簡單好用的ISD1820語音錄放芯片

學習目標

• 學習ISD1820語音芯片的使用方法
• 學習STM32 GPIO的輸入輸出
• 按鍵掃描功能實現

芯片特點

1. 工作電壓3～5V；
2. 單段錄放控制簡單；
3. 帶話筒放大直通功能——可用作喊話器模塊；
4. 邊沿/電平觸發放音；
5. 內置8Ω喇叭驅動放大電路，即可直接驅動8歐0.5W小喇叭；
6. 無需單片機參與即可實現錄放音功能；
7. 取樣率和錄放音時間可以由外部振盪電阻調節。外接電阻調整錄音時間，可以實現8～20秒語音錄放。錄入的時間越短音質越好，錄入的時間越長音質越差；

振盪電阻(ROSC): 此端接振盪電阻至VSS，由振盪電阻的阻值決定錄放音的時間。

推薦應用電路：

應用場景

• 錄音喊話器
• 錄音門鈴
• 留言
• 播放固定歡迎語

封裝及引腳功能：

• 1腳爲錄音端(REC)，高電平有效。只要REC變高電平（不管芯片處在節電狀態還是正在放音），芯片即開始錄音。錄音期間，REC必須保持爲高電平。REC變低電平或內存錄滿後，錄音週期結束，芯片自動寫入一個信息結束標誌(EOM)，使以後的重放操作可以及時停止。

如果用戶只需要電路做放音用，可以在芯片錄好音測試無誤後，將芯片的REC端長期接地，取消REC按鍵，這樣可以防止意外抹音。

• 2腳爲邊沿觸發放音端(PLAYE)，此端出現上升沿時，芯片開始放音。放音持續到EOM標誌或內存結束。開始放音後，可以釋放PLAYE。

• 3腳爲電平觸發放音端(PLAYL)，此端從低電平變高電平時，芯片開始放音。放音持續至此端回到低電平，或遇到EOM標誌，或內存結束。

• 4腳爲話筒輸入端(MIC)。

• 5腳爲話筒參考端(MICREF)。

• 6腳爲自動增益控制端(AGC)。通常4.7μF的電容器在多數場合下可獲得滿意的效果。

• 7腳、9腳爲喇叭輸出端(SP+、SP-)，這對輸出端可直接驅動8Ω以上的喇叭。

ISD1820能夠直接推動喇叭，但音量不是很大。如果用戶需要更大音量的輸出，可以外加集成功率放大器。

• 8腳、14腳爲地線(VSSA，VSSD)，芯片內部的模擬和數字電路的不同地線匯合在這兩個引腳。

• 10腳爲振盪電阻端(ROSC)，此端接振盪電阻至VSS，由振盪電阻的阻值決定錄放音的時間。

• 11腳爲電源端(VCC)，芯片內部的模擬和數字電路使用的不同電源總線在此引腳匯合，這樣使得噪聲最小。去耦電容應儘量靠近芯片。

• 12腳爲直通模式端(FT)，此端允許接在MIC輸入端的外部語音信號經過芯片內部的AGC電路、濾波器和喇叭驅動器而直接到達喇叭輸出端，形成話筒擴音機功能。平時FT端爲低電平，要實現直通功能，需將FT端接高電平，同時REC、PLAYE和PLAYL保持低電平。

• 13腳爲錄音指示端(/RECLED)，處於錄音狀態時，此端爲低電平，可驅動LED。此外，放音遇到EOM標誌時，此端輸出一個低電平脈衝。此脈衝可用來觸發PLAYE，實現循環放音。

錄放音控制方式：

按鍵控制或者單片機IO控制；

實例分析

實現的功能

• 按下鬆開按鍵PLAYE可以邊沿觸發播放語音；
• 持續按下按鍵PLAYL可以電平觸發播放語音；
• 持續按下按鍵REC實現錄音；

以上功能實現不需要單片機參與。

• 按下鬆開按鍵REC，LED1點亮，相當於指示有錄音留言；
• 按下鬆開按鍵PLAYE，LED1熄滅，相當於指示留言已讀。

原理圖

代碼實現

• 按鍵BTN_PLAYE和BTN_REC初始化

//按鍵初始化函數 
//PB12 設置成輸入
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);	
} 

• 按鍵聲明

#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

• 實現按鍵掃描函數

//按鍵處理函數
//返回按鍵值
//mode:0,不支持連續按;1,支持連續按;
//返回值：
//0，沒有任何按鍵按下
//BTN_PLAYE_PRES，BTN_PLAYE按下
//BTN_REC_PRES，BTN_REC按下
//注意此函數有響應優先級,PLAYE>REC!!
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{	 
	static u8 key_up=1;//按鍵按鬆開標誌
	if(mode)
		key_up=1;  //支持連按	
	
	if(key_up&&(BTN_PLAYE==1||BTN_REC==1))
	{
		delay_ms(10);//去抖動 
		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;// 無按鍵按下
}

• LED1聲明

#define LED1 PAout(15)	// PA15

• LED1初始化，根據原理圖設計，LED1爲低電平的時候，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);
}

• 主函數實現，實現按鍵掃描，當得到BTN_PLAYE按鍵按下後，LED1熄滅；當得到BTN_REC按鍵按下後，LED1點亮。

#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();	
	
	//主循環	
	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); 
	}
	
}

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