多功能音乐盒的设计
摘 要
本设计由主控电路、功率放大电路、语音录放电路、按键电路、显示电路等组成。其中主控电路是通过单片机AT89S52控制音乐盒，使音乐盒能够弹奏do、re、mi、fa、so、la、si、do八个音；而且音乐盒至少能播放8种不同的歌曲，最后通过LM386功放电路将声音放大，用喇叭播放出来。语音电路采用ISD1760芯片，ISD1760是一种高集成度，高性能的芯片。在这个多功能电子音乐盒中，它主要作用是用来实现语音录放功能。通过按键来控制录音与停止录音、放音、擦除、播放下一首、声音调节、全部擦除。录、放音十万次，存储内容可以断电保留一百年；有两种录音输入的方式和两种输出方式；可以处理的信息多达159段；丰富多样的状态提示；音质好，电压范围宽，应用灵活。
本作品造价便宜，硬件制作比较简单，通俗易懂，比较实用，趣味十足。 关键词：AT89S52、ISD1760、LM386、按键、数码管、喇叭
目 录
一．任务需求 ............................................ 1 1.1任务概述 ............................................ 1 二、项目总体方案 ........................................ 1 2．1项目总体设计 ....................................... 1 2．2项目功能模块划分及说明 ............................. 2 2．2．1主控电路模块说明 ............................... 2 2．2．2 语音录放电路模块说明 .......................... 3 2．2．3 ISD1760引脚说明 ............................... 3 2．2．4功放电路模块说明 ............................... 5 三、调试过程说明 ........................................ 5 四、软件系统总体框图 .................................... 6 五、参考资料 ............................................ 7 附录一、系统电路图 ...................................... 7
一．任务需求
1、音乐盒具备电子琴功能，能够弹奏do、re、mi、fa、so、la、si、do八个音； 2、要求音乐盒至少能播放8种不同的歌曲； 3、音乐盒可以实现至少20秒的语音录放功能；
4、要求音乐没有明显失真，且录放效果良好、声音洪亮。
1.1任务概述
多功能音乐盒一般可由：主控电路、语音电路、功率放大电路、显示电路、按键电路等组成。
二、项目总体方案
2．1项目总体设计
系统总结构框图如下：
功 能 按 键 主控电路AT89S52 喇叭输出电路 语言电路ISD1760 功放电路LM386 话筒输入电路 5V电源 图2-1系统总结构框图
本设计由主控电路、功率放大电路、语音录放电路、按键电路、显示电路等组成。
1
5V电源给各个模块进行供电，使它们能以正常状态工作。主控电路是通过单片机AT89S52控制音乐盒，使音乐盒能够弹奏do、re、mi、fa、so、la、si、do八个音；而且音乐盒至少能播放8种不同的歌曲，最后通过LM386功放电路将声音放大，用喇叭播放出来。数码管周时显示。语音录放电路采用ISD1760芯片，ISD1760是一种高集成度，高性能的芯片。在这个多功能电子音乐盒中，它主要作用是用来实现语音录放功能。通过按键来控制录音与停止录音、放音、擦除、播放下一首、声音调节、全部擦除。
2．2项目功能模块划分及说明
2．2．1主控电路模块说明
本模块由AT89S52对整个模块的功能做控制，多个按键组成的音调和功能切换分别对单片机做信息输入，由单片机处理信息后做出对应的指令来实现音频的输出。声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或“低”电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形波，接上234“低”电平的持喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”、续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。S1-S8是8个音按键，S10是模式按键，S12是播放/暂停按键，S11是上一首，S13是下一首。其电路原理图如图2-2所示： 5S9SW-PBS1R1S24.7KS3S4S5S7S6S8R55V470C1J1321CON35VRX84.7K5VD3LEDR6470LEDR7D1D2470LEDR84701uFU11P10/T22P11/T2EX3P124P135P146P15(MOSI)7P16(MISO)8P17(SCK)9RST10P30/RXD11P31/TXD12P32/INT013P33/INT114P34/T015P35/T116P36/WR17P37/RD18XTAL219XTAL120GNDAT89S52C230PY112MC3123456789VCCAD0/P00AD1/P01AD2/P02AD3/P03AD4/P04AD5/P05AD6/P06AD7/P07EA/VPPALE/PROGPSENA15/P27A14/P26A13/P25A12/P24A11/P23A10/P22A9/P21A8/P204039383736353433323130292827262524232221DS1DPY_7-SEG2abcdefgdpDPYafedcom1gbcfeDPYagdcom2bc[LEDgn][LEDgn]5VQ19012R171kR181KQ290125VS10S12S11S1330P 图2-2主控电路电路图 2
2．2．2 语音录放电路模块说明
语音播放模块采用ISD1760集成语音芯片，它是一种高集成度，高性能的芯片，可以多段录音，采样率可在4K～12K之间调节，工作电压可在2.4V～5.5V之间。ISD1700系列的录放芯片可工作于独立按键模式和SPI控制模式。芯片内有存储管理多段语音，这样在独立按键模式下也能进行多段语音录放。此芯片有振荡器，可通过外部电阻RP2A来调节其振荡频率；还有带自动增益控制的话筒运放，模拟线路输入，抗锯齿滤波器，多级存储阵列，平滑滤波器，音量控制，直接驱动喇叭的PWM输出与外部功放的电流/电压输出。ISD1760还有新录音提示功能，当有新的录音后，LED会每几秒闪一次来提示用户有新的录音。此外还34有4种音效来提示用户的操作结果，如开始录音、停止录音、擦除、下一曲和全部擦除等。录音数据存在芯片的FLASH内，没有经过任何压缩，所以有较好的音质和断电存储。芯片有两路独立的语音信号输入通道，话筒输入与模拟信号输入。在独立按键模式下，当某功能操作完成后芯片会自动进入掉电模式来降低功耗。在SPI模式下，用户可对芯片进行更多功能操作。图2-3是ISD1760的应用电路: 25U3S15S16S17S18S19S20242325261922RECPLAYERASEFWDVOLFTRESTLEDVccdVssdVCCAVssaTE3TE2TE1NCMIC+MIC-AnalnRoscAGCVccpVssp1Vssp2SP+SP-AUDRDYC16C9S21C143104D42R1911K28LED218141612151317275VC17C10C18C114.7uF5V5VR24.7KC64.7uFR34.7KMK1C13C121041047654101192018MICR44.7KRP2A100KC8ISD1760C7C154.7uF1044.7uF1044.7uF1044.7uF104J2CON3321 图2-3音调电路图 2．2．3 ISD1760引脚说明 ISD1760引脚说明如表2-4所示： 脚名 Vccd LED RESET MISO PDIP/SOIC TSOP 1 2 3 4 22 数字电源正 23 LED，平时为高电平 24 复位，低电平有效，有内部上拉电阻。 25 数据在时钟下降沿输出 功能 3 TitleSizeBDate:File: