单通道数字录音笔设计开题报告

 2022-12-08 10:08:12

1. 研究目的与意义

录音笔,也称为数码录音棒或数码录音机,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,携带方便录音最早可追溯至1877年美国发明大王爱迪生发明留声机。

爱迪生将声波变换成金属针的震动,并刻录于锡箔上,利用锡箔与金属针实现了录音。1896年时丹麦的年轻电机工程师波尔森将音波转为电流,再转换为磁力,并把磁力保存在钢琴线上,实现了磁气录音,并于1898年获得专利。

作为一种简单方便地获取和记录数字化声音文件的工具, 数码录音笔成为记者和商务人士购置录音设备的首选。 带 FM 功能的数码录音笔,还可以便利地收听调频广播外语教学节目。数码录音笔,实际上是一种采用数码录音技术的录制设备,通过对声音进行采集、压缩、存储到闪存进行记录,无需使用额外的录音磁带、话筒等设备,音质清晰逼真,即使反复播放其音质也毫无损失。数码录音笔小巧和前卫的外形是吸引消费者的重要因素,由于采用了新型录音系统和内存存储媒体,完全抛弃了机械结构,真正可以做到像一支笔那样轻 、那样小,体积只有普通采访机的 1/2,Walkman的 1/6,轻轻地放进口袋或别在上衣兜里,就可以方便地使用。

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2. 研究内容与预期目标

2.1 主要研究内容

本课题利用单片机和语音芯片来实现一个录音笔系统。对于录音笔的最基本的要求便是可以录音、播放,重复录音以及播放要求。单片机加上与isd4004语音芯片的结合来实现语音的存储与回放,通过单片机的控制可以实现语音的多录多放的功能。

(1)研究语音芯片的信号传输电路及音频功放电路;

(2)设计基于单片机的按键电路,显示电路等硬件电路;

(3)绘制电路原理图;

(4)设计软件流程图;

(5)编写软件程序及功能调试;

2.2 本课题预期目标

设计利用单片机和语音芯片来实现一个录音笔系统。对于录音笔的最基本的要求便是可以录音、播放,重复录音以及播放要求。单片机加上与isd4004语音芯片的结合来实现语音的存储与回放,通过单片机的控制可以实现语音的多录多放的功能。

(1)基于课题要求及课题内容选择适合的单片机,语音芯片等;

(2)研究录音作用于各个电路模块之间的联系;

(3)设计实现录音,播放等功能的控制系统;

(4)编写程序代码,进行调试;

(5)将研究过程,研究思路及结果写成论文;

3. 研究方法与步骤

3.1 拟采用的研究方法

本课题拟采用单片机和语音芯片的结合来实现语音的存储与回放,通过单片机的控制可以实现语音的多录多放的功能。

研究基于单片机录音笔的设计,在对音频采集理论研究的基础上,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。

图 1.系统框图

图2通过51单片机与语音功能集成芯片ISD4004,以及 LCD12864 液晶芯片进行设计,由单片机控制ISD4004来实现语音的录制存储以及播放清除等功能。并且通过LCD12864来实现良好的人机交互界面。

采用资源不多的 51 单片机,这样节省了资源同时单片机运算速度已经足够用于检测按键,以及控制录音笔进行各种操作,而且这种设计无需对数字信号进行编码压缩的复杂的操作,实现简单,功耗不高,相对而言成本也不高。

3.2拟采用的具体步骤为:

(1) 查阅设计中涉及的参考资料

(2) 包括:单片机和语音芯片的选择,功放电路的设计,显示电路的设计,按键电路的设计。

(3) 运用相关专业专业知识,研究各个硬件电路,设计整体整体电路图。

(4) 在keil中编写软件程序及程序调试。

(5) 进行电路及的的仿真与调试。

4. 参考文献

4.本课题主要参考文献

[1]郭天祥.51 单片机C 语言教程[M].北京:电子工业出版社,2008.

[2]唐明道.ISD2500 系列单片语音录放电路[J].电子技术,1999,(09): 31-33.

[3]康华光.电子技术基础模拟部分[M].北京:高等教育出版社, 2006.

[4]邓记才.基 SPCE061A 大容量数码录音笔设计[J].郑州大学学报,2008,(08):10-11.

[5] 童试白,华成英. 模拟电子技术基础(第四版)[M] .北京:高等教育出版社,2009.

[6] 阎 石.数字电子技术基础(第五版)[M] . 北京:高等教育出版社,2009.

[7] 姜志海,黄玉清,刘连鑫. 单片机原理及应用(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2010.

[8] 戴佳,戴卫恒,刘博文. 51单片机C语言应用程序设计—实例精讲(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2009.

[9] 谢自美. 电子线路设计.实验.测试(第二版)[M].湖北:华中科技大学出版社.

[10] 冯育长等.单片机系统设计与实例分析[M] .西安电子科技大学出版社,2007.

[11] 杜 洋. 爱上单片机(第2版) [M] .北京:人民邮电出版社,2011.

[12]孟宪超.数码录音笔原理及应用[J].信息时代导刊,2004.

[13]张福学.传感器应用及电路精选[M].北京:电子工业出版社,1995.

[14]王竹便.录音技术与技巧浅议[J].科技开发情报与经济,2005.

[15]胡隆,许静波.录音、调音与音响技术[M].北京:北京工业大学出版社,第1版.

5. 工作计划

(1)2017-1-25~2017-3-15查阅相关技术资料,撰写开题报告。

(2)2017-3-16~2017-3-25熟悉单片机,语言芯片的应用

(3)2017-3-26~2017-4-25 设计电路原理图,编制应用程序。

(4)2017-4-26~2017-5-25 系统调试及改进。

(5)2017-5-26~2017-6-04 整理毕业设计文档,撰写、修改毕业设计论文。

(6)2017-6-04~2017-6-10~2012-提交毕业论文,准备答辩。

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