.1 功能要求： 1.可以通过简单的 I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能； 2.配合 SPCE061A 的语音特色，利用系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能； 3.可以在行走过程中声控改变小车运动状态； 4.在超出语音控制范围时能够自动停车。 2.2 参数说明 车体：双电机两轮驱动 供电：电池（四节 AA：1.2V×4 或 1.5V×4） 工作电压：DC 4V~6V 工作电流：运动时约 200mA 3.SPCE061A特性简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，该芯片拥有8路10位精度的 ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10位精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持 C 语言与汇编语言的互相调用。另外还提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就可以很容易的完成语音的录放、识别等功能，这些都为软件开发提供了方便的条件。 SPCE061A特性： 16位μ’nSP微处理器； 工作电压：内核工作电压VDD为 3.0V~3.6V(CPU)，I/O口工作电压VDDH为VDD~5.5V(I/O)； CPU时钟：0.32MHz~49.152MHz； 内置2K 字 SRAM；
(完整版)基于单片机的语音识别系统好毕业设计论文
基于单片机的语音识别系统
摘要 近几年来，智能化和自动化技术在玩具制造领域中越来越被关注。本文介绍一种智能化小车控制系统的设计——语音控制小车。语音控制小车是基于SPCE061A的代表性兴趣产品，它配合61板推出，综合应用了SPCE061A的众多资源，小车采用语音识别技术，可通过语音命令对其行驶状态进行控制。首先介绍了SPCE061A的主要性能及其引脚的功能；接着完成了电源电路、复位电路、键盘电路、音频输入电路，音频输出电路和无线控制电路等硬件功能模块的设计。软件设计模块能实现智能小车的前进、后退、转向、停止、避障、表演动作以及循线等功能。测试表明，在环境背景噪音不太大，控制者的发音清晰的前提下，语音控制小车的语音识别系统能对特定的语音指令做出智能反应，做出预想中的有限的动作 关键词：spec061a 语音识别驱动电路声控小车智能反应
Abstract In recent years, Intelligent and automation technology in the toy manufacture paid more and more attention.Introduce an intelligent vehicle control system design. SPCE061A program the system to single-chip, based on implementation of the car's voice control, This paper introduces the and implementation. The SPCE061A's main characters and pin function are introduced firstly. Completed the power circuit, reset circuit, keyboard circuitry, audio input circuits, audio output circuit and control circuit of wireless of function modules. Software design module can achieve smart car forward, backward, turn, stop, obstacle avoidance, performing actions, as well as on-line functions. Test showed that the background noise in the environment is not too great, control persons under the premise of clear pronunciation, voice control car speech recognition systems for specific voice commands to make intelligent reaction, limited to the desired action. Keywords: spec061a 、voice recogniton、Driving circuit、Voice control dolly、intelirent response
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