创意新颖的全自动电子鹦鹉电路

时间:2015-01-09 12:42 | 来源:金桥电子网 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:ISD1400系列单片语音录放内部含有高品质语音录放系统所需的全部基本功能,可以非常真实、自然地再现语音,由其构成一个最小的录放系统时,仅外加一个驻极体、一个、少数按键及和


   ISD1400系列单片语音录放内部含有高品质语音录放系统所需的全部基本功能,可以非常真实、自然地再现语音,由其构成一个最小的录放系统时,仅外加一个驻极体、一个、少数按键及和即可。此电路简单,操作方便,很适合开发具有语音功能的电子产品。
  
  ISD1420器件简介
  
  ISD1420的工作模式有多种,其中单段录放形式是最常使用的,电路连接如下图。  

 

  全部地址线A0-A7接地,按住录音键(REC)S3不放即录音,手松开键或录满20秒时自动停止,录音期间REC灯会持续点亮,录音停止时熄灭。放音有两种方式:按下边沿触发键(PLAYE)S2即全段放音:按住触发键(PLAYL)S1不放即放音,松键时停止。放音结束时,RECLED灯会快速闪亮一下提示段结束。
  
  对于这样的操作过程,只需设计出相应的录放时序控制电路,就能达到使ISD1420具有自动控制功能。以电子鹦鹉为例,接好之后,无需人做任何操作,只要人说一句,电路就会自动重复一句,酷似鹦鹉学舌,饶有趣味。当然,它也可以作为语音复读器来使用。

连接图

  时序控制工作原理
  
  时序控制电路,要解决的其实主要就是两点,即不仅要使录放音键依次接通与断开,同时还须确定好各键接通与断开的时间长短。
  
  时序控制电路原理图见下图。

时序控制电路原理图

 

  话筒M将语音信号转换成电信号,送入音频YF1进行幅度放大,然后再由可重触发单稳态DW1A将音频信号时间进行累积。平时DW1A输出端Q为"0"稳态电平,有音频信号出现时,Q由"0"变为"1"暂态电平(暂态维持时间由定时REXT和CEXT的数值而界定,本例暂态时间约1秒)。根据DW1A的特性可知,由于有音频信号则相当于不断有触发信号输入给DW1A,只要各触发信号之间的间隔小于单稳态仅受单次触发时的暂态时间,单稳就会一直处于暂态"1",直到触发信号消失后,再过一个暂态时间,方才回到稳态"0"。这样DW1A的延时作用就提高了接收音频信号的可靠性,不至于因为发音时正常短暂的停顿而造成发音时间累积的中断。在Q端暂态电平"1"期间,它驱动T1导通,J1吸合,其常开接点闭合,使ISD1420录音键处于接通状态,(等效于S3键按下),因此,ISD1420即开始进入录音工作。

  在语音信号结束后,Q端自动回到"0"电平,使T1截止,J1断电,其接点断开,接点外接电路一般情况下不会再受影响。但实验中研究发现,Q端的"0"电平因为不是真正的地电平,T1仍存在极小的漏,使得J1还没有处在真正的断电状态,极小的电磁干扰会造成对接点的影响,由于该键内部采用技术,电路及电子器件的灵敏度极高,因此,导致在执行放音工作时失常,不能放出声音。因此,我们设计在录音段一结束时,即由Q端的下降沿去触发单稳态触发器DW2A,再由DW2A的输出端Q的"1"暂态电平(依图中DW2A的REXRCEXT数值,暂态时间约5秒钟)驱动继电器J2吸合,J2的接点将T1基极接地,这样,T1完全截止,一方面有效地消除了继电器J1线圈与接点间微弱的电磁影响,同时,也临时关闭了在本段语音信号过后跟随过近的语音信号的录入,为下边的放音做好准备。
  
  放音时间安排在录音结束后的短暂延时后开始。
  
  在DW2A的Q端上升沿作用下,单稳态触发器DW3A的Q变为"1"电平,经过延时约200毫秒之后,其下降沿再去触发单稳态触发器DW41A,可见,DW4A的Q端输出的脉冲电平"1",就比DW2A的Q端上升沿延迟了约200毫秒,(而且它本身的暂态时间也是约200毫秒),它再去驱动J3动作,会使J3接点短时接通一下(等效于S2键点按一下),这样,ISD1420刚才所录之音就可以由喇叭放出来。
  
  前面提到,当录音结束后,RECLED灯会快速闪亮一下,利用RECLED端的这个负向脉冲经运放YF2放大后,去使DW2A复位(提前结束暂态),这样,就在一次完整的录放音过程完成之后,又重新使电路处于待录音状态了。
  
  从时序图中可见,录放音时间是等长的,当然,这要以DW2A的暂态时间限定,超越这个时间的录音会自然清除掉,所以,索性不妨把DW2A的暂态时间定的长一些更方便。
  
  整体时序图如下所示(下图):

时序图

  元件选择与调试
  
  ISD1420可选用市售的成品板,它已经设计安装了ISD1420典型的外围电路和元件,将话筒、按键、地址拨码开关、发光指示灯等合成一体,再加上和喇叭,就可以直接使用。
  
  J1-J3为单组、线圈电压为5V(1A05)的干簧继电器,它体积小,吸合与释放时响声很小。
  
  DW2A-DW4lA为非重触发单稳态触发器,它们的延时时间,可根据需要,通过改变REXT\CEXT数值来调节,各输出端Q可接发光指示灯LED,以便于观察各自的工作状态。

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