专业综合设计报告
项目名称： 录音播放控制器设计
学生姓名： 同组同学：
专业名称：电气技术教育 班 级：
指导教师：张永利等
项目起止日期：2012年3月12日至2012年3月30日
目 录
摘 要.............................................................................................................................. 1 1 概 述.......................................................................................................................... 2 2 总体设计方案............................................................................................................ 3
2.1系统工作原理.................................................................................................. 3 2.2系统功能.......................................................................................................... 3 3 系统硬件设计............................................................................................................ 4
3.1 Atmega16单片机............................................................................................ 4
3.2.1主要特征............................................................................................... 5 3.2.2录放音操作方式................................................................................... 6
4 系统软件设计............................................................................................................ 7
4.1软件设计思想.................................................................................................. 7 4.2软件模块.......................................................................................................... 7 5 系统调试.................................................................................................................. 11
5.1 系统硬件调试............................................................................................... 11 5.2 系统软件调试............................................................................................... 11 设计体会...................................................................................................................... 12 参考文献...................................................................................................................... 13 附 录:程序.................................................................................................................. 14
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摘 要
随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化的发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小，功能强，价格低，使用灵活等特点，显示出出很强的生命力。可以认为，单片机技术已经成为现代电子技术的十分重要的技术之一，可以使设计的电子产品更具智能化和先进性。进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。
本次课程设计主要目的是制作一个基于单片机的数码录音和播放系统。 单片机具有体积小、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点，特别适用于数字语音录放和语音识别等数字应用领域。 本次录音播放控制器设计是采用低功耗单片机Atmega16做主控芯片，通过外接电路连接I/O接口控制语音芯片ISD1820来实现8-20s声音的录制与播放，并利用单片机的定时器功能对录制时间进行监测，使录制声音的时间不超过20s。同时将录制时间显示于数码管上实现人机界面的功能。该系统设计成本较低，使用范围较广，在儿童玩具等领域有较好的发展前景。
关键词：Atmega16；语音芯片ISD1820；数码管；人机界面
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1 概 述
随着电子技术的快速发展，语音处理技术越来越多在工业、交通、通信等领域得到应用。语音处理的理论和技术也日趋完善和成熟。人们对语音技术的实际需求也越来也迫切，使得语音处理实用化产品不断出现。
语音录音播放设备在人们的生活娱乐中一直以不同种类为人们提供各种各样的服务。例如，复读机的出现为学习外语提供了便利，它不仅仅是一种学习工具，更是一种科学的学习方法；录音播放电话机，用来记录通话双方的谈话内容以备参考，并在主人外出时，可在录音播放中留言并收录呼叫方的留言以便事后处理，大大的减少了一些不必要的麻烦。从老式的晶体管录音机到今天的微型录放机不断发展的过程，说明在人们的生活娱乐中语音录音播放设备占有越来越重要的地位，通过录音播放享受生活已经成为人们不可缺少的生活方式。 如今，随着消费类电子的兴起和繁荣以及各类芯片的发展，人们对录音播放设备的需求也不断的增多，录音播放设备应用的领域也不断增加。从以往在生活中的应用渐渐发展到语音识别、语音控制方面的应用。传统的录放解决方案存在电路体积大、录放效果差、稳定性欠佳等弊端逐渐展现出来。语音录音播放系统也在不断的改进传统的录放所存在弊端。并向着体积小、录放效果好、稳定性强、系统更完善的方向发展。本次的录音播放控制器设计正是符合了录音播放设备的这种发展大环境，满足了人们的需要。
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2 总体设计方案
2.1系统工作原理
本系统是由Atmega16单片机、按键、音频输入、音频输出和数码管等五个主要部分通过硬件电路的连接组合在一起而组成，并通过一系列的操作来完成对语音芯片ISD1820的录音/播放功能。 系统的主要器件结构框图如图2-1所示。
按键ISD4004扬声器Atmega16单片机MIC数码管ISD1820扬声器
图 2-1 录音播放控制器结构框图
2.2系统功能
本系统是由Atmega16单片机、按键、音频录入、音频输出和数码管等五主要部分通过硬件电路的连接组合在一起而组成，并通过一系列的操作来完成对语音数据的录音播放功能。各部分实现的功能为：
Atmega16单片机：录音播放的系统主要部件，并实现录音编码后的数据存储功能。
按键部分：完成对系统的手动控制；按下按键PD2开始录音，同时数码管从0开始计时；按下按键PD3开始播放录音，同时并显示录音时间。按下按键RETEST 复位等待重新开始。
音频录入部分：完成对外来语音数据的采集录入。通过MIC采样语音数据，并经内置自动增益电路处理、AD转换后，编码并存储到存储器中。
音频输出部分：主要是将Atmega16两路音频输出端通过语音集成放大器放 大，经喇叭播放。
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