详解报警器语音电路的设计—电路图天天读（278）

电子发烧友 2019-01-18 ISD1016A,8031,报警器

　　八路语音报警器不仅有语音部分的报警，同时也有报警显示，这两种功能的实现，均由单片机控制，由于篇所限。本文对语音电路加以介绍。

　　总体结构

　　八路语音报警器的整机框图如图1 所示。按其作用不同，可分为三大部分：灯光显示部分，报警控制部分和语音报警部分。在灯光显示部分中，采用红色灯光信号作为报警指示，指明哪一路出现报警信号。在报警控制部分中，8 03 1 单片机为核心部件，由它对输入信号进行处理，并产生控制信号去控制语音芯片的录音和放音以及灯光显示状态。功能键盘用来提供一个人机对话的途径。信号输入部分，主要是接收检测元件发送来的报警信号，产生报警信息，当单片机接收到这信息之后，控制进行报警。在语音报警部分中，语音芯片s I D l o1 6A 是核心部件，它可以实现语音的录入和放出，它是美国 Is D 公司开发研制的一种高真录放一体化的单片固态语音集成电路，它无需任何专用设备，就可以方便地进行语音的录入，它采用D A S I （直接模拟量存贮）技术，片内有128K 的EEPROM，在 c P u 控制下可以实现语音的录入和放出，可以根据所录入的每段信号的不同，由用户自己来分段，并且不怕掉电。

　　8031引脚功能

　　（1）主电源引脚Vss和Vcc

　　① Vss接地

　　② Vcc正常操作时为+5伏电源

　　（2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2

　　① XTAL1内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。

　　② XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。

　　（3）控制或与其它电源复用引脚RST/VPD，ALE/ ，和 /Vpp

　　① RST/VPD 当振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期的高电平（由低到高跳变），将使单片机复位

　　在Vcc掉电期间，此引脚可接上备用电源，由VPD向内部提供备用电源，以保持内部RAM中的数据。

　　② ALE/ 正常操作时为ALE功能（允许地址锁存）提供把地址的低字节锁存到外部锁存器，ALE 引脚以不变的频率（振荡器频率的）周期性地发出正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。但要注意，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲，ALE 端可以驱动（吸收或输出电流）八个LSTTL电路。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚接收编程脉冲（功能）

　　③ 外部程序存储器读选通信号输出端，在从外部程序存储取指令（或数据）期间，在每个机器周期内两次有效。同样可以驱动八LSTTL输入。

　　④ /Vpp 、 /Vpp为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当 /Vpp为高电平时，访问内部程序存储器，当 /Vpp 为低电平时，则访问外部程序存储器。

　　对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚上加21伏EPROM编程电源（Vpp）。

　　硬件结构

　　ISD1016A语音芯片的引脚图如图3 所示。

　　用单片机控制其分段录音的电路原理图如图4所示。

图3 ISD1016A引脚图图4 ISD1016A录放音原理图

　　工作原理

　　1 录音过程

　　由单片机的 P：口送出控制字，进入录音等待状态，当 P D=1 时，立即进入录音状态，由单片机的P。口输出的指定地址开始录音，此时D1发光，录满时，D1熄灭，如CE端在录入中回到高电平，芯片将自动把录音结束地址和结束信号记录下来，实现分段录音。

　　2 放音过程

　　使 P / R=1，CE=0，进入放音等待状态，由单片机的 P0.0- P0.7来确定放音的起始地址A0一A7，当P D=1 时，便从指定的地址开始放音，一直到遇到该段的结束信号为止。放音期间，Dl灯亮;放音结束，D1熄灭。

　　表 1 列出了有关引脚的控制信号和工作状的关系。

　　语音报警过程

　　当语音内容录制好后，将状态选择开关打到P L A Y 端，按一下复位键 R E S T，报警器便进入报警工作状态，此时，报警器就不停地查询输入报警信号。即查询判断 8 1 5 5 的 P A 口的输入信号（ 8 0 3 1 单片机本身具有的1 / 0 口不能满足需要，故选用8155 进行1 / 0 口的扩展），如果此时某一路有了报警信号，报警器便转入该路的报警服务程序，进行语音报警，同时该路的报警指示灯闪烁，同时，单片机查询8155PB 口的ACKT 键（确认键），如果A C K T 键没有按下，则不停地报警;当A C K T 键按下后，报警器停止语音报警，并使指示灯变为平光显示，表明操作人员已经知道哪里有报警信号了。当消除故障后，按一下复位键 R E S T，又重新开始查询，即工作在报警状态。

　　编辑点评：采用单片机8031控制语音芯片ISD1016A实现语音报警，具有抗干扰性强，体积小，频带宽，信号畸变小，高保真，低噪音，可靠性高等特点，并且不怕掉电。
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