1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

　　1.1 主控芯片單片機(jī) AT89C2051 的分析系統(tǒng)采用的微控制器是 AT 公司生產(chǎn)的高性 能 8 位 CMOS 單 片機(jī) AT89C2051，由于它將 8 位 CPU 和閃速存儲器組合在單個(gè)芯片中，為很多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供了一個(gè)高度靈活且價(jià)格低廉的解決方 案 。 AT89C2051 帶 有 2K 字 節(jié) 可 編 程 的 Flash Memory、128 字 節(jié) RAM、15 根 I/O 線、2 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、1 個(gè)全雙向的串口、1 個(gè)精密比較器。 其與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 的指令集和引腳結(jié)構(gòu)完全兼容。該單片機(jī)的 P1 口是一個(gè)雙向 I/O 口，其中 P1.2~P1.7 口內(nèi)部提供了上拉電阻，P1.0、P1.1 需外部上拉。 P1.0、 P1.1 同時(shí)也是片內(nèi)精密比較器的正輸入端（AIN0）和負(fù)輸入端（AIN1）。 P3 口是 7 個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向口（P3.6 除外，其為片內(nèi)比較器的輸出腳，而不能作為普通的 I/O 口使用）。 有關(guān) AT89C2051 較詳細(xì)地資料請參閱文獻(xiàn)［1］。

　　1.2 MAX232 是雙路驅(qū)動(dòng)/接收器芯片的分析 RS-232C 規(guī)定的邏輯電平與一般微處理器、單片機(jī)的邏輯電平是不同的，例如：RS-232 的邏輯“1”是以-3～-15V 來表示的，而單片機(jī)的邏輯“1”是以+5V 來表示的，兩者完全不同。 因此，單片機(jī)系統(tǒng)要和電腦的 RS-232 接口進(jìn)行通信，就必須把單片機(jī)的信號電平（TTL 電平）轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)的 RS-232C 電平， 或者把計(jì)算機(jī)的 RS-232C 電平轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的 TTL 電平，通信時(shí)候必須對兩種電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的方法可以使用分立元件，也可以使用專用 RS-232 電平轉(zhuǎn)換芯片。 美信公司出品單電源供電 RS-232 接收發(fā)送器 MAX232，可以大大簡化 RS-232 電平轉(zhuǎn)換電路，它具有功耗低、通信速率高、封裝形式多、單一電源供電、外接器件少等特點(diǎn)。 MAX232 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分：第一部分是電荷泵電路。 由 1、2、3、4、5、6 腳和 4 只電容構(gòu)成。 功能是產(chǎn)生+12v 和-12v 兩個(gè)電源，提供給 RS-232 串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。 由 7、8、9、10、11、12、13、14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 其中 13 腳 （R1IN）、12 腳 （R1OUT）、11 腳 （T1IN）、14 腳 （T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（R2IN）、9 腳（R2OUT）、10 腳（T2IN）、7 腳 （T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS-232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、T2OUT 送到電腦 DP9 插 頭；DP9 插 頭 的 RS- 232 數(shù) 據(jù) 從 R1IN、R2IN 輸 入 轉(zhuǎn) 換 成 TTL/CMOS 數(shù) 據(jù) 后 從 R1OUT、 R2OUT 輸出。第三部分是供電。 15 腳 GND、16 腳 VCC（+5v）。

　　1.3 WT588D-U 語音模塊的分析語音模塊采用廣州唯創(chuàng)科技有限公司的 WT588D-U 做為核心電路。 WT588D-U 語音模塊工作電壓為 DC2.8V～5.5V，支持 WAV、MP3、 WMA 格式音頻，能加載 6K～20K 的音頻，具有 32M 存儲器，可直接按鍵觸發(fā)控制，也能用單片機(jī)通過一線串口、三線串口等模式進(jìn)行控制。內(nèi)置可控制地址位 220 段，每個(gè)地址位最多可加載 128 段語音，可進(jìn)行地址位內(nèi)的語音組合播放。 WT588D-U 采用數(shù)碼形式壓縮音頻，音域廣，播放語音時(shí)無底噪音，聲音還原度好，能與 MP3 相媲美。 工業(yè)性能好，能確保 WT588D-U 在多種復(fù)雜的環(huán)境下正常的進(jìn)行工作。 通過配 套 的 電 腦 操 作 軟 件， 就 能 對 WT588D-U 完成所有功能的設(shè)置， WT588D-U 軟件人性化界面操作，功能編輯簡單透徹。 各引腳功能如表 1 所示：