Design of a High Volume Voice Circuit Based on ISD1420

LI Ping, LI Yarong, GUAN Tianmin

(Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China)

　　Key words: voice record/playback chip; BTL circuit; singlechipcomputer

1系統(tǒng)構(gòu)成
　　語音電路組成框圖如圖1所示。由PLC發(fā)布RS232電平信號(hào)，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，為單片機(jī)AT89C51所接收。一方面控制語音芯片ISD1420放音，同時(shí)控制高亮度數(shù)碼顯示牌給出倒計(jì)時(shí)信號(hào)，為被訓(xùn)練人員提供提示?？撮T狗則保證該電路正常運(yùn)行。

2.1語音電路構(gòu)成
　　根據(jù)訓(xùn)練要求，語音電路在起跑前10秒發(fā)出“長(zhǎng)提示音”一聲，然后每隔一秒發(fā)“短提示音”一聲，計(jì)時(shí)回零時(shí)發(fā)“發(fā)令槍聲”(發(fā)聲規(guī)律可調(diào))。
　　語音部分電路設(shè)計(jì)見圖2。“提示音”與“起跑槍聲”由語音存儲(chǔ)/再生芯片ISD1420分段存儲(chǔ)，ISD1420輸出的音頻信號(hào)經(jīng)電容耦合到兩片集成功率放大器TDA2003構(gòu)成的BTL功放電路，最后由揚(yáng)聲器輸出。MAX232將PLC送過來的RS232電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平并送到單片機(jī)AT89C51，AT89C51根據(jù)PLC的指令，通過P3.6控制ISD1420的放音，P3.2～P3.5用來調(diào)整放音地址。MAX813L則作為看門狗為單片機(jī)AT89C51提供上電復(fù)位和運(yùn)行監(jiān)控，由P3.7提供喂狗信號(hào)。

　　選用語音存儲(chǔ)/再生芯片ISD1420。該電路采用EEPROM存儲(chǔ)方法將模擬語音數(shù)據(jù)直接寫入半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元中，具有音質(zhì)自然、可反復(fù)錄放、抗干擾、低功耗等許多優(yōu)點(diǎn)。ISD1420放音時(shí)間為20秒；最多可分為160段，每段段長(zhǎng)最少125ms；輸入采樣6.4kHz；100000次錄音周期；5V單電源供電，放音電流15mA，維持電流0.5μA。完全滿足設(shè)計(jì)需要。使用28引腳的DIP封裝芯片，引腳功能見參考文獻(xiàn)［5］。
　　地址引腳(A0～A7)有兩個(gè)作用，取決于A7、A6的狀態(tài)。當(dāng)A7或A6有一個(gè)為“0”時(shí)，A0～A7解釋為地址位，作為當(dāng)前錄放操作的起始地址。我們?cè)O(shè)計(jì)的電路使用了A0～A7的地址位功能。ISD1420的地址空間分配見表1。