康虹：基于单片机的语言控制小车设计

语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就会很容易完成语音录放，这些都为软件开发提供了方便的条件。 精简开发板——61 板

SPCE061A精简开发板（简称 61 板，SPCE061A EMU BOARD的简称），是以凌阳16 位单片机SPCE061A为核心的精简开发－仿真－实验板，是“凌阳科技大学计划”专为大学生、电子爱好者等进行电子实习、课程设计、毕业设计、电子制作及电子竞赛所设计的，也可作为单片机项目初期研发使用。61板”除了具备单片机最小系统电路外，还包括有电源电路、复位电路、ICE 电路、音频电路（含 MIC 输入部分和 DAC 音频输出部分）等。“61 板”可以采用电池供电。 1. SPCE061A功能

61板上有调试器接口（Probe 接口）以及下载线（EZ_Probe）接口，分别可接凌阳科技的在线调试器、简易下载线，配合 unSP IDE，可方便地在板上实现程序的下载、在线仿真调试。

图3.4SPCE061 板硬件框图

表 3.1 框图说明

POWER 5V&3V 供电电路 Power－电源指示 灯Sleep－睡眠指示灯 在线调试器串行5 K4 复位按键 PROBE 针接口 - 12 -

PLL 锁向环外部电路 RESET 复位电路 华科学院本科毕业设计（论文） EZ-PROBE 和耳机插孔和两针S5 PROBE 切换的拨断开关 一路音频输出电DAC 路，采用SPY0030 集成音频放大器 A/D 转换外部参OSC 32768 晶振电路 芯片其他外围电R/C 阻、电容电路 K1~ 61 板核心：16 位SPCE061A 微处理器 PORTA/B 32 个I/O 口 K1~K3 IOA0~IOA2 VREF 考电压输入接口 扩展的按键：接MIC 麦克风输入电路 J12、J3 喇叭插针 61 板接口说明如图3.3所示： 2．61 板输入/输出（I/O）接口

61 板将SPCE061A 的32 个I/O 口IOA0~IOA15，IOB0~IOB15 全部引出，对应的引脚为：A 口，41~48、53、54~60；B 口，5~1、81~76、68~64。而且该I/O 口是可编程的，即可以设置为输入或输出。设置为输入时，分为悬浮输入或非悬浮输入。非悬浮输入又可以设置为上拉输入或是下拉输入。在5V 情况下，上拉电阻为150K，下拉电阻为110K；设置为输出时，可以选择同向输出或者反相输出。

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图3.5 SPCE061 板接口说明图

3．音频输入/输出接口

正如我们在前面介绍的 61 板具有强大的语音处理功能，如图 3.5 所示，X1 是语音的MIC 输入端，带自动增益（AGC）控制。J12 和J3 都是语音输出接口，一个是耳机插孔；另一个是两针的插针外接喇叭，由DAC 输出引脚21 或22 经语音集成放大器SPY0030 放大，然后输出。SPY0030 是凌阳的芯片，相当于LM386，但是比386 音质好。它可以工作在2.4~6.0V范围内，最大输出功率可达700mW（LM386 必须工作在4V 以上，而且功率只有100mW）。

4 在线调试器（PROBE）和EZ-PROBE 接口.

图3.5中J4 为PROBE 的接口，该接口有5 针，其中两个分别是地（VSS）和3.3V 电源（VCC）。此接口与PROBE 的5 针接口相连，PROBE 的另一端接PC 机25 针并口。这样，就不需要再用仿真器和编程器了，只要按如图3.4所示将其连接好，就可以通过它在PC 机上调试程序、在线仿真、最后将程序下载到芯片中，完成程序的烧写。如图3.5中的J11 是EZ-PROBE 的接口，我们提供一根转接线用作EZ-PROBE 的下载，一端连接PC 机的25 针并口，另外一端连接61 板的5 针 EZ-PROBE 接口，如图3.6所示：

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图 3.6 61、PROBE/连接线、计算机三者之间的连接图

3.2.2 动力单元设计

电源部分的电路，由电池盒提供的 4.5V直流电压经过 SPY0029 后产生 3.3V给整个系统供电。SPY0029 是凌阳公司设计的电压调整 IC，采用 CMOS 工艺，具有静态电流低、驱动能力强、线性调整出色等特点，如图3.7图中的 VDDH3 为 SPCE061A的 I/O电平参考，如果该点接 SPCE061A（PLCC84 封装，下面的介绍中当出现 SPCE061A的引脚描述时，均指此封装的芯片）的 51 脚，可使 I/O输出高电平为 3.3V；VDDP为PLL锁相环电源， 接SPCE061A的7脚； VDD和VDDA分别为数字电源与模拟电源， 分别接SPCE061A的15脚和36脚； AVSS1是模拟地， 接SPCE061A的24脚； VSS是数字地， 接SPCE061A的38脚； AVSS2接音频输出电路的 AVSS2。

图中前后两组电容用来去耦滤波，使其供给芯片的电源更加干净平滑。为了获得标准的3.3V电压，加入SPY0029A三端稳压器。两个二极管D3和D4，是为防止误将电源接反造成不必要损失而设置的，注意在操作过程中千万不要将电源接反，因为反向电压超过一定的值，二极管将会被损坏，达不到保护的目的。

POWERJ1012CON2C33+220uC34104D3DIODEV51U3VIGNDR14220SPY0029AVO2V3R15220R16R17C36C35+220u1043VDD AVDD PVDDVDDH3GNDAVSS1AVSS2220220220D4DIODER19R20220R21220

图 3.7电源电路图

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3.2.3 音频单元设计

音频电路由音频输出和音频输入两部分组成。SPCE061A内置 2路10 位精度的 DAC，只需要外接功放电路即可完成语音的播放。图中的 SPY0030 是凌阳的一款音频放大芯片，可以工作在 2.4~6V范围内，最大输出功率可达 700mW。 SPCE061A 芯片中已经集成了音频输入专用 ADC 以及 AGC 放大电路，因此芯片外部的电路比较简单。

图3.8 音频电路

音频输入部分

如图3.9，MICP和MICN将随着MIC产生的波形变化，并在两个端口处形成两路反相的波形，再经过两级运放放大，把放大的语音信号交给ADC转换为数字量，这个时候就可以通过单片机编程对这些数据进行处理，比如说进行语音数据压缩、语音识别等。

图3.9音频输入外围电路

音频输出部分

SPY0030A是凌阳公司开发的专门用于语音信号放大的芯片，它的增益为：Gain = 2 *

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