智能防火系统设计(6)

邵阳学院毕业设计(论文)

8206, C204,C205和XTAL2构成，其中XTAL2为3.5795MHz的晶体振荡器，

负责产生全部16种标准双音信号。它的控制部分由8203用上拉电阻8204，与单片机P3.C201构成。另外，由于IRQ1 CP端为开源输出5脚相连。C203为去藕电容。DTMF IN和DTMF OUT与电话接口电路相连。

MT8888与微机接口非常很方便，通过改变R2可调节输入信号的增益。 C2DTMF/CP IN1nFR310kR5C3DTMF OUT1nF10k10kR4XTAL2C122uP3.6P2.012345678910IN+VDDIN-S/GTOSESVREFD3VSSD2OSC1D1OSC2D0TONEWPW/RRDCSRS0C42O19181716151413121110kP0.3P0.2P0.1P0.0C51nFR1R210k1nFP3.7P2.7C61nFR610k图4.6拨号电路 4.2.2语音电路 ISD420芯片简述

ISD1420语音芯片是由美国ISD(Information Storage Device)公司开发的高

保真、不怕断电、录放一体化的单片固态语音集成电路。其片内设有时钟振荡器、128K字节E2PROM(电可编程可擦除只读存贮器)、低噪前置放大器、自动增益控制电路、反混叠滤波器、平滑滤波器、模拟转发器、差动功率放大器等高品质语音录放系统所需的全部基本功能电路。

图4.7 ISD1420引脚排列图。

ISD系列语音芯片特点:

(1)所需外围元件少，电路简单，操作方

23

邵阳学院毕业设计(论文)

(2)便。采用直接模拟量存贮技术DAST(Direct Analog

StrorageTechnology)，再现优质原声。

(3)零功率信息存贮，省掉备用电源。

(4)信息可保存10年以上，可反复录放达10万次之多。

(5)易于使用，语音固化无需专用编程或开发装置，可随意改变录音内容。 (6)较强的选址能力，可进行分段管理和分段存储多段信息。

(7)具有自动省电模式，录音和回放后即刻进入等待模式，此时仅需0.5 5M的维持电流。

(8)自带时钟源，高抗干扰性能。

(9)可直接驱动8—16喇叭工作，输出不失真功率大于50mW。也可作激励信号单端输出，外接功率放大器，输出功率为额定输出功率的1/4，约为120mW左右。

(10)采用总线技术，适于同单片机接口。 芯片工作原理

录音过程中，ISD1420在进行存储操作之前，要分几个阶段对信号进行调整。首先要输入信号放大到存储电路动态范围的最佳电平，这个阶段由前置放大器、放大器和自动增益控制部分来完成。

前置放大器通过隔直流电容与麦克风连接，隔直流电容用来去掉交流小信号中的直流成份(大约20—200)。信号的放大分两步完成，先经过输入前置放大器，然后经过固定增益放大器。完成信号的通路要在模拟输出端(ANA OUT)和模拟输入端(ANA IN)两个管脚之间连接一个电容器。自动增益控制电路动态地监控放大器输出的信号电平并发送增益控制电压到前置放大器。前置放大器增益自动调节以便维持进入滤波器的信号为最佳电平，这样录音的信号能得到最高电平又使削波减至最小。我们可以通过选择连接到AGC管脚的电阻和电容值来调节描述自动增益电路特性的两个时间常量，即响应时间和释放时间。

下一个阶段的信号调整是由输入滤波器完成的。由于模拟信号的存储仍然是采用取样技术，因此还需要一个抗混淆滤波器以去掉(或至少减到可忽略不计的程度)取样频率1/2以上的输入频率分量。这样就满足了所有数据采集系统都遵循的奈奎斯特取样定律。语音的质量要想优于电话的音质，取样频率要用8kHz。低通滤波器的高频频限选在3.4kHz，可满足奈奎斯特取样定律，而且仍有足够宽的频带以得到高音质的语音。滤波器是一个连续时间五极点低通滤波器，在3.4kHz每个倍频程衰减

40dB。

24

邵阳学院毕业设计(论文)

信号的调整完成后，将输入波形通过模拟收发器写入模拟存储阵列中。由8kHz取样时钟取样，并且经过电平移位而产生不挥发写入过程所需要的高电压，同时补偿与Fowler-Nordheim隧道效应相关的一些实际因素。取样时钟也用于存储阵列的地址译码，以便输入信号顺序的写入存储阵列。

放音时，录入的模拟电压在取样时钟的控制下顺序地从存储阵列中读出，恢复成原来的取样波形。输出通道上的平滑滤波器去掉取样频率分量并恢复原始波形，平滑滤波器的输出通过一个模拟多路开关连接到输出功率放大器，两个输出管脚直接驱动扬声器。 芯片工作模式

ISDI420具有多种工作模式，其地址输入端具有双重功能。它可以根据地址中

的A6,A7的电平状态决定AO—A7的功能。如果A6, A7有一个低电平，A0—

A7输入全解释为地址位，即作为起始地址用，此时地址线仅作为输入端，在操作过

程中不能输出内部地址信息。根据PLAYS , PLAYL或REC的下降沿信号，地址输入被锁定。如果A6, A7同为高电平时，它们即为模式位。操作模式可以方便的与微控制器一起使用，也可通过硬件连线得到所需系统操作。

地址0是ISD1420存储空间的起始端，所有初始操作都是从0地址开始，后面的操作可根据模拟模式的不同，而从不同的地址开始工作。当电路中的录、放音转换将进入省电状态时，地址计数器复位为0。当PLAYS , PLAYL或REC变为低电平，同时A6, A7为高电平时，执行地址线所对应的操作模式。这种操作模式一直执行到下一个低电平控制输入信号出现为止。 语音芯片及外围电路

本系统的语音电路如图4.8所示。这是应用ISDI420作为基本录放音的电路，所有的地址线均设置为“0\，所以放音的起始地址是0。当按下REC键后，录音开始，数据从0地址开始存储，直到存储器满或者松开按键为止。当按下PLAY键后，则开始放音，直到PLAY松开或者存储器用完为止。

LED2为录音指示灯，当处于录音状态时，ISD1420的25脚被拉成地电平，LED2发智能化住宅防盗防火报警系统亮。语音信号由驻极体话筒拾取，从MIC和MIC REF两端输入芯片内部的放大器放大，该放大器的输出信号从ANA OUT端引出，

外部使用C302藕合至另一个放大器的输入端ANA IN，做进一步放大，经功放后的音频信号从SP+和SP-两端输出并推动扬声器发音。扬声器的接法也可以一端接

25

邵阳学院毕业设计(论文)

地，另一端任意接SP+或SP-，因此，在此电路里，SP+被用来与电话接口电路相连，以送出语音信号。C305和8305为增益调整电路。

D5X4XTALLEDVCCR21C8R17R18R20R19100nF1234567891011121314AOVccdA1RECA2XCLKA3recLEDA4PLAYEA5PLAYLNCNCNCANA/OUTA6ANA/INA7AOCNCMIC REFVsseMICVssdVccaSP+SP-2827262524232221201918171615R22C10C9100nF100nFBUZZER100nFC11BUZ2SP+R25X5XTALX6XTALR23R24图4.8语音电路 4.2.3电话接口电路

电话接口电路参见图4.9。此电路起着很重要的作用，拨号电路、语音电路均需要通过它与外界相连，它完成电话线在系统与电话机之间的转换。

平时电话机连在电话线上，系统与电话线断开，不会干扰电话通信。若需报警时，系统控制继电器转换，系统接上电话线，电话机与电话线隔离，不会影响系统的工作。为了降低系统功耗，继电器选择了高灵敏型，工作电压为+5V.

目前，交换机的工作电压为直流60V或者48V—39V，通过外线a, b接入用户话机。为了确保拨号电路的DTHF信号正常发送和语音电路语音信号的正常播出，须设置极性保护电路，由二极管桥路构成，不论用户如何将外线接入LINE IN口，都能确保电路内部的2线为正电压。另外，有的交换机可提供的工作电流为50MA或者120MA，因此，极性保护电路中的二极管反向耐压必须大于180V，允许的正相电流必须大于180mA。可以选用1N4004, 1N4007等。

26

邵阳学院毕业设计(论文)

根据邮电部关于电话入网的标准，摘机状态下的直流电阻应该小于等于300Ω，因此，在极性保护电路后直接接一个200Ω。的大功率电阻，以模拟摘机挂机。当模拟摘机时，用户外线电压降至lOV左右。模拟摘挂机由继电器吸合配合实现，V501与单片机P2.3口相连，模拟挂机时，工作于截止状态，当单片机发出模拟摘机命令时，P2.3变为低电平，三极管由截止变为饱和，继电器工作，触点闭合，300Ω电阻接入电话网，实现模拟摘机操作。拨号电路、语音电路可通过1: 1隔离变压器与电话接口电路相连。

TRANSFORMER1RL1RELAYG2R-24-AC24TR113R24.7k32ACV-4CA1V+2TRAN-2P2S41Q12N290710MQ100NTRD1R14.7k2H/P图4.9电话接口电路 4.3键盘与密码显示电路设计

键盘与密码显示电路负责系统与外界的联系，数据或命令的显示，包括:密码输入、修改密码输入、电话号码设置、紧急呼叫、录音、放音等功能。 4.3.1键盘电路

按键在单片机应用系统中是一个关键部件，它用来实现向单片机输入数据，传送命令等功能，是属于人机通道电路。这里采用节省单片机I/0端口的键盘电路，只用到3根I/0口线，普通接法只能接3个键，我们在常规接法的基础上增加了3个二

27

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库智能防火系统设计(6)在线全文阅读。