基于单片机的语音录放器设计(DOC毕设论文).doc

一 设计要求 1 1 设计原理 1 2 设计模块描述 1 二 设计目的 2 三 设计的具体实现 2 1 模块方案的选择 2 1 语音芯片选择 2 2 音频功放选择 2 3 电源选择 3 4 控制模块选择 3 5 音频输入 输出模块 3 2 系统的最终实现方案 4 四 单元电路设计 4 1 语音芯片单元电路 4 1 1 语音芯片外部特征 4 1 2 APR9600 语音芯片内部结构 5 1 3 APR9600 语音芯片电性能参数 7 1 4 APR9600 语音芯片模块原理图 9 2 音频功放单元电路 11 2 1 JRC386D 芯片的引脚及功能 11 2 2 JRC386D 芯片的内部结构 12 2 3 JRC386D 芯片的电性能参数及增益调节 13 2 4 JRC386D 功放模块原理图 15 3 语音输入和电源模块电路 15 4 控制模块 16 5 电路设计总原理图 18 五 系统测试 20 1 测试项目 20 2 测性结论 20 六 结论 20 七 心得体会 21 八 参考文献 21 九 附录 22 附录一 使用说明书 22 附录二 元器件及材料清单 23 基于 APR9600 的语音录放器设计报告 一 设计要求 选择适当的语音芯片 在这里本设计采用一块 APR9600 语音芯片为电路的 核心 实现自动录音和放音的功能 使用功放芯片 JRC386 进行音频放大 以 提高音量 语音录放电路在日常生活中应用广泛 如电话的留言应答 游戏机 玩具录放音 钟表报时 用于报警 售货 家用电器控制 等等 本设计电路 控制简单 音质好 音量大 可多次录放音 可移植性强 稍作改动就可以应 用到其它领域 1 设计原理 本设计的原理是根据设计要求 采用模块化设计 主要有语音芯片模块 控制模块 电源模块 输入输出模块和音频功放模块 添加适当的外围电路 使之能够协调工作 达到较好的录放音效果 设计框图如图 1 所示 图 1 语音录放器基本模块方框图 2 设计模块描述 方案以语音芯片为核心 采用话筒输入音频信号进行录音 通过开关和按 键控制录音 放音和录音 放音时的相应模式 由于语音芯片推动的音频功放 较小 为了加大音量增加一级音频功放 声音通过扬声器输出 音频功放和语 音芯片公用一个电源 控制电路控制电路 话筒输入话筒输入 语音芯片语音芯片 音频功放音频功放扬声器扬声器 电电 源源 二 设计目的 本设计采用一块 APR9600 语音芯片为电路的核心 实现自动录音和放音的 功能 并将本设计最终的产品用于日常生活中 如电话的留言应答 游戏机 玩具录放音 钟表报时 用于报警 售货 家用电器控制 等等 三 设计的具体实现 1 模块方案的选择 1 语音芯片选择 方案一 采用 ISD 系列语音芯片 美国 ISD 公司生产的系列语音芯片使用 范围最广 相关的设计资料也容易找到 但是 ISD 系列芯片价格高 每片大概 需要 50 元 录放控制也比较复杂 在 ISD 芯片中要实现某键对某段的多段并行 控制是十分困难的 一般需要大量的二极管译码阵或单片机来辅助实现 另外 在分段录音时也存在很多困难 方案二 采用 APR 系列芯片 APR 系列芯片是台湾地区生产的模拟存储芯 片 和 ISD 语音芯片的功能大致相同 但价格便宜 每片大概 15 元 录放控制 也比较容易 每段都有对应的键控制 按哪一键就录 放哪一段 而且可以方 便地对任意一段重新录音不影响其它段 对任意一段循环放音等 综合考虑两种芯片的优缺点 本设计采用便宜 便于控制的 APR9600 语音 芯片 2 音频功放选择 由于 APR9600 的内置音频功放的功率只有 12 2mW 扬声器接 16 声音 大概和普通程控电话的免提相当 为了获得较大的声音 本设计外加一级功率 放大 方案一 采用模拟集成低压音频功率放大器 采用集成音频功放可以把外 围器件减到最少 可以在一定程度上减少噪声输入 也可以方便的进行增益调 节 价格也不贵 常用的有 LM 系列和 JRC 系列低压音频功放 方案二 采用模拟电路实现 一般情况下会采用甲乙类互补对称功率放大 电路 这样就需要至少四个低噪声三极管和两个二极管 要实现增益调节 元 器件会更多 这样大大增加了焊接的难度 引入噪声的机会也更多 仔细比较两种方案后 本设计采用方案一 用最容易买到 JRC386D 模拟低 压集成音频功放来实现音频放大 3 电源选择 查找资料得知 APR9600 的工作电压为 4 5 6 5V 典型值为 5V JRC386D 的工作电压为 4 12V 典型值为 6V 考虑到两者的电压要求 电源选择为 6V 方案一 采用自制整流电源 采用自制整流电路 这种方法简单可行 可以得 到精确的电压值 而且稳定度高 可以长期使用 但是造价比较高 要 元左右 才能实现 也可以让自己所学的知识在实践中得到很好的运用 其方框图如图 2 所示 图 2 整流电路方框图 整流电路部分使用三端稳压器 7806 方案二 购买 6 电源 市场可以买到 电源 但是价格在 元左右 稳压性能也不是很好 方案三 采用 节 号电池串联供电 这种方法简单易行 价格也不高 但是电池的内阻会随着电池的放电而迅速增大 使用时必须考虑到 APR9600 芯片要求供电稳定 避免引入交流噪声 使用市面上买的开关电 源显然不合适 自制整流滤波电源造价又较高 所以最终选择方案三 在使用 时去耦电路使内阻降低 效果还是可以得到保证的 4 控制模块选择 APR9600 要实现串 并行录放控制 进行复位操作和模式选择需要大量的 开关 考虑各引脚触发方式 使用频度的区别 对模式控制引脚的控制采用指 拨开关 对录放段操作引脚的控制采用按键开关 5 音频输入 输出模块 APR9600 芯片录音时的外部音频信号可以通过话筒和线路两种方式进入 220v 电源电源 变变 压压 器器 整整 流流 电电 路路 5V 输出输出 如果信号幅度在 100mV 左右即可直接进入线路输入端 本设计采用普通的驻极 体话筒输入音频信号 音频功放输出级采用 4 小喇叭输出声音 2 系统的最终实现方案 比较 分析 论证后得到系统的最终实现方案 语音芯片采用 APR9600 音频功放采用 JRC386D 模拟集成块 电源使用 4 节干电池串联而成的直流电源 采用指拨开关和按键开关对电路进行控制 用普通驻极体话筒实现音频输入 普通 4 喇叭输出声音 四 单元电路设计 1 语音芯片单元电路 APR9600 是中国台湾地区近年推出的低成本 多功能语音录放器件 其录 放时间为 40 80s 它除了具有常规串 并行模式录放的直接存取模式的分段 功能外 还具有独特的磁带操作模式 即顺序存取多段可变长度信息功能 因 而广泛应用在低成本的玩具 便携式消费产品中 APR9600 具有高品质的语音 录放特性 同时又具备多种手动控制方式 外围电路设计简单 价格也十分低 廉 其在工业控制 家电 电化教育 游艺等产品 系统中将会有广泛的应用 前景 1 1 语音芯片外部特征 1 APR9600 语音芯片外观 APR9600 采用 28 脚双列直插式塑料封装 其外形如图 3 所示 图 3 APR9600 语音芯片外形图 图 4 APR9600 语音芯片引脚图 2 引脚及其功能 APR9600 语音芯片的引脚如图 4 所示 APR9600 语音芯片的引脚对应的功能如表 1 所 示 管脚管脚功能功能管脚管脚功能功能 1 M1第一段控制或连续录放控制 低电平有效 15 SP 外接喇叭负端 2 M2第二段控制或快进选段控制 低电平有效 16 VCCA模拟电路正电源 3 M3第三段控制 低电平有效 17 MICIN话筒输入端 4 M4第四段控制 低电平有效 18 MICRE F 话筒输入基准端 5 M5第五段控制 低电平有效 19 AGC自动增益控制端 6 M6第六段控制 低电平有效 20 ANA IN 线路输入端 7 OSCR振荡电阻21 ANA OUT 线路输出端 话筒放大器输出端 8 M7第七段控制及片溢出指示 低 电平有效 22 STROB E 工作期间闪烁指示灯输出端 低 电平有效 9 M8第八段控制 低电平有效 及 操作模式选项 23 CE复位 停止键或启动 停止键 高电 平有效 10 BU SY 忙信号输出 工作时出 0 平时 为 1 24 MSEL1模式设置端 11 BE键声选择 接 1 为有键声 0 则 无 25 MSEL2模式设置端 12 VS SD 数字电路电源地26 EXT CLK 外接振荡频率端 用内部时 钟时接地 13 VS SA 模拟电路电源地27 RE录放选择端 0 为录音 1 为 放音 14 SP 外接喇叭正端28 VCC D 数字电路正电源 表 1 APR9600 引脚功能对照表 1 2 APR9600 语音芯片内部结构 在 APR9600 芯片的内部 录音时外部音频信号通过话筒输入和线路输入方 式进入 话筒可采用普通的驻极体话筒 在芯片内话筒放大器 Pre Amp 中 自带自动增益调节 AGC 可由外接阻容件设定响应速度和增益范围 如果信 号幅度在 100mV 左右即可直接进入线路输入端 音频信号由内部滤波器 采样 电路处理后以模拟量方式存入专用快闪存储器 FLASHRAM 中 由于 FLASHRAM 是 非易失器件 断电等因素不会使存储的语音丢失 放音时芯片内读逻辑电路从 FLASHRAM 中取出信号 经过一个低通滤波器送到功率放大器中 然后直接推动 外部的喇叭放音 厂家要求外接喇叭为 16 实际试验用 8 16 均可 一般 音量下输出功率 12 2mW 16 其内部结构框图如图 5 所示 图 5 APR9600 内部结构框图 英文注释 internal oscillator 内部振荡器 pre amp 前置放大器 automatic gain control 自动增控制 power supply 电源供应 mux 多路调制器 anti aliasing filter 输入滤波器 sample and hold circuit 取样保持电路 analog write read circuits 模拟读写 256Kcell flash 256K 闪存模拟存储阵列 Message decders 信息译码器 Message control 信息控制 Low pass fiter 低通滤波器 Device control 设备控制端 Amp 音频功放 APR9600 语音芯片的一个很大的特点就是具有磁带模式 在磁带模式下的 信息存储和操作过程与传统的磁带录音机很类似 信息的录放可以顺序进行 在磁带模式下进行录音操作时 APR9600 芯片一旦加电 就处于存储器的起始 地址 置低选中芯片 置低选择录音状态 端变低开始录音 端变高则停 止录音 芯片进入备用状态 端再次变低则开始录下一段 紧接上段的结束位 置 每次录音时 刚录完的信息就成为最后一段信息 在磁带模式下进行放音 操作时 芯片加电后处于存储器的起始地址 置低选中芯片 置高选择放音 状态 第一个 端下降沿开始放当前段信息 刚加电时第一段就是当前段 在 前一段信息放完后 第二个 端下降沿开始放第二段信息 再一个 下降沿即开 始放第三段信息 依次类推 如想再从第一段开始放 则要用 端来复位芯片 APR9600 的磁带模式的最大缺点就是在最后一段放音完毕后不能回到起始 段重复操作 因此 克服其不能返回起始状态重复放音的缺点 就能使 APR9600 的顺序存取磁带模式得到更有价值的应用 1 3 APR9600 语音芯片电性能参数 APR9600 的电性能参数 电源电压 4 5 6 5V 静态电流 1uA 工作电流 25mA 输出功率 12 2mW 接 16 喇叭 其外接振荡电阻与采样率 语音频带 录放时间的关系见表 2 该电阻可以根据用户需要的时间和音质效果要求调节 APR9600 语音芯片引脚上拉电阻的推荐值为 100K 使用时必须充分了解 APR9600 语音芯片的各项性能指标 表 3 是 APR9600 语音芯片极限参数 表 4 是芯片直流特性参数 表 5 是芯片模拟特性参量 振荡电阻 7 脚 OSCR 采样频率录放音频带录放音时间 44K4 2KHZ2 1KHZ60s 38K6 4KHZ3 2KHZ40s 24K8 0KHZ4 0KHZ32s 项目符号条件最小值最大值单位 供电电压 VccTa 250C 0 365V 输入电压 Vin2IIN 20mA 1 0Vcc 1 0V 储存温度 Tstg 65150 0C 偏置温度 TBS 65125 0C 引脚焊锡温度 TLD 16 14 Vp p 1 4 APR9600 语音芯片模块原理图 1 外部元器件的选用 旁路电容 在 VCCD VCCA电源 引脚端 28 16 与地之间需要有低电抗的高频旁路电 容 推荐的电容值为 0 1 F 此外 用一个 10 470 F 的大容量电容器作低 频旁路 本设计高频旁路采用 0 1uF 瓷片电容 低频旁路采用 47uF 电解电容 这样能够很好的消除噪声 耦合电容器 用作耦合电容器的电容 必须注意它的耐压 漏电和电容值 容值的确定 与所要求的频响有关 表 5 APR9600 语音芯片模拟特性参数 电阻 在 APR 系列器件的应用中 任何涉及增益或电平的关键部分是不用电阻的 在电路中 对电阻的型号要求不严 电阻的误差允许在 10 左右 电池 APR 系列器件都可以在 4 5 6 5V 下正常工作 可使用电池来作电源 VCC 如果电压高于上述范围 应设法 如采用 7805 三端固定稳压器 将电压降到 4 5 6V 电压 采用电池做电源时 必须考虑到电池的内阻会随着电池的放电而迅速增大 如果去耦电路不能使内阻降低 那么录音的质量就会下降 标准的 APR 系列器件一般是采用单一的 5V 电源 并要求电源内阻低且无噪 音 这个条件尤其是在录音过程中相当重要 在 VCCA引脚端出现的任何高频噪 音 都会被录进 APR 器件的存储阵列中 因此 要求电源的连接线要尽量短 导线的直流电阻或电感要尽可能地小 有些电源本来就内含噪声 如市售的交 流整流稳压电源 使用时必须加强直流滤波 如增设 0 01 F 和 470 F 滤波 电容器 本设计采用四节五号电池串联供电 所以要尽量选择在电量充足时进行录 音 以免引入噪声 2 外接振荡电阻选择 设计不要求高保真 所以 7 脚的 Rosc 采用 44K 电阻 单片录音时间 为 60 秒 3 指示电路 10 脚 22 脚指示电路采用普通的发光二极管 限流电阻为 1K 4 元器件选择好后 得到原理图如图 6 所示 图 6 语音芯片模块原理图 2 音频功放单元电路 音频功放采用日本 JRC 公司生产的 386D 模拟低压功率放大集成块 采 用差分式输入 增益可调 是一种音频集成功放 具有自身功耗低 电压增益 可调整 电源电压范围大 外接元件少和总谐波失真小等优点 广泛应用于录 音机和收音机之中 2 1 JRC386D 芯片的引脚及功能 JRC386D 采用 8 脚双列直插式塑料封装 引脚 2 为反相输入端 3 为同相输 入端 引脚 5 为输出端 引脚 6 和 4 分别为电源和地 引脚 1 和 8 为电压增益 设定端 使用时在引脚 7 和地之间接旁路电容 通常取 10 F 其封装引脚及 引脚功能如图 7 所示 2 2 JRC386D 芯片的内部结构 LM386 内部电路原理图如图所示 与通用型集成运放相类似 它是一个三 级放大电路 内部电路见图 8 第一级为差分放大电路 T1 和 T3 T2 和 T4 分别构成复合管 作为差分放 大电路的放大管 T5 和 T6 组成镜像电流源作为 T1 和 T2 的有源负载 T3 和 T4 信号从管的基极输入 从 T2 管的集电极输出 为双端输入单端输出差分电路 使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载 可使单端输出电路的增益近似等 于双端输出电容的增益 第二级为共射放大电路 T7 为放大管 恒流源作有源 负载 以增大放大倍数 第三级中的 T8 和 T9 管复合成 PNP 型管 与 NPN 型管 图 7 JRC386D 引脚功能图 图 8 JRC386 内部结构图 T10 构成准互补输出级 二极管 D1 和 D2 为输出级提供合适的偏置电压 可以 消除交越失真 引脚 2 为反相输入端 引脚 3 为同相输入端 电路由单电源供电 故为 OTL 电路 输出端 引脚 5 应外接输出电容后再接负载 电阻 R7 从输出端连 接到 T2 的发射极 形成反馈通路 并与 R5 和 R6 构成反馈网络 从而引入了深 度电压串联负反馈 使整个电路具有稳定的电压增益 表 6 是 JRC386D 内部阻 值表 电 阻标号 R 阻值 K 505015150 151 3515 2 3 JRC386D 芯片的电性能参数及增益调节 JRC386D 工作电源电压一般为 4 12V 电流为 4mA 电压增益为 20 200dB 在 1 8 脚开路时 带宽为 300KHz 输入阻抗为 50K 音频功率 0 5W 表 7 为电 源电压为 6V 负载电阻为 8 频率为 1Khz 温度为 25oC 时的电性能参数表 图 9 是 JRC386D 的相关特性曲线图 其中图 a 是电源纹波抑制比与频率关系图 图 b 是功耗与输出功率关系 图 c 是失真与输出功率关系 图 d 是失真与频率关 系图 表 6 JRC386D 内部阻值对应表 表 7 Vcc 6V RL 8 f 1Khz T0 250C 时的电性能参数 图 c 失真与输出功率关系 图 d 失真与频率关系图 当 JRC386D 的 1 脚和 8 脚之间开路时 1 35K 的电阻将增益置为 20 26dB 当用一个电流将电阻旁路时 增益上升为 200 46dB 如果外接 一个电阻和电容串联 那么增益可以实现 20 200 间任意调节 增益控制也可以 图 9 JRC386D 电特性曲线 图 a 电源纹波抑制比与频率关系图 图 b 功耗与输出功率关系 通过 1 脚和地之间交流耦合一只电阻来实现 本设计不需要很大的增益 故采 用最简器件的电路 增益 26dB 2 4 JRC386D 功放模块原理图 设计采用 0 1uF 电容 C1 将语音芯片 SP 脚的音频输出信号耦合到功放电路 用 1K 电位器 R18 实现电流调节 控制音量 1 脚和 8 脚之间断开 设定增益 26dB 7 脚接旁路电解电容到地 起滤除噪声的作用 工作稳定后 该管脚电 压值约等于电源电压的一半 增大这个电容的容值 减缓直流基准电压的上升 下降速度 有效抑制噪声 在器件上电 掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬 间跳变所致 所以这个电容必不可少 在音频功放电路中输出耦合电容的作用 有二 隔直 耦合 隔断直流电压 直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈 耦 合音频的交流信号 它与扬声器负载构成了一阶高通滤波器 减小该电容值 可使噪声能量冲击的幅度变小 宽度变窄 太低还会使截止频率 fc 1 2 RL Cout 提高 这里采用 220uF 电解电容 电源及电源旁路电 容与语音芯片公用 SPEAKER 采用普通的 4 小喇叭 实际测得阻值为 6 图 10 是音频功放电路图 图 10 音频功放电路图 3 语音输入和电源模块电路 语音输入电路 语音输入采用话筒信号直接输入的方式 话筒使用普通的驻极体话筒 当 使用驻极体话筒时 它的信号必须以外部电路的 地 为基准 需要偏置电路 这样会产生两个外部噪声源 噪声可以来自 Vcc 电源和电路板接地电流 MIC REF 引脚端在驻极体应用中抑制噪声的输入端 减少噪声还必须依赖好的电路 板材料和合乎规范的设计 要求 Vccd 和 Vcca 引脚端有合适的旁路电容器 当 使用无偏置话筒 即自偏置话筒 时 这两个噪声源也就消除了 这样的设计 在语音模块已经完成 驻极体话筒的接线端子有二端的和三端的 本设计采用话筒的两端连 接方法 驻极体话筒差分接入话筒前置放大器的连接电路如图 11 所示 由于 R0 和 R6 阻值相等 因此对抑制话筒前置放大器的噪声有积极作用 由于元器 件的限制 R5 在焊接时由 270K 电阻和 200 电阻串联获得 图 11 驻极体话筒的差分电路 电源模块电路 电源采用普通的 5 号干电池串联 只需要将两个五号电池盒级联连接就可 以达到目的 但要注意 电源线要尽量粗短 以减小噪声 4 控制模块 设计控制电路要根据语音芯片引脚的触发方式和芯片的操作模式来确定 芯片的引脚触发方式前面已经介绍 这里不再赘述 APR9600 语音芯片的操作 模式见表 8 APR9600 操作模式表操作模式表 MSEL1 24 脚 MSEL2 25 脚 M8 9 脚 有效键 M1 8 为段 控制键 CE 多为停止 复位键 功能 以 60 秒计 010 1 M1 M2 CE 并行控制 分二段 每段最大 30 秒 100 1 M1 M2 M3 M4 CE 并行控制 分四段 每段最大 15 秒 111 M1 M8 CE 并行控制 分八段 每段最大 7 5 秒 110CE 单键控制 单段 7 5 秒循环 CE 为启动 停止键 001 M1 CE 串行顺序控制 可分一至任意多 段 000 M1 M2 CE 串行选段控制 M2 系选段快进 键 录音时 M8 1 时可录一至任意多段 M8 0 时只能录两段 注 1 RE 0 置低电平 为录音状态 RE 1 置高电平 为放音状态 注 2 M1 M8 键在有效段控放音时 按一下键即开始放音一段 放音期间再按一下即停止 如按键不 放即循环放音 注 3 M1 M8 键在有效段控录音时 按住不放为录音 松键即停止 APR9600 语音芯片使用说明书推荐上拉电阻为 100K 本设计采用推荐值 M1 M8 为录 放音段选择项 低电平有效 M8 还具有操作模式选择功能 RE 为录放选择段 MSEL1 和 MSEL2 为模式选择引脚 根据各个引脚的特点 录放 表 8 APR9600 操作模式表 段选择项和复位键用按键开关 其他用指拨开关 具体的控制电路图见图 12 图 12 控制单元电路图 5 电路设计总原理图 将各个模块的电路按照方框图连接起来 就得到图 12 所示的电路总原理图 接下来的工作就是按照电路总原理图的要求焊接好电路 焊接时要特别注意虚 焊 连焊 注意要合理选择导线 合理布局元器件和导线 特别是音频功放模 块 所有外围元件尽可能靠近 JRC386D 地线尽可能粗一些 输入音频信号通 路尽可能平行走线 输出亦如此 图 12 电路总原理图 五 系统测试 焊接好电路后 对照电路图 仔细检查仔细检查每一个元器件的连线是否 有误 焊接接点是否牢靠 用万用表一个一个得检测元器件是否有虚焊 连焊 导线是否有断线情况 检测无误后再通电进行测试 但还是出现了第六节所述 的问题 将问题解决后 电路能够正常工作 1 测试项目 测试项目一 并行控制 按照表 2 9 所示的操作模式表进行并行模式下的录放音操作 根据放音效 果判断操作是否有效 结果表明 并行模式选择有效 分两段 四段 八段录 音有效 只是每段录音时长不均等 两端录音误差约 5 秒 四段录音误差约 2 秒 八段录音误差约 0 5 秒 单段播放 顺序播放 循环播放有效 复位操作 有效 测试项目二 串行控制 按照表 2 9 所示的操作模式表进行串行模式下的录放音操作 根据放音效 果判断操作是否有效 测试结果表明 串行模式选择有效 M8 0 时录两段有 效 M8 1 时录任意 256 段有效 M2 快进键有效 顺序播放 选择播放 循 环播放有效 复位操作有效 测试项目三 放音听觉效果 由于设备原因 没有示波器进行定量测试 只能根据放音听觉效果确定噪 声 失真性能 输出声音比原声音调稍高 可能是各级输入输出的阻值不匹配 有时有脉 冲干扰 可能是录音时手触动了电路板 其他的各种杂音都不大 不影响整体 效果 2 测性结论 系统的各项性能合格 符合设计要求 六 结论 设计时遇到的问题及解决方法 问题一 语音芯片买不到 没有买到 470K 电阻 解决方法 到网上买语音芯片 APR9600 用 270K 和 200 电阻串接起来代替 问题二 焊接时有些元器件距离太近 不好接线 解决方法 将可以并接在一起的原件尽量并接 让原件尽可能的紧凑分布 于芯片周围 问题三 通电开始按键选择开始录音后 电路不能正常工作 解决方法 按模块仔细检查电路 发现是 脚和 脚接在一起啦 通电 后两脚置高 导致无法控制模式选择 将两脚分开即可 问题四 不管怎么调节变阻器 总是有噪音 而且不稳定 解决方法 借一个 欧小喇叭直接接在语音芯片输出端 发现音质良好 问题出在功放模块 仔细检查后发现 是输出电容的引脚没焊牢 重新焊一次 就解决了 问题五 并行控制只能录音七段 解决方法 重点查找按键部分 果然是第五段控制的开关无效 一直常开 使劲按可以闭合 但不能复位 解决方法 换掉开关 七 心得体会 这次课程设计 我学到了五项技能 1 学会根据设计要求选择最优方案 2 学会撰写课程设计报告 3 自己动手焊接电路 动手能力得到加强 4 学会根据现象检测 判断故障 5 从方案设计 购买材料到制作完成 测试产品全部独立完成 锻炼了综合能力 但是在实际操作过程经常有不细心接错线的现象 焊接技术也不是很好 以后要多加强这方面的训练 总之 经过一个多星期的努力 设计取得了预期效果 从总体上来说是成 功的 八 参考文献 1 康华光 电子技术基础模拟部分 M 北京 高等教育出版社 2006 2 黄智伟 全国大学生电子设计竞赛训练教程 M 北京 电子工业出版社 2004 3 铃木雅臣 晶体管电路设计 M 北京 科学出版社 2004 九 附录 附录一 使用说明书 1 电路板操作键说明 电路板置元器件一面朝上 靠近芯片一端按键开关从右到左分别为 M1 M8 CE 按键操作 指拨开关 1 4 分别为 M8 串控模选 模式 1 模式 2 RE 操作 2 具体操作说明 APR9600 芯片操作模式表参见表 2 9 置 0 为开关导通 置 1 为开 关闭合 现对并行操作和串行操作各举一例说明 并行四段控制 需要将全功能应用电路板上拨码开关的的第 3 位开关向上 拨 模式一开关置 1 模式 2 开关置 0 M8 开关任意 模式置好后开始 录音 将 RE 开关闭合 压住 M1 即听 嘀 一声 板上红色的 LED 指示灯亮起即 开始录音第一段 松键时又听到 嘀 一声 LED 指示灯熄灭即录音停止 M2 M3 M4 分别录其他三段 录音时可以不按顺序 先录任意一段均可 不满意可重新录音 每段的最大时间为 15 秒 以全片 60 秒录音计 录满时指 示灯熄灭并响 嘀嘀 两声 当然实际每段录音可以长短不一 将 RE 控制开关向 下拨即是放音状态 按一下 M1 即放音第一段 放音期间再按一下 M1 即停止放 音 如果压住 M1 键不放即循环放音第一段直到松键 M2 M3 M4 均分别控 制第二 三 四段 CE 键为停止键 放音期间按一下它也能停止放音 其它 并行二段 八段的控制使用方式相同 串行控制模式 串行控制方式用到的键要少得多 它仅需要一 二个键 来控制所有的语音段录放 而且段数可以足够多 每段也没有时间限制 只是 在选段上没有并行控制模式方便 将全功能应用电路板上拨码开关的模式一 模式二开关打开 M8 开关关闭 将拨码开关的 向上拨进入录音模式 按 住 M1 即开始录第一段 松键即停止 再按住 M1 即录第二段 如此一直分段录 音 直到芯片溢出 在放音时 RE 1 有两种状态 M8 置 1 为串行顺序控制 方式 按一下 M1 即放音第一段 再按一下即放第二段 如此顺序逐段放音 到最后一段结束时即停止放音 必须按一下 CE 键复位 然后再按 M1 键就可以 又从第一段放音 这种方式下的段不可选择只能按录音的顺序播放 适合走马 灯 流程控制等电路使用 M8 置 0 为串行选段控制方式 按一下 M1 只能放音 第一段 再按还是放音第一段 这时的 M2 有效成为快进选段键 每按一下 M2 即向后移动一段 例如现在按了三下 M2 再按 M1 就放音第四段 因此可以实 现选段放音 按 CE 键复位为第一段 附录二 元器件及材料清单 符号名称型号数量备注 语音芯片 APR9600 集成功放 JRC386D R8 R11 R1电阻器 RTX 0 125W 100K5 R2 R3 R7电阻器 RTX 0 125W 1K3 R0 R6 电阻器 RTX 0 125W 4 7K2 R5 电阻器 RTX 0 125W 270K1 R5 电阻器 RTX 0 125W 200K1 R4 电阻器 TX 0 125W 43K1 C0 C1 C2 C4 C11 C6 电容器 CL 0 1u F 100V6 C3 电容器 CD110 4 7u F 50V1 C5 C10 电容器 CD110 47u F 16V2 C9 电容器 CD110 10u F 25V1 C16 电容器 CL 47n F1 C15 电容器 CD110 100uF 50V1 C13 电容器 CD110 220uF 25V1 D1 D2发光二极管 2 R18 电位器 1K1 S1 S9 按键开关 9 S10 指拨开关 1 MK1 麦克风驻极体话筒 1 L 扬声器 欧 葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆 艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂 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芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀 袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁