单片机的录音机的电子设计
摘 要本课题设计的这款数字录音机控制系统同市面上大多数相关产品一样，都能够实现对音频信号的拾取以及高保证保存和播放等功能，本课题考虑到为了进一步降低录音机等相关产品的生产研发成本，设计了一款具有超低功耗的录音机控制系统，这款系统在硬件电路方面采用的是STM32微处理器芯片来作为主控芯片，通过合理的电路结构搭建，使得主控微处理器能够与它片外的LCD1602液晶显示屏、ADC0832转换器、有源蜂鸣器、ISD1760语音芯片、EEPROM芯片等器件实现高效高正确性的通信，从而能够保证整个硬件系统高效率工作，实现了对周围空间中声音信号的高清晰度和高灵敏度的拾取，通过内部高性能的语音采集转换电路将音频信号转换为数字信号，通过微处理器的处理将音频文件以数字形式存储在内部的数据存储模块中，当用户需要播放录音文件时微处理器快速调取存储模块中的录音文件，通过高分辨率的解码芯片将声音进行解析并通过功放电路将声音进行放大，通过扬声器将声音播放。本课题还通过了行之有效的检验方法将设计结果进行了验证，依照每一条预期设计指标进行验证，验证结果表明系统能够长时间稳定运行。
目录
一、 引言
（一） 数字录音机的发展背景
（二） 数字录音机的国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 数字录音机的方案设计
三、 系统硬件设计
（一） 数字录音机主控电路设计
（二） 声音数据采集电路设计
（三） 操作提示音输出电路设计
（四） 录音信号输出电路设计
（五） 数字录音机的液晶显示电路设计
（六） 录音数据存储电路设计
（七） 按键电路设计
四、 系统软件设计
（一） 数字录音机的主程序流程设计
（二） 声音数据采集子程序流程设计
（三） 按键提示声输出子程序流程设计
（四） 显示屏驱动子程序设计
（五） ISD1760语音芯片子程序设计
（六） EEPROM驱动子程序设计
总结
参考文献
致 谢
附录一 原 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
理图
附录二 PCB图
附录三 元件列表
附录四 程序
引言
数字录音机的发展背景
在数字录音机系统的发展过程中，对于数据的高速处理要求不断提升，近些年来快速发展的高性能微处理器芯片研发技术为数字录音机系统实现质的飞跃提供了硬件基础。本课题将要谈论研究的这款数字录音机系统是一种基于微处理器芯片作为内部核心控制器的智能式控制系统，它的智能化不仅体现在内部采用了高性能的微处理器芯片，还在于采用了许多高性能的传感器模块，与此同时对于LCD1602液晶显示屏、ADC0832采样器、有源蜂鸣器、ISD1760芯片、EEPROM和数模转换器的植入也大大促进了数字录音机系统的性能和精度。随着二十一世纪初高速发展起来的传感器技术不断普遍化，传感器的概念逐渐深入人心后，大多数人都知道传感器是一种智能化的功能模块，对于信号的采集具有非常高的性能，数字录音机系统的设计师们不断探索传感器与数字录音机系统之间的必然联系，不断将各种类型和功能的传感器进行植入，将其与高性能的微处理器芯片进行巧妙的电路搭建并通过程序驱动进行控制，实现了高性能的信号采集功能，将外部的非电量信号快速的采集并将转换后的数字信号送入微处理器芯片内部进行处理和运算，使得数字录音机系统能够对外部信号具有高速的响应。数字录音机系统在工作过程中能够实现点阵显示、将模拟量转换成数字信号、按键提示、数据播报、数据保存和快速波形输出等功能，它的重要任务是将工作过程中一系列不同类型的数据进行综合应用和处理，从而为用户提供输出结果，在数字录音机系统近期的发展现状来看，组网化的数字录音机系统是一种具有应用前景的控制系统，它不仅是将多个数字录音机系统实现物理上的连接，更要结合远程监控系统将每个数字录音机系统进行软件上的连接，并且相互之间实现各类的通信，本课题将要设计的就是一款较为新型的数字录音机系统，它选用STM32微处理器作为主控，将结合一系列高性能功能电路以及C语言程序实现课题预期的功能目标。
（二）数字录音机的国内外发展现状
数字录音机系统发展到今天这个阶段已经在市面上形成了低中高三种性能的产品档次，在过去一段时间内，由于中高端产品中采用的新型嵌入式技术刚被引入到这种系统中，因此研发成本迟迟下不来，处于一个较高成本的水平，而低端产品所表现出的性能尚且能够满足绝大多数用户的使用需求，所以在过去一段时间内低端档次的数字录音机系统竞争力非常足；而随着这种新型技术在数字录音机系统的研发中不断得到普及并且走向成熟，几乎任何一家研发企业都能够自主研发出这种新型技术，所以在最近一段时间内中高端系统的成本一直在下降，更为重要的是它的智能元素和功能都在不断被丰富，所以中高端档次的数字录音机系统性价比逐渐提高，市场竞争力也在不断提升。
（三）本文主要研究内容
本文将要研究的是一款数字录音机系统，在微处理器的片外配置了LCD1602液晶显示电路、ADC0832模数转换电路、按键提示信号生成电路、语音解析电路、EEPROM电路设计和等功能子电路，本课题设计的这款数字录音机能够实现对音频信号的拾取以及高保证保存和播放等功能，实现了对周围空间中声音信号的高清晰度和高灵敏度的拾取，通过内部高性能的语音采集转换电路将音频信号转换为数字信号，通过微处理器的处理将音频文件以数字形式存储在内部的数据存储模块中，当用户需要播放录音文件时微处理器快速调取存储模块中的录音文件，通过高分辨率的解码芯片将声音进行解析并通过功放电路将声音进行放大，通过扬声器将声音播放。
数字录音机的方案设计
如下图中的系统结构框图所示，整个数字录音机系统将以STM32微处理器作为主控微处理器，通过它的GPIO管脚实现对片外的LCD1602液晶屏电路、ADC0832模数转换电路、有源蜂鸣器电路、ISD1760语音芯片电路、EEPROM电路设计的驱动控制，结构框图中的STM32微处理器芯片、晶振电路以及复位电路三个部分将组成微处理器最小系统电路。能够实现LCD1602高清晰度液晶屏与STM32微处理器的快速数据通信，将数字录音机工作状态显示出来。通过咪头及其驱动电路的配置实现对周围空间音频信号的高灵敏度拾取并通过滤波放大电路将咪头转换生成的微弱电压信号进行放大，通过A/D转换电路将音频交流信号转换为数字信号并送入微处理器进行使用。能够通过简单有效的有源蜂鸣器电路的配置，通过微处理器的控制实现对用户操作的提示音进行输出。能够在STM32微处理器对ISD1760语音芯片的驱动下，实现对数字音频文件进行解析生成模拟音频信号随后进行功率放大，从而将录音进行播放。能够通过STM32微处理器对EEPROM芯片的驱动，实现将拾取到的音频信号的存储。
目录
一、 引言
（一） 数字录音机的发展背景
（二） 数字录音机的国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 数字录音机的方案设计
三、 系统硬件设计
（一） 数字录音机主控电路设计
（二） 声音数据采集电路设计
（三） 操作提示音输出电路设计
（四） 录音信号输出电路设计
（五） 数字录音机的液晶显示电路设计
（六） 录音数据存储电路设计
（七） 按键电路设计
四、 系统软件设计
（一） 数字录音机的主程序流程设计
（二） 声音数据采集子程序流程设计
（三） 按键提示声输出子程序流程设计
（四） 显示屏驱动子程序设计
（五） ISD1760语音芯片子程序设计
（六） EEPROM驱动子程序设计
总结
参考文献
致 谢
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理图
附录二 PCB图
附录三 元件列表
附录四 程序
引言
数字录音机的发展背景
在数字录音机系统的发展过程中，对于数据的高速处理要求不断提升，近些年来快速发展的高性能微处理器芯片研发技术为数字录音机系统实现质的飞跃提供了硬件基础。本课题将要谈论研究的这款数字录音机系统是一种基于微处理器芯片作为内部核心控制器的智能式控制系统，它的智能化不仅体现在内部采用了高性能的微处理器芯片，还在于采用了许多高性能的传感器模块，与此同时对于LCD1602液晶显示屏、ADC0832采样器、有源蜂鸣器、ISD1760芯片、EEPROM和数模转换器的植入也大大促进了数字录音机系统的性能和精度。随着二十一世纪初高速发展起来的传感器技术不断普遍化，传感器的概念逐渐深入人心后，大多数人都知道传感器是一种智能化的功能模块，对于信号的采集具有非常高的性能，数字录音机系统的设计师们不断探索传感器与数字录音机系统之间的必然联系，不断将各种类型和功能的传感器进行植入，将其与高性能的微处理器芯片进行巧妙的电路搭建并通过程序驱动进行控制，实现了高性能的信号采集功能，将外部的非电量信号快速的采集并将转换后的数字信号送入微处理器芯片内部进行处理和运算，使得数字录音机系统能够对外部信号具有高速的响应。数字录音机系统在工作过程中能够实现点阵显示、将模拟量转换成数字信号、按键提示、数据播报、数据保存和快速波形输出等功能，它的重要任务是将工作过程中一系列不同类型的数据进行综合应用和处理，从而为用户提供输出结果，在数字录音机系统近期的发展现状来看，组网化的数字录音机系统是一种具有应用前景的控制系统，它不仅是将多个数字录音机系统实现物理上的连接，更要结合远程监控系统将每个数字录音机系统进行软件上的连接，并且相互之间实现各类的通信，本课题将要设计的就是一款较为新型的数字录音机系统，它选用STM32微处理器作为主控，将结合一系列高性能功能电路以及C语言程序实现课题预期的功能目标。
（二）数字录音机的国内外发展现状
数字录音机系统发展到今天这个阶段已经在市面上形成了低中高三种性能的产品档次，在过去一段时间内，由于中高端产品中采用的新型嵌入式技术刚被引入到这种系统中，因此研发成本迟迟下不来，处于一个较高成本的水平，而低端产品所表现出的性能尚且能够满足绝大多数用户的使用需求，所以在过去一段时间内低端档次的数字录音机系统竞争力非常足；而随着这种新型技术在数字录音机系统的研发中不断得到普及并且走向成熟，几乎任何一家研发企业都能够自主研发出这种新型技术，所以在最近一段时间内中高端系统的成本一直在下降，更为重要的是它的智能元素和功能都在不断被丰富，所以中高端档次的数字录音机系统性价比逐渐提高，市场竞争力也在不断提升。
（三）本文主要研究内容
本文将要研究的是一款数字录音机系统，在微处理器的片外配置了LCD1602液晶显示电路、ADC0832模数转换电路、按键提示信号生成电路、语音解析电路、EEPROM电路设计和等功能子电路，本课题设计的这款数字录音机能够实现对音频信号的拾取以及高保证保存和播放等功能，实现了对周围空间中声音信号的高清晰度和高灵敏度的拾取，通过内部高性能的语音采集转换电路将音频信号转换为数字信号，通过微处理器的处理将音频文件以数字形式存储在内部的数据存储模块中，当用户需要播放录音文件时微处理器快速调取存储模块中的录音文件，通过高分辨率的解码芯片将声音进行解析并通过功放电路将声音进行放大，通过扬声器将声音播放。
数字录音机的方案设计
如下图中的系统结构框图所示，整个数字录音机系统将以STM32微处理器作为主控微处理器，通过它的GPIO管脚实现对片外的LCD1602液晶屏电路、ADC0832模数转换电路、有源蜂鸣器电路、ISD1760语音芯片电路、EEPROM电路设计的驱动控制，结构框图中的STM32微处理器芯片、晶振电路以及复位电路三个部分将组成微处理器最小系统电路。能够实现LCD1602高清晰度液晶屏与STM32微处理器的快速数据通信，将数字录音机工作状态显示出来。通过咪头及其驱动电路的配置实现对周围空间音频信号的高灵敏度拾取并通过滤波放大电路将咪头转换生成的微弱电压信号进行放大，通过A/D转换电路将音频交流信号转换为数字信号并送入微处理器进行使用。能够通过简单有效的有源蜂鸣器电路的配置，通过微处理器的控制实现对用户操作的提示音进行输出。能够在STM32微处理器对ISD1760语音芯片的驱动下，实现对数字音频文件进行解析生成模拟音频信号随后进行功率放大，从而将录音进行播放。能够通过STM32微处理器对EEPROM芯片的驱动，实现将拾取到的音频信号的存储。
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