应用电子专业精品毕业论文--基于protel实现语音报警电路板的设计.doc

目录
前言 3
第一章语音报警器设计的意义及任务 4
语音报警器设计的意义 4
设计任务 4
第二章系统的硬件设计和方案对比选择 5
系统设计结构图 6
6
MCU微处理控制器的方案对比选择 6
语音芯片的方案对比选择 7
防盗检测部分的方案选择 9
第三章系统的硬件设计电路及元件说明 10
MCU微控制器电路 10
防盗检测电路 12
语音芯片电路 13
ISD4004引脚的说明 14
ISD4004的操作模式说明如下 16
功放电路 16
按键控制 17
复位电路 17
晶振电路 18
系统电源供电电路 18
设计总结 19
附录 20
附录一语音报警器设计的原理图 20
附录二语音报警器设计的PCB图 21
附录三语音报警器设计的元器件清单 24
附录四系统的参考程序 26
参考文献 36
致谢 36
摘要
本设计系统硬件利用AT89S52作为CPU进行总体控制,通过ISD4004语音芯片建立语音信息库,对语音信息进行自由组合,形成变化多样的语音信息,利用LM386功放播出语音信息以及提示语音,热释电红外传感器RE200B作检测元件,具有本低、报警可靠性高、方便实用等特点,适于一般家庭使用。
关键词:报警器,热释电红外传感器,单片机毕业设计,语音芯片

随着人们生活水平的提高和安防意识的增强, 急需开发面向大众、价格低廉、运行可靠的自动报警系统。安防的最好方法,是在不法分子有入侵企图时通过各种提醒警告甚至恐吓方式,增加其心理压力,使之主动离开。在警告失效的情况下,可以记录入侵时间、进行现场录音,然后通过电话或其他方式通知主人或报警中心。本语音报警器设计结构简单,使用灵活,功能稳定,音质自然、清晰,无论对于社会或者科研也有一定的研究价值。
设计任务
本设计结合单片机的特点和语音报警器的特点,提出了一种基于单片机AT89S52来控制语音芯片ISD4004进行语音报警,并通过数码管来显示当前实时情况。设计过程中包括硬件电路设计和protel排版两个方面。本系统硬件利用AT89S52作为CPU进行总体控制,通过ISD4004语音芯片建立语音信息库,对语音信息进行自由组合,形成变化多样的语音信息,利用LM386功放播出站号语音信息以及提示语音信息,同时运用数码管进行相应显示。当用键盘设置本报警器工作时,可通过数码管提示。适合普通家庭使用的语音报警系统。
第二章系统的硬件设计和方案对比选择
本章重点主要是从系统结构图来阐述了硬件的设计以及从方案上对比选择各个电路部分的元件,目的是使系统达到一个低成本、高质量、稳定可靠的设计。
系统设计结构图

根据设计要求,结合实际情况和设计成本要求,对系统主要部分的电路方案叙述如下。
MCU微处理控制器的方案对比选择
方案一:MCU微处理控制器的种类很多,有ATMEL公司生产的AT89SXX系列单片机,其中有8位的单片机,也有16位的单片机。AT89S52为8位的单片机,它是一种低损耗、高性能的CMOS微处理器,片内有8K字节的存储空间,128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器,寻址范围64K。并且可以在线进行重复编程、快速擦除、快速写入程序,能重复擦除/ 写入1000次左右,数据保存时间为十年。
方案二:微处理控制器也有凌阳公司生产的,同样有8位的CPU和16位的CPU。它也有很多特点,比如:体积小、集成度高、可靠性好、易于扩展;具有较强的中断处理能力;功能强、效率高的指令系统及低功耗、低电压。但是其应用领域主要是为控制处理数据处理以及数字信号处理等领域,其中凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。
综上所述,在本设计中,考虑到本人对单片机的运用熟练度和单片机的功能领域,选择ATMEL公司生产的AT89S52单片机作为本设计的微控制器。


方案一:使用通用A/D器件对音频信号进行采样和转换,然后保存到数据存储器地址单元当中,放音时将不同地址单元的语音信息进行组合,通过D/A器件转换以后还原为模拟音频信号。这种方案思路清晰,但外扩接口比较复杂,如果使用高精度与高速的转换器件,数据量很大,单片机处理比较困难;如果使用低精度低速的转换器件,语音质量将大打折扣,故没有采用。
方案二:使用专用的语音处理设备与语音编程设备实现。先将模拟音频信号通过语音处理设备转换为相应的数字数据,