Design of a High Volume Voice Circuit Based on ISD1420

LI Ping, LI Yarong, GUAN Tianmin

(Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China)

　　Key words: voice record/playback chip; BTL circuit; singlechipcomputer

1系統構成
　　語音電路組成框圖如圖1所示。由PLC發布RS232電平信號，經電平轉換后，為單片機AT89C51所接收。一方面控制語音芯片ISD1420放音，同時控制高亮度數碼顯示牌給出倒計時信號，為被訓練人員提供提示。看門狗則保證該電路正常運行。

2.1語音電路構成
　　根據訓練要求，語音電路在起跑前10秒發出“長提示音”一聲，然后每隔一秒發“短提示音”一聲，計時回零時發“發令槍聲”(發聲規律可調)。
　　語音部分電路設計見圖2。“提示音”與“起跑槍聲”由語音存儲/再生芯片ISD1420分段存儲，ISD1420輸出的音頻信號經電容耦合到兩片集成功率放大器TDA2003構成的BTL功放電路，最后由揚聲器輸出。MAX232將PLC送過來的RS232電平信號轉換成TTL電平并送到單片機AT89C51，AT89C51根據PLC的指令，通過P3.6控制ISD1420的放音，P3.2～P3.5用來調整放音地址。MAX813L則作為看門狗為單片機AT89C51提供上電復位和運行監控，由P3.7提供喂狗信號。

　　選用語音存儲/再生芯片ISD1420。該電路采用EEPROM存儲方法將模擬語音數據直接寫入半導體存儲單元中，具有音質自然、可反復錄放、抗干擾、低功耗等許多優點。ISD1420放音時間為20秒；最多可分為160段，每段段長最少125ms；輸入采樣6.4kHz；100000次錄音周期；5V單電源供電，放音電流15mA，維持電流0.5μA。完全滿足設計需要。使用28引腳的DIP封裝芯片，引腳功能見參考文獻［5］。
　　地址引腳(A0～A7)有兩個作用，取決于A7、A6的狀態。當A7或A6有一個為“0”時，A0～A7解釋為地址位，作為當前錄放操作的起始地址。我們設計的電路使用了A0～A7的地址位功能。ISD1420的地址空間分配見表1。