一種基于單片機控制的ISD4004語音芯片應用電路

1 前言
ISD4004語音芯片是由美國ISD公司推出不久的新產品。關于該語音芯片的引腳說明以及內部電路等，因為很容易在ISD公司提供的芯片資料中查到，筆者就不在本文作過多的描述。只簡單對其特點做一介紹。
與普通的錄音/重放芯片相比，ISD4004具有如下特點：首先是記錄聲音沒有段長度限制，并且聲音記錄不需要A/D轉換和壓縮。其次，快速閃存作為存儲介質，無需電源可保存數據長達100年，重復記錄10000次以上。此外，ISD4004具有記錄時間長（可達16分鐘，本文采用的為8分鐘的 ISD4004語音芯片）的優點。最后，ISD4004開發應用具有所需外圍電路簡單的優點，這一點從本文介紹的其在語音報站器中的實際應用中可以體會到。

2 硬件電路設計
在目前市場上流通的語音報站器，大多采用的不是ISD4004系列的芯片。這固然由于ISD4004推出不久以及其價格偏高有關。但隨著ISD4004應用的增多以及價格的回落，再加上ISD4004系列芯片本身又具有的多次重復錄放、自帶存儲器、使用簡單等優點。可以相信，在語音報站器中采用 ISD4004系列語音芯片也是完全可行的。筆者設計了該裝置的硬件電路并進行了上車調試，取得了較為滿意的效果。
本文討論的語音報站器主要是指裝在車上的放音電路，不包含錄音電路，在實際應用中由錄音電路完成報站內容的錄音工作，并存儲到語音芯片中。本文主要結合ISD4004在放音電路中的使用來介紹ISD4004的典型應用。

2.1 硬件電路圖
本文討論的報站器主電路主要由單片機89C52和ISD4004構成。該系統的硬件電路連接如圖1所示：

圖1

本系統可以主要分為三部分。單片機控制部分、放音部分和顯示部分。本文的顯示電路采用的是通過P3.0，P3.1控制的兩個7段數碼管的靜態顯示，在此不作詳細介紹。控制部分則主要由單片機89C52構成，包含必要的按鍵電路、復位電路和看門狗電路等外圍電路。放音部分主要由ISD4004構成，包含配套的變壓電路，功放電路等。
從圖中可以看出89C52和ISD4004之間的連接較少，單片機的P1.0－P1.3引腳接按鍵，控制報站器工作過程中的放音與否和放音內容。P1.6 接ISD4004的片選引腳/SS，控制ISD4004的選通與否。P1.7接ISD4004的串行輸入引腳MOSI，從該引腳讀入放音的地址。 P3.0，P3.1控制外圍顯示電路，在報站器工作過程中顯示出當前的站號。P3.2和P3.3分別接ISD4004的串行時鐘引腳SCLK和中斷引腳 /INT。對于ISD4004芯片所需要的連接還有音頻信號輸出引腳AUDOUT，該引腳通過一個濾波電容與揚聲器連接，AMCAP為自動靜音端，使用時通過一個電容接地。此外由于ISD4004的工作電壓為3伏，而單片機所需供電電壓為5伏，因此需要采用變壓電路得到3伏電壓供ISD4004使用。