电子工程设计
10秒语音录放电路
设计报告
目录
、
一、 设计任务和要求
设计一个简单的具有录放功能的电路，录音在10秒以内，能较为真实的还原真音
二、 设计方案的选择与论证
电路中R1、R2、R3、C6为驻极体话筒MIC提供工作电压，话筒输出的信号经C1、C2耦合进入ISD1820的4脚和5脚；芯片内置自动增益控制（AGC）电路，C5为AGC电容；芯片10脚外接了一个振荡电阻R5，这个电阻可以采用80-200KΩ，本套件采用了100KΩ，改变其阻值的大小可以改变录音时间和质量，比如这个电阻为200KΩ时，录音时间为20秒。
接通3-5V电源后，按住录音按钮S3，指示灯LED会点亮，录音在10秒后或松开S3时停止；放音有三种情况：1、边沿触发放音，按S2一下，即将全段录音放出，2、电平触发放音，按住S1时放音，松开即停，3、循环放音，闭合S4（就是把短路帽插在两根插针上）按S2一下开始循环放音，只有断电才停止。
三、 电路设计计算与分析
原件列表：
ISD1820引脚描述
电源（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。去耦合电容应尽量靠近芯片。
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个引脚。
录音（REC）：高电平有效，只要REC变高（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。REC变低或内存录满后，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。然后芯片自动进入节电状态。
注：REC的上升沿有84毫秒防颤，防止按键误触发。
边沿触发放音 （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，芯片自动进入节电状态。放音后，可以释放PLAYE。
电平触发放音（PLAYE）：此端从低变高时，芯片开始放音。持续至此端回到低电平或遇到EOM标志，或内存结束。放音结束后自动进入节电状态。
录音指示（/RECLED）：处于录音状态时，此端为低，可驱动LED。此外，放音遇到EOM标志时，此端输入一个低电平脉冲。此脉冲可用来触发PLAYE，实现循环放音。
话筒输入（MIC）：此端连至片内前置放大器。片内自动增益控制电路（AGC）控制前置放大器的增益。外接话筒应通过串联电容耦合到次端。耦合电容值和此端的10KΩ输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点。
话筒参考（MIC REF）：此端是前置放大器的反向输入。当以差分形式连接话筒时，可减小噪音，提高共模抑制比。自动增益控制（AGC）：AGC动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的宽幅变化，使用录制变化很大的音量（从耳语到喧嚣声）失真
都能保持最小。通常4.7µF的电容器在多数场合下可获得满意的效果。
喇叭输入（SP+，SP-）：输入端可直接驱动8Ω以上的喇叭。单端使用必须在输出端和喇叭之间接耦合电容，而双端输出既不用电容又能将功率提高至4倍。SP+和SP-之间通过内部的50KΩ的电阻连接，不放音时为悬空状态。
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。
直通模式（FT）：此端允许接在MIC输入端的外部语言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输出端。平时FT端为低，要实现直通功能，需将FT端接高点平，同时REC、PLAYE和PLAYL保持低
5、录放音操作方式 按住REC录音按键不放即录音，RECLED灯会亮起，送开按键录音停止。放音有三种情况：
沿触发放音，按PE键一下即将全段放音，除非断电或放音结束，否则不停止放音；
电平触发放音，按住PL键时即放音，松开按键即停止；
循环放音，置循环放音开关闭合，按动PE键即开始循环放音，只能断电才能停止。
在直通模式下，直通开关闭合，对话筒说话会从喇叭里扩音播放出来，构成喊话器功能，由于该模式下的话筒放大，同时经过AGC自动增益调节和带通滤波器，其音质比通常的话筒放大器要好很多，而且不会出现喇叭过载的情况。
原理图
四、 总结及心得
本电路主要缺点是没有设计滤波电路，录音可能有干扰。
第二篇：30秒定时电路设计报告
30秒定时电路设计报告
姓名：
专业：
班级：
学号：
指导老师：
目录
前言…………………………………………………………………3
第一章 计数器概述………………………………………………4
1 .1 计数器的特点及其应用………………………………4
1 .2 设计任务………………………………………………4
第二章 设计原理与电路图………………………………………4
2.1总图框图…………………………………………………4
2.2单元电路的设计…………………………………………5
第三章 安装与调试…………………………………………………9
第四章 设计总结……………………………………………………9
参考文献………………………………………………………………9
前言
随着我国科学技术的不断发展和完善，以及教育体系的不断更新，社会用人单位对高校人才培养模式提出了更高的要求。复合型、创新型、实用型人才日益受到用人单位的青睐。科学实验是近代科学发展的一个重要手段。电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。在许多领域中计时器均得到了普遍的应用，诸如在体育比赛、定时报警器、及家用电器的计时功能、交通信号灯等等，由此可见定时器在现代社会中的重要性。
在这次试验中，我选的题目为：“三十秒定时电路”。其主要功能是实现30秒倒计时功能，计时间隔为一秒。在此方案中，我们应用双时钟加、减同步可逆计数器74LS192来实现倒计时功能，在功能上选择减计数功能，芯片管脚选择中让DOEN处于工作状态。
整个电路的设计借助于multisim仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识、及老师的指导，并在multisim下仿真，得到了正确的结果。
在设计电路的过程中，遇到苦难是在所难免的，但是无论什么苦难都阻挡不住同学们寻求真理的脚步。随着对这些苦难的解决，是我们对课本的知识有了更深的体会，同时也弥补了我们对理论知识理解上的盲点。
第一章计数器的概述
1.1计数器的特点及其应用
当今社会先进的电子技术在各个科学领域中都得到了广泛的应用。而计时器恰恰是数字电子技术的一个重要组成部分，计时器是一个用来实现计数功能的一个时序部件，它不仅仅可以用来记脉冲个数，还常常用来做数字系统的定时、分频，执行数字运算，以及其它特定的逻辑功能等等。
计数器的种类很多。按构成计时器的各触发器是否使用同一个时钟脉冲源来分，可以分为同步计数器和异步计数器；根据计时制的不同，可以分为二进制、十进制和任意进制计数器；根据计数器的增减趋势，可以分为加法、减法和可逆计时器；还有可预置数和可编程序功能计时器等等。
1.2设计任务及要求：
1.2.1基本要求：
（1） 具有现实30秒计数功能；
（2） 计数器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；
1.2.2设计任务及目标：
（1） 分析单元电路的功能；
（2） 熟悉电路中用到的各集成块的管脚及功能；
（3） 进行电路的仿真、调试直到达到规定要求
（4） 进行总结
第二章设计原理与电路图
2.1总图框图
总体框图如图2.1（1）显示。
本课程设计主要包括秒脉冲发生器、计数电路、数码显示电路、报警电路和控制电路五部分组成。其计数器和控制电路是系统的重要组成部分。计数器完成30秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与清零。
由于本实验降低了难度，所以秒脉冲电路有实验室提供。
译码显示电路用用模拟软件显示。
图2.1（1）30秒倒计时原理框图
2.2单元电路的设计
（1）计时器电路
本实验中计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192是十进制同步加法/减法计数器，它采用8421BCD码二-十进制编码，其引脚功能为：
◆ CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。
◆ LD为预置输入控制端，异步预置。
◆ CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
◆ CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，
◆ BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
其逻辑符号及实物图逻辑图如图2.2（1）所示。
图2.2(1) 74ls192引脚图
其功能表如表2.2（1）所示。
表2.2（1）74LS192的功能表
由此看出,当LDˊ=1,CR=0,CPD=1时,如果有时钟脉冲加到CPU端,则计数器在预置数的基础上进行加法计数,当计数到9时,COˊ端输出进位下降沿跳变脉冲；当LDˊ=1，CR=0，CPU=1时，如果有时钟脉冲加到CPD端，则计数器在预置数的基础上进行减法计数，当计数到0时，BOˊ端输出借位下降沿跳变脉冲。由此设计出三十进制减法计数器，具体电路图如图2所示,图中的Q0-Q7分别接到显示译码器的输入端，CPD端接到秒脉冲发生器的脉冲输出端。图中预置数为N=（0011000）8421BCD=（30）10，当低位计数器的借位输出端BOˊ输出借位脉冲时，高位计数器才开始进行减法计数。当计数到高、低位计数器都为零时，高位计数器的借位输出端BOˊ输出借位脉冲，使置数端LDˊ=0，则计数器完成置数，在CPD端输入脉冲的作用下，进行下一循环的减法计数。
（2）时钟信号控制电路
图2.2（2）
图2.2（2）是时钟脉冲信号 CP 的控制电路 ,控制 CP 的放行与停止。CLK信号受“暂停/继续”开关J1的控制，当J1处于断开位置时，门U6A打开，放行时钟信号，电路处于正常计数功能；当J1处于闭合位置时，门U6A关闭，时钟信号被屏蔽，电路停止计时。从而实现了当暂停/连续开关处于暂停状态时，控制电路封锁计数脉冲，计数器停止计数，显示原来的数，而且保持不变；当暂停/连续开关处于连续状态时，计数器正常计数，的功能要求。
（3）显示模块电路
显示模块用来显示计时模块输出的即时计时和中途计时结果。是由七段数码管构成，计时模块输出计时信号通过译码器译码由数码管显示出来。如图下所示。
（4）整体电路图
第三章安装与调试
在组装过程中，经常出现的问题就是忘了给引脚接线、连错了引脚等等这些小问题，但是这些问题却是致命的，他常常会让我们头疼不已，因此为了避免出错，就需要我们细心认真。
在调试过程中，我的电路出现了无法置数的错误，经过排查最终发现是置数电路少接了一根线看来还是大意惹的祸。
第四章设计总结
经过一段时间的查找资料和思考问题，最终把设计方案设计出来了。其中在查找资料的过程中收获颇丰，在这个过程中使我学会了如何查找文献资料并运用到自己的方案中去。经过一番深思熟虑后设计出比较实用的电路图，然后用仿真软件进行仿真。在仿真的过程中发现了一些问题，并通过自己的努力最终解决了出现的各种问题，在这解决问题的过程中使我学到了许多以前不太了解的知识，同时也培养了思考问题的习惯，经过一番奋斗后，仿真的结果符合设计要求。在连接实物图的过程中须得步步为营，若是一着不慎连错了后果是很严重的，不好检查线路，因此连线时须的小心再小心。经过最后的努力，终于把实物图所产生的结果与仿真一致。
最终，在自己的不懈努力和老师同学的帮助下我的课程设计终于完成了，课设中充满了欢笑与泪水，为一小块的成功而高兴，为一时的困难而伤心，但整个过程是快乐的，因为我在过程中得到了锻炼，动手动脑的能力得到了加强，学到了许多书本上学不到的知识，使我深刻体会了“一分耕耘一分收获”的道理，总之我在课程设计中学到了许多真是一言难尽。在这里我谢谢老师和同学们的帮助，谢谢大家。
参考文献
1. 刘修文主编.是用电子电路设计制作.【M】北京：中国电力出版社，2005
2. 朱定华主编.电子电路测试与实验.【M】北京：清华大学出版社，2004
3. 路勇主编.电子电路实验及仿真.【M】北京：北京交通大学出版社，2004
4. 网络上相关参考文献