简单好用的ISD1820语音录放芯片

时间：2020-09-08 23:27:31

关键字：芯片 ISD1820

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[导读]学习目标学习ISD1820语音芯片的使用方法学习STM32 GPIO的输入输出按键扫描功能实现芯片特点工作电压3～5V；单段录放控制简单；带话筒放大直通功能——可用作喊话器模块；边沿/电平触发放音；内置8Ω喇叭驱动放大电路，即可直接驱动8欧0.5W小喇叭；

学习目标

学习ISD1820语音芯片的使用方法
学习STM32 GPIO的输入输出
按键扫描功能实现

芯片特点

工作电压3～5V；
单段录放控制简单；
带话筒放大直通功能——可用作喊话器模块；
边沿/电平触发放音；
内置8Ω喇叭驱动放大电路，即可直接驱动8欧0.5W小喇叭；
无需单片机参与即可实现录放音功能；
取样率和录放音时间可以由外部振荡电阻调节。外接电阻调整录音时间，可以实现8～20秒语音录放。录入的时间越短音质越好，录入的时间越长音质越差；

振荡电阻(ROSC): 此端接振荡电阻至VSS，由振荡电阻的阻值决定录放音的时间。

应用场景

录音喊话器
录音门铃
留言
播放固定欢迎语

封装及引脚功能

1脚为录音端(REC)，高电平有效。只要REC变高电平（不管芯片处在节电状态还是正在放音），芯片即开始录音。录音期间，REC必须保持为高电平。REC变低电平或内存录满后，录音周期结束，芯片自动写入一个信息结束标志(EOM)，使以后的重放操作可以及时停止。

如果用户只需要电路做放音用，可以在芯片录好音测试无误后，将芯片的REC端长期接地，取消REC按键，这样可以防止意外抹音。

2脚为边沿触发放音端(PLAYE)，此端出现上升沿时，芯片开始放音。放音持续到EOM标志或内存结束。开始放音后，可以释放PLAYE。
3脚为电平触发放音端(PLAYL)，此端从低电平变高电平时，芯片开始放音。放音持续至此端回到低电平，或遇到EOM标志，或内存结束。
4脚为话筒输入端(MIC)。
5脚为话筒参考端(MICREF)。
6脚为自动增益控制端(AGC)。通常4.7μF的电容器在多数场合下可获得满意的效果。
7脚、9脚为喇叭输出端(SP+、SP-)，这对输出端可直接驱动8Ω以上的喇叭。

ISD1820能够直接推动喇叭，但音量不是很大。如果用户需要更大音量的输出，可以外加集成功率放大器。

8脚、14脚为地线(VSSA，VSSD)，芯片内部的模拟和数字电路的不同地线汇合在这两个引脚。
10脚为振荡电阻端(ROSC)，此端接振荡电阻至VSS，由振荡电阻的阻值决定录放音的时间。
11脚为电源端(VCC)，芯片内部的模拟和数字电路使用的不同电源总线在此引脚汇合，这样使得噪声最小。去耦电容应尽量靠近芯片。
12脚为直通模式端(FT)，此端允许接在MIC输入端的外部语音信号经过芯片内部的AGC电路、滤波器和喇叭驱动器而直接到达喇叭输出端，形成话筒扩音机功能。平时FT端为低电平，要实现直通功能，需将FT端接高电平，同时REC、PLAYE和PLAYL保持低电平。
13脚为录音指示端(/RECLED)，处于录音状态时，此端为低电平，可驱动LED。此外，放音遇到EOM标志时，此端输出一个低电平脉冲。此脉冲可用来触发PLAYE，实现循环放音。

录放音控制方式

按键控制或者单片机IO控制；

实例分析

实现的功能

按下松开按键PLAYE可以边沿触发播放语音；
持续按下按键PLAYL可以电平触发播放语音；
持续按下按键REC实现录音；

以上功能实现不需要单片机参与。

按下松开按键REC，LED1点亮，相当于指示有录音留言；
按下松开按键PLAYE，LED1熄灭，相当于指示留言已读。

原理图

代码实现

按键BTN_PLAYE和BTN_REC初始化

//按键初始化函数//PB12 设置成输入void KEY_Init(void){         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);}

按键声明

#define BTN_PLAYE GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_11)#define BTN_REC GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_10)
#define BTN_PLAYE_PRES 1#define BTN_REC_PRES 2

实现按键扫描函数

//按键处理函数//返回按键值//mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;//返回值：//0，没有任何按键按下//BTN_PLAYE_PRES，BTN_PLAYE按下//BTN_REC_PRES，BTN_REC按下//注意此函数有响应优先级,PLAYE>REC!!u8 KEY_Scan(u8 mode){ static u8 key_up=1;//按键按松开标志 if(mode) key_up=1; //支持连按
 if(key_up&&(BTN_PLAYE==1||BTN_REC==1)) { delay_ms(10);//去抖动 key_up=0;
 if(BTN_PLAYE==1)return BTN_PLAYE_PRES; else if(BTN_REC==1)return BTN_REC_PRES; } else if(BTN_PLAYE==0&&BTN_REC==0) { key_up=1; }
 return 0;// 无按键按下}

LED1声明

#define LED1 PAout(15) // PA15

LED1初始化，根据原理图设计，LED1为低电平的时候，LED1亮。

//LED IO初始化void LED_Init(void){
 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);

 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_15);}

主函数实现，实现按键扫描，当得到BTN_PLAYE按键按下后，LED1熄灭；当得到BTN_REC按键按下后，LED1点亮。

#include "sys.h"#include "delay.h"#include "usart.h" #include "led.h" #include "key.h"
int main(void){ u8 key=0XFF; uart_init(115200);
 delay_init(); LED_Init(); KEY_Init();
 //主循环  while(1)  {  key = KEY_Scan(0);
 if(key)  {  switch(key)  {  case BTN_PLAYE_PRES: { LED1 = 1;  printf("BTN_PLAYE_PRES \r\n");  } break;  case BTN_REC_PRES: { LED1 = 0;  printf("BTN_REC_PRES \r\n");  } break;  }  }
 delay_ms(10);  }
}