一种基于单片机的录音笔

本发明涉及录音笔技术领域，具体涉及一种基于单片机的录音笔。

录音笔对于我们现如今的人们已经是再熟悉不过的产品了，它已经应用在了很多 领域。正是由于录音笔能够录音的特点，在你无法凭借记忆记住重要谈话，或者重要会议的 重要内容的时候，它便体现除了它的优势，清晰完整无误的记录下你要记录的东西，而你能 够拿出更多的时间来处理其他事情，当你有充足的时间时再来处理这些未处理的内容。除 此之外录音笔小巧易于携带，存储内容量大，基于这些优点，越来越多的得到人们的青睐！ 通过对先进技术的兼收并蓄，并高标准、能够高起点自主开发一系列的高技术产品，因此研 究本课题具有非常重要的实用意义。

随着视听家电产品的不断丰富，已经有越来越多微小型产品走入人们的日常生 活，他们最突出的优点是体积小，而且重量轻，给人们带来了方便。作为一种简单的获取和 记录数字化文件的工具，录音笔风靡市场，成为学生记者、商务人士购置录音设备的首选， 也成为时间紧张在职人员的掌上新宠。这正是本次论文选题的主要依据和动机。

现在所说的录音笔指的数码录音笔，数字录音器的一种，为了便于操作和提升录 音质量造型并非以单纯的笔型为主，携带方便，同时拥有多种功能，如激光笔功能、FM 调 频、MP3 播放等。与传统录音机相比，数码录音笔是通过数字存储的方式来记录音频的。

本发明涉及录音笔技术领域，具体涉及一种基于单片机的录音笔。本发明以低功 耗STC89C51单片机为控制核心，通过单片机、语音芯片ISD4004、液晶显示LCD12864、键盘模 块、温度传感器模块及实时时钟模块结合实现了录音笔硬件电路的设计，ISD4004语音芯片 使得大大简化了外围电路的设计，也很好保证了录音效果，LCD12864使得人机交互更简洁 方便，同时，本发明也增加了时间、温度的显示及语音播报功能。

图1：单片机供电模块图。

图2 ：ISD4004供电模块图。

图3：报警电路图。

图4：系统软件设计的总体流程图。

图5：录放程序流程图。

图6：12864程序流程图。

图7：DS1302程序流程图。

图8：DS18B20程序流程图。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。

本发明涉及录音笔技术领域，具体涉及一种基于单片机的录音笔。本发明以低功 耗STC89C51单片机为控制核心，通过单片机、语音芯片ISD4004、液晶显示LCD12864、键盘模 块、温度传感器模块及实时时钟模块结合实现了录音笔硬件电路的设计，ISD4004语音芯片 使得大大简化了外围电路的设计，也很好保证了录音效果，LCD12864使得人机交互更简洁 方便，同时，本发明也增加了时间、温度的显示及语音播报功能。

系统的硬件设计：

进一步的，核心控制模块是整个录音笔的核心，实现对语音芯片ISD4004、温度 ds18b20、实时时钟ds1302、液晶显示模块发送或接受指令，使其完成相应的动作。本设计采 用了型号为STC89C58RD+单片机，它是一种简明易掌握，效率较高的指令系统，对存储空间 和时间的利用率较高。

进一步的，音频处理模块主要由语音芯片ISD4004，功放LM386等元件构成，其作用 是对声音的处理，通过单片机控制声音的录放。

进一步的，液晶显示模块是由LCD12864液晶显示器组成，由单片机控制使其显示 相应的界面。

进一步的，时钟模块主要是由时钟芯片DS1302以及相应的电路组成，本设计中，用 于时间采集作用。

进一步的，温度采集模块主要是由温度传感器DS18B20等组成。

进一步的，电路供电电路如图1、图2所示，电源模块用供电电源分别为+5V，3.3V，+ 5V用于单片机供电，+3.3V用于语音芯片ISD4004。为了让单片机处于稳定的工作状态，利用 LM7805稳压到5V。运用AMS1117-3.3V稳压芯片将ISD4004的输入电压调节为3.3V。

进一步的，电路图如图3所示，鸣器模块用于检测录音芯片内存是否溢出，溢出则 发出报警声。

系统软件设计与实现：

进一步的，基于单片机的录音笔设计需要在软件的支持下才能实现的，系统的软件设 计部分包括主程序及各子程序。主程序完成系统初始化和显示处理的功能。子程序包括录 音放音子程序，按键扫描字程序，温度检测子程序，时钟芯片字程序，液晶显示子程序等。

进一步的，主程序流程如图4所示，系统接通电源后，主程序初始化后进入开机界 面然后进入主循环，首先是按键检测，提示密码输入，正确则进入主菜单选择界面，否则重 复输入，有三次校正密码的机会，三次输入密码错误则蜂鸣器提示报警系统必须手动重启， 正确进入菜单后，进行所需的选择然后，通过12864显示出设计相关信息。

进一步的，本次子程序的设计包括录音放音设计，实时时钟，温度检测，12864的液 晶显示设计，温度时间的播报，按键扫描等常用程序设计。

进一步的，录放程序流程如图5所示，ISD4004通过单片机控制，当检测到按下录音 键，单片机通过SPI接口发送相应指令将输入的信号进行采样，经过芯片内部的一系列处 理，保存在芯片的储存器中。当检测到按下放音键时，发送放音指令使其处于放音状态。

相关部分程序如下：

void ISD_SPI_Send8( uchar addr_8 ); //spi 串行发送，8 位数据

void ISD_SPI_Send16( uint addr_16 ); //spi 串行发送，16位数据

uint ISD_SPI_Rowadd(void);//读取16位行地址

void ISD_Stop(void);//发送 stop 指令

void ISD_PowerUp(void); // 上电 0X20

void ISD_PowerDown(void); //掉电 0X10

void ISD_Play(void);//发送当前地址放音指令

void ISD_SetPlay(uint add); //发送指定地址放音指令

void ISD_Rec(void);//发送当前地址录音指令

void ISD_SetRec(uint add); //发送指定地址录音指令

void PLAY_now(uchar add_set); //按指定地址段开始播放

void REC_now(uchar add_set);// 按指定地址段开始录音

void isd_voice_year(uchar i1,uchar i2,uchar i3,uchar i4,uchar i5,uchar i6);//播报年月日

void isd_voice_hour(uchar i1,uchar i2,uchar i3,uchar i4,uchar i5,uchar i6);//播报时分秒

void isd_voice_baoshi(void); //播报"报时"

void isd_rec_play(void); //录音放音一体化

void addr_display(uint addr,uchar flag); //录放音地址显示。

进一步的，程序如图6所示，本发明采用的是LCD12864液晶显示，由于其本身带有 驱动模块液晶屏，所以对于该显示操作程序可以分为开显示，设置显示初始行，写数据和清 屏等部分。12864的写命令程序，写数据程序，显示程序都以子程序的形式在12864库函数 里，方便程序函数之间调用。

部分程序如下：

void main_menu(void);//主菜单

void main_menu1(void);

void main_menu2(void);

void start(void);//开始界面

void start1(void);

void initialize(void); //初始化

void write_com(uchar com); //写指令

void write_dat(uchar dat); //写数据

void CGRAM(void); //CGRAM自定义显示字符

void init_photo(void); //图片初始化

void photo(uchar *address);//图片显示

void photo2(void);

void display1(void);//登陆界面

void display2(void);//欢迎界面

void display3(void);

void display_design(void)。

进一步的，DS1302程序流程如图7所示，在DS1302的时钟日历或者RAM进行数据传 送时，DS1302必须首先发送命令字节。若进行单字节传送，8位命令字节传送结束之后，在下 个2SCLK周期的上升沿输入数据字节，或者在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。

部分程序如下：

void write_ds1302_byte(uchar dat); //写操作写入一个字节

void write_ds1302(uchar address,uchar dat);//DS1302写入数据

uchar read_ds1302_byte(uchar address); //单字节读数据操作

void set_rtc(void); //校对时间

void read_ds1302(void); //读ds1302所有数据

void time_deal(void); //处理数据，bcd转换成十进制

void ds1302_display(void); //显示界面

void ds1302_display_data(void); //显示年星期月日时秒分数据

void ds1302_main(void); //时间主函数。

进一步的，具体的DS18B20的操作流程如图8所示，DS18B20作为单线接口且每一个 DS18B20都有唯一的系列号，因此多个DS18B20可以存在于同一条单线上工作，但本系统就 用了一个DS18B20所以对DS18B20的搜索可以用Skip ROM命令跳过搜索，然后在对其进行操 作。

部分程序如下：

void init_ds18b20(void); //初始化

void delay(uint t);//延时

void write_byte(uchar dat);// DS18B20写1个字节函数

uchar read_byte(void);// DS18B20读1个字节函数

uchar read_temperature(void);//读温度

uint read_temperature1(void); //读温度，两位小数处理

void display(uchar temp,uint temp1);//温度显示

void ds18b20_tem(void); //温度显示

void ds18b20_1302(void); //ds1302里的温度显示

void voice_temperature(uchar i1,uchar i2);//播报温度。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本 发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利 的保护范围之内。