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1、ISD1700 语音播放模块ISD1700 是华邦 ISD 公司 2007 年新推出的单片优质语音录放电路,该芯片 提供多项新功能,包括内置专利的多信息管理系统,新信息提示(vAlert),双运作模式(独立&嵌入式),以及可定制的信息操作指示音效。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 24 页 -一、ISD1700 模块插接件说明ISD1700 模块配有 J1J6 共六个插针,说明如下:J1:供电引脚,VCC 和 GND,用来给模块供电,供电电压为5V。J2:设有 LINE
2、 和 GND 两个引脚,用来输入线路音频信号。J3 J4:ISD1700 外引脚端,可将ISD1700 各脚引出来,以便进行扩展实验。其中 J3、J4 中的 SPK+、SPK-可用来连接喇叭。J5、线路输出端,在线路输入时,可连接喇叭。J6:独立按键模式和 SPI 模式切换端,在独立按键模式下应用三只短接帽短接,在 SPI 模式下不短接。二、特点:可录、放音十万次,存储内容可以断电保留一百年 两种控制方式,两种录音输入方式,两种放音输出方式 可处理多达255 段以上信息 有丰富多样的工作状态提示 多种采样频率对应多种录放时间 音质好,电压范围宽,应用灵活三、电特性:工作电压:2.4V-5.5V
3、,最高不能超过6V 静态电流:0.5-1 A名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 24 页 -工作电流:20mA 用户可利用震荡电阻来自定芯片的采样频率,从而决定芯片的录放时间和录放音质。下表为ISD1700 的参数表:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 24 页 -(图一)(图二)而芯片的采样率可以通过外部振荡电阻来调节:采样频率(KHZ)12 8 6.4 5.3 4 ROSC 阻值(K)60 80 100 120 160 四、独立按键工作模式ISD1700 的独立按键工作模式录放电路非常简单(后附图),而且功能强大。不仅有录、放功能,还有快
4、进、擦除、音量控制、直通放音和复位等功能。这些功能仅仅通过按键就可完成。在按键模式工作时,芯片可以通过LED 管脚给出信号来提示芯片的工作状态,并且伴随有提示音,用户也可自定4 种提示音效。录音操作:按下 REC 键,/REC 管脚电平变低后开始录音,直到松开按键使电名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 24 页 -平拉高或者芯片录满时结束。录音结束后,录音指针自动移向下一个有效地址。而放音指针则指向刚刚录完的那段语音地址。放音操作:放音操作有两种模式,分别是边沿触发和电平触发,都由 PLAY 管脚触发。A)边沿触发模式:点按一下PLAY 键,PLAY 管脚电平变低便开
5、始播放当前段的语音,并在遇到EOM 标志后自动停止。放音结束后,播放指针停留在刚播放的语音起始地址处,再次点按放音键会重新播放刚才的语音。在放音期间,LED 灯会闪烁直到放音结束时熄灭。如果在放音期间点按放音键会停止放音。B)电平放音模式:如果一直按住PLAY 键,使PLAY 管脚电平持续为低,那么会将芯片内所有语音信息播放出来,并且循环播放直到松开按键将PLAY 管脚电平拉高。在放音期间LED 闪烁。当放音停止,播放指针会停留在当前停止的语音段起始位置。快进操作:点按一下FWD 按钮将 FWD 端拉低,会启动快进操作。快进操作用来将播放指针移向下一段语音信息。当播放指针到达最后一段语音处时,
6、再次快进,指针会返回到第一段语音。当下降沿来到FWD 端时,快进操作还要决定于芯片当时的状态:A)如果芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置不在最后一段,那么指针会前进一段,到达下一段语音处名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 24 页 -B)如果芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置在最后一段,那么指针会返回到第一段语音处。C)如果芯片正在播放一段语音(非最后一段),那么此时放音停止,播放指针前进到下一段,紧接着播放新的语音。D)如果芯片正在播放最一段语音,那么此时,放音停止,播放指针返回到第一段语音,紧接着播放第一段语音。擦除操作:擦除操作分为单段擦除和全体擦除两种擦除
7、方式,区别如下:A)单个擦除:只有第一段或最后一段语音可以被单个擦除。点按一下ERASE 健将ERASE 管脚拉低,这时具体的擦除情况要看播放指针的状态:如果芯片空闲并且播放指针指向第一段语音,则会删除第一段语音,播放指针指向新的第一段语音(执行擦除操作前的第二段)如果芯片空闲并且播放指针指向最后一段语音,则会删除最后一段语音,播放指针指向新的最后一段语音(执行擦除操作前的倒数第二段)如果芯片空闲并且播放指针指向没有指向第一或最后一段语音,则不会删除任何语音,播放指针也不会被改变 如果芯片当前正在播放第一段或最后一段语音,点按下 ERASE 键会删除当前语音。B)全体擦除:当按下 ERASE
8、键将 ERASE 管脚电平拉低超过2.5 秒钟,会触发全体擦除操作,删除全部语音信息。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 24 页 -复位操作:如果用 RESET 控制此管脚,建议RESET 管脚与地之间连接一个0.1 F 电容。当RESET 被触发,芯片将播放指针和录音指针都放置在最后一段语音信息的位置。音量操作:点按一下VOL 键将 VOL 管脚拉低会改变音量大小。每按一下,音量会减小一档,再到达最小档后再按的话,会增加音量直到最大档,如此循环。总共有 8 个音量档供用户选择,每一档会改变4dB。复位操作会将音量档放在默认位置,即最大音量。FT 直通操作:按住 F
9、T 键将 FT 管脚持续保持在低电平会启动直通模式。出厂设定的是在芯片空闲状态,直通操作会将语音从Analn 端直接通往喇叭端或AUD 输出口。在录音期间按下FT 键,会同时录下Analn 进入的语音信号。五、管脚功能说明:管 脚名 称PDIP/SOIC 管脚TSOP 管脚引脚说明VCCD 1 22 数字电路电源/LED 2 23 LED 指示信号输出/RESET 3 24 芯片复位MISO 4 25 SPI 接口的串行输出。ISD1700 在SCLK 下降沿之前的半个周期将数据放名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 24 页 -置在 MISO 端。数据在 SCLK 的
10、下降沿时移出MOSI 5 26 SPI 接口的数据输入端口。主控制芯片在SCLK 上升沿之前的半个周期将数据放置在 MOSI 端。数据在 SCLK 上升沿被锁存在芯片内。此管脚在空闲时,应该被拉高SCLK 6 27 SPI 接口的时钟。由主控制芯片产生,并且被用来同步芯片MOSI 和 MISO 端各自 的数据输入和输出。此管脚空闲时,必须拉高。/SS 7 28 为低时,选择该芯片成为当前被控制设备并且开启SPI 接口。空闲时,需要拉高VSSA 8 1 模拟地AnaIn 9 2 芯片录音或直通时,辅助的模拟输入。需要一个交流耦合电容(典型值为0.1uF),并且输入信号的幅值不能超出1.0Vpp。
11、APC 寄存器的D3 可以决定Analn 信号被立刻录制到存储器中,与Mic 信号混合被录制到存储器中,或者被缓存到喇叭端并经由直通线路从名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 24 页 -AUD/AUX 输出。MIC+10 3 麦克风输入+MIC-11 4 麦克风输入-VSSP2 12 5 负极 PWM 喇叭驱动器地SP-13 6 喇叭输出-VCCP 14 7 PWM 喇叭驱动器电源SP+15 8 喇叭输出+VSSP1 16 9 正极 PWM 喇叭驱动器地AUD/AUX 17 10 辅助输出,决定于APC 寄存器的D7,用来输出一个AUD 或 AUX 输出。AUD 是一
12、个单端电流输出,而AuxOut 是一个单端电压输出。他们能够被用来驱动一个外部扬声器。出厂默认设置为AUD。APC 寄存器的D9 可以使其掉电。AGC 18 11 自动增益控制/VOL 19 12 音量控制ROSC 20 13 振荡电阻,ROSC 用一个电阻连接到地,决定芯片的采样频率VCCA 21 14 模拟电路电源/FT 22 15 在独立芯片模式下,当FT 一直为低,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 24 页 -Analn 直通线路被激活。Analn 信号被立刻从 Analn 经由音量控制线路发射到喇叭以及AUD/AUX 输出。不过,当在SPI 模式下,SPI
13、 无视这个输入,而且直通线路被APC 寄存器的D0 所控制。该管脚有一个内部上拉设备和一个内部防抖动电路,允许使用按键开关来控制开始和结束。/PLAY 23 16 播放控制端/REC 24 17 录音控制端/ERASE 25 18 擦除控制端/FWD 26 19 快进控制端RDY/INT 27 20 一个开路输出。Ready(独立模式)该管脚在录音,放音,擦除和指向操作时保持为低,保持为高时进入掉电状态。Interrupt(SPI 模式)在完成 SPI 命令后,会产生一个低信号的中断。一旦中断消除,该脚变回为高。VSSD 28 21 数字地名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10
14、 页,共 24 页 -六、ISD1700 的典型电路:图 1 MIC 录音电路图 2 Analn 输入电路名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 24 页 -图 3 SPI 接口控制电路ISD17xx系列语音模块演示视频.flv智能型 640 秒语音录放模块名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 24 页 -WTR-S4 语音模块实物图一、产品特点:1、模块录音时间长达640秒,并且可以支持多达256 段。2、模块可以直接驱动喇叭,并且声音非常清晰洪亮,音量还能四级调节。3、模块可以直接用话筒或者线路输入录音,无需烧写器等专用设备。4、模块可以支
15、持 6 键按键模式和三线串口控制模式,方便单片机控制。5、模块的采样频率可以选择6K、8K、12K、16K,采样频率越高音质越好、录音时间越短。6、模块采用 16 位 DAC,因此音质非常出色,采用外挂SPI-FLASH存储名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页,共 24 页 -器,便于灵活改变录音时间。7、语音可以反复录放10万次,断电信息不会丢失。二、性能参数:1、体积大小:37*18*12 毫米2、工作电压:2.7 3.5V 直流3、静态电流:120 微安4、录音电流:10 毫安5、放音电流:20200毫安(声音比较洪亮)6、存储容量:默认供货为16M,批量订货能提供
16、264M。7、录音时间:6K/640 秒、8K/480 秒、12K/320 秒、16K/240 秒 对应 16M存储器。8、支持 LINE 线路录音和 MIC现场录音。9、支持标准按键模式和三线串口模式控制方式;三、FLASH 存储器容量及录音时间关系:四、管脚说明名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页,共 24 页 -管脚编号引脚标号简述功能描述1P05按键 6 擦除功能。短按擦除当前段内容,长按擦除所有段内容。2P06采样率选择P06/P07 引脚电平状态:00-6KHZ 10-8KHZ 01-12KHZ 11-16KHZ 每次设置好采样率后,需要对模块复位后新的采样率
17、才生效。3P074P15低压检测5P16模式选择:按键控制模式下,保持低电平为三线串口控制,保持高电平为按键控制模式。6P17充电7/RESET 复位复位脚,低电平保持5ms有效8AUDIO-L音频输出外接功放时,音频正极输出9SP-音频输出直接驱动扬声器时,音频负极输出10SP+音频输出直接驱动扬声器时,音频正极输出11DI通讯脚存储器通讯数据输入脚12DO通讯脚存储器通讯数据输出脚13CLK通讯脚存储器通讯时钟脚名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页,共 24 页 -14GND地电源地线15CS通讯脚存储器通讯片选脚16P03按键 4/串口数据按键上一首播放功能/串口数
18、据DATA 输入17P02按键 3/串口时钟按键下一曲播放功能/串口时钟 CLK 输入18P01按键 2/串口片选按键播放/停止功能/串口片选 CS 输入19P00按键 1按键录音功能20VCC电源正极电源正极,电压范围DC2.7V 3.5V21BUSY忙信号输出录音状态间断低电平输出、放音状态持续低电平输出22VCC电源正极电源正极,电压范围DC2.7V 3.5V23P04按键 5按键音量调节功能,共四级,按动循序 4321424MIC麦克风输入现场录音麦克风正极输入25GND地麦克风、线路录音负极输入26LINE线路录音输入线路录音正极输入27NC 空脚28NC 空脚名师资料总结-精品资料
19、欢迎下载-名师精心整理-第 16 页,共 24 页 -五、使用方法:我们的模块采用标准的DIP28 封装,客户可以用 点阵式万能实验小板28 脚 IC 插座 做一个简单的实验板。首先从 10 SP+和 9 SP-连接 8 欧姆喇叭,麦克风的正极接24脚,和外壳连通的负极接25 脚地,将 220UF/16V滤波电容的正极接模块的第22脚,负极接 14 脚地,用 3V直流电压注意电压不能过高和电源的极性!模块接通电源时会检测FLASH 内存,检测通过会“嘀、嘀”的两声。如果失败会发出连续“嘀”的一声。现在准备录音,将19 脚 P00口对地短路一下,这时模块发出“嘀”的一声可以对着话筒讲话录音,录音
20、结束后再将P00口对地短路一下,模块会发出“嘀、嘀”的两声,这样就完成一段语音的录制,如果这时将16 脚 P03口对地短路一下,模块会立即把刚才录制的语音清晰洪亮地播放出来,如果希望录制其他段语音可以重复以上操作。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页,共 24 页 -将 P02口对地短路一下,模块会播放下一段语音,直到最后一段时循环到第一段,将 P03口对地短路一下,模块会播放上一段语音,直到第一段时循环到最后一段。P04口可以调节 4 级音量大小,每对地短路一下音量会自动从 1-2-3-4-3-2-1循环。P05口用于擦除语音,如果对地短路 1S,会擦除当前段语音,擦除
21、成功会发出“嘀”一声;如果对地短路 3S会全部擦除,并“嘀、嘀、嘀”的三声。六、注意:模块的工作电压是3V,不是 5V!1、模块 VCC 的电压不能大于3.5V,否则会导致模块内部的存储器烧坏!2、SP+和 SP-输出端禁止相互短路,或者单端接电容到地或直接接地。3、请根据模块的缺口位置辨认引脚编号后接线!4、模块的串口和3.3V 单片机可以直接连接,和5V单片机连接时请串入 5.1K 电阻。模块拥有按键控制模式和三线串口控制模式。七、按键控制模式:(P16引脚为高电平)P00 录音第一个负脉冲开始录制第一段语音,第二个负脉冲停止录制语音,第三个脉冲触发录制第二段语音,第四个脉冲停止录制语音。
22、如此渐进录音。直到录完 256 段语音,或者存储器已满。录音状态BUSY 端发送出间断的低电平信号。P01 播放/第一个负脉冲开始播放当前段语音,第二个负脉冲停止播放名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页,共 24 页 -停止语音,第三个负脉冲重新触发播放当前段语音,第四个负脉冲停止播放语音。如此循环操作。放音状态BUSY 端持续输出低电平信号。P02 下一曲第一个负脉冲播放第二段语音,第二个负脉冲触发播放第三段语音,假设最后一段为第N段,在播放到第 N段后再次发送负脉冲,则触发无效。P03 上一曲假如最后一段语音为N段,且当前段为第N段,则第一个负脉冲播放第 N-1 段语
23、音,第二个负脉冲播放第N-2 段语音,直到播放到第 1 段语音后,再次发送负脉冲触发,则触发无效。P04音量调节模块上电默认音量为最大,所以第一个负脉冲触发,音量变为 3 级,第二个负脉冲触发,音量衰减为 2 级,第三个负脉冲触发,音量调节到 1 级(静音状态),当第四个负脉冲触发时,音量巡回到第 4 级(最大等级),负脉冲循环触发后,音量也如此循环。音量调节过程中,BUSY 输出一直为高电平,无任何变化。音量调节在语音播放、停止等状态中均有效。P05 擦除低电平触发有效,保持低电平 1 秒,擦除当前段语音,保持低电平 5 秒,擦除 FLASH 里所有段语音。此操作过程中,BUSY一直为高电平
24、输出,无任何变化。三线串口控制模式:(P16引脚为低电平)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页,共 24 页 -三线串口控制模式由三条通信线组成,分别是片选P01 CS,数据 P03 DATA(IN),时钟 P02 CLK,时序根据标准SPI 通信方式。通过三线串口可以实现语音芯片命令控制。三线串口模式下,所有按键均无效。发送指令时,命令和地址之间要加延时否则连续发送多条指令会莫名其妙的混乱,实验 800us 可以。两个不同指令之间要加延时,至少几十个ms,否则还是混乱。三线串口时序是在标准SPI 通信协议基础上去掉DO线,只保留SS,SCK,SDI三线,目的是为了方便用
25、户操作。发送开始前 SS拉低,400us后 SCK才开始发送,SDI数据在 SCK的上升沿发送。SCK时钟周期大于800us,小于 5ms。一次共发送 16 位数据。前 8 位为命令,后 8 位为地址。注意:SS在发送第一个 8 位后不需要拉高,待发送完整个16 位再拉高。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页,共 24 页 -功能串口命令功能描述录音FAH+00H 录音为顺序录音。无时间限制。BUSY 拉低。FB+XXH定时录音命令,XXH是指客户要录音的时间,以秒为单位,最长可录255秒。如:FBH+05H 就表示规定录音时间为 5 秒,收到该命令后,开始录音 5 秒,
26、时间一到,自动停止录音。这个功能是为了满足用户固定分段的需要。录音开始时BUSY 拉低,结束时拉高。播放FCH+XXH XXH 表示的段号。FCH+01H 表示播放第 1 段,FCH+FFH 表示播放第 255 段。播放开始时BUSY 拉低,结束拉高。循环播放F3H+XXH循环播放命令。如F3H+09H 表示循环播放第9 段。超出总段数无效。段擦除FDH+XXHXXH 表示被擦除段擦除段号。FDH+02H 表示擦除第二段,超出总段数无效。擦除时间需400us。全擦除F5H+00H全部擦除 FLASH 并格式化。擦除成功“BE-BE-BE”三声。擦除时间需400us。音量控制F2H+XXH如 F
27、2+03H表示最高级。F2H+00H 表示最低级,音量最小。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页,共 24 页 -停止F4H+00H停止录放音。暂停F6+00H 暂停放音,重新放音请发放音命令。八、这是模块的内部线路图,便于客户应用时参考九、按键控制模式直接驱动扬声器应用电路图:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页,共 24 页 -电路说明:录音输入可以选择采用麦克风录入或者线路录音输入,也可以同时使用两者进行录音。按键控制模式下,拉低相关I/O 口的电平,可达到控制效果,如 P00为录音、P01为播放/停止、P02为下一曲、P03为上一曲、P04为音量、P05为擦除。电路选用PWM 输出直接驱动扬声器模式,音频信号由模块录音模块SP+、SP-两个引脚输出。BUSY 端在模块不动作的情况下为高电平,录音、放音过程中为低电平。按键控制模式经过功率放大器驱动应用电路图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 23 页,共 24 页 -电路说明:经过放大器的放大后,可以获得大功率的音频电流驱动扬声器,音频负极接到模块录音模块GND 端。BUSY 端在模块不动作的情况下为高电平,录音、放音过程中为低电平。新型智能型640 秒语音录放模块.flv名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 24 页,共 24 页 -
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