1 系統硬件電路設計

　　1.1 主控芯片單片機 AT89C2051 的分析系統采用的微控制器是 AT 公司生產的高性 能 8 位 CMOS 單 片機 AT89C2051，由于它將 8 位 CPU 和閃速存儲器組合在單個芯片中，為很多嵌入式控制應用系統提供了一個高度靈活且價格低廉的解決方 案 。 AT89C2051 帶 有 2K 字 節 可 編 程 的 Flash Memory、128 字 節 RAM、15 根 I/O 線、2 個 16 位定時/計數器、1 個全雙向的串口、1 個精密比較器。 其與工業標準 MCS-51 的指令集和引腳結構完全兼容。該單片機的 P1 口是一個雙向 I/O 口，其中 P1.2~P1.7 口內部提供了上拉電阻，P1.0、P1.1 需外部上拉。 P1.0、 P1.1 同時也是片內精密比較器的正輸入端（AIN0）和負輸入端（AIN1）。 P3 口是 7 個帶有內部上拉電阻的雙向口（P3.6 除外，其為片內比較器的輸出腳，而不能作為普通的 I/O 口使用）。 有關 AT89C2051 較詳細地資料請參閱文獻［1］。

　　1.2 MAX232 是雙路驅動/接收器芯片的分析 RS-232C 規定的邏輯電平與一般微處理器、單片機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，而單片機的邏輯“1”是以+5V 來表示的，兩者完全不同。 因此，單片機系統要和電腦的 RS-232 接口進行通信，就必須把單片機的信號電平（TTL 電平）轉換成計算機的 RS-232C 電平， 或者把計算機的 RS-232C 電平轉換成單片機的 TTL 電平，通信時候必須對兩種電平進行轉換。 實現這種轉換的方法可以使用分立元件，也可以使用專用 RS-232 電平轉換芯片。 美信公司出品單電源供電 RS-232 接收發送器 MAX232，可以大大簡化 RS-232 電平轉換電路，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。 MAX232 內部結構基本可分三個部分：第一部分是電荷泵電路。 由 1、2、3、4、5、6 腳和 4 只電容構成。 功能是產生+12v 和-12v 兩個電源，提供給 RS-232 串口電平的需要。第二部分是數據轉換通道。 由 7、8、9、10、11、12、13、14 腳構成兩個數據通道。 其中 13 腳 （R1IN）、12 腳 （R1OUT）、11 腳 （T1IN）、14 腳 （T1OUT）為第一數據通道。 8 腳（R2IN）、9 腳（R2OUT）、10 腳（T2IN）、7 腳 （T2OUT）為第二數據通道。 TTL/CMOS 數據從 T1IN、T2IN 輸入轉換成 RS-232 數據從 T1OUT、T2OUT 送到電腦 DP9 插 頭；DP9 插 頭 的 RS- 232 數 據 從 R1IN、R2IN 輸 入 轉 換 成 TTL/CMOS 數 據 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，可直接按鍵觸發控制，也能用單片機通過一線串口、三線串口等模式進行控制。內置可控制地址位 220 段，每個地址位最多可加載 128 段語音，可進行地址位內的語音組合播放。 WT588D-U 采用數碼形式壓縮音頻，音域廣，播放語音時無底噪音，聲音還原度好，能與 MP3 相媲美。 工業性能好，能確保 WT588D-U 在多種復雜的環境下正常的進行工作。 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：