基于AT89C2051单片机和WT588D_U语音模块的语音报价系统设计

　　1 系统硬件电路设计

　　1.1 主控芯片单片机 AT89C2051 的分析系统采用的微控制器是 AT 公司生产的高性 能 8 位 CMOS 单 片机 AT89C2051，由于它将 8 位 CPU 和闪速存储器组合在单个芯片中，为很多嵌入式控制应用系统提供了一个高度灵活且价格低廉的解决方 案 。 AT89C2051 带 有 2K 字 节 可 编 程 的 Flash Memory、128 字 节 RAM、15 根 I/O 线、2 个 16 位定时/计数器、1 个全双向的串口、1 个精密比较器。 其与工业标准 MCS-51 的指令集和引脚结构完全兼容。该单片机的 P1 口是一个双向 I/O 口，其中 P1.2~P1.7 口内部提供了上拉电阻，P1.0、P1.1 需外部上拉。 P1.0、 P1.1 同时也是片内精密比较器的正输入端（AIN0）和负输入端（AIN1）。 P3 口是 7 个带有内部上拉电阻的双向口（P3.6 除外，其为片内比较器的输出脚，而不能作为普通的 I/O 口使用）。 有关 AT89C2051 较详细地资料请参阅文献［1］。

　　1.2 MAX232 是双路驱动/接收器芯片的分析 RS-232C 规定的逻辑电平与一般微处理器、单片机的逻辑电平是不同的，例如：RS-232 的逻辑“1”是以-3～-15V 来表示的，而单片机的逻辑“1”是以+5V 来表示的，两者完全不同。 因此，单片机系统要和电脑的 RS-232 接口进行通信，就必须把单片机的信号电平（TTL 电平）转换成计算机的 RS-232C 电平， 或者把计算机的 RS-232C 电平转换成单片机的 TTL 电平，通信时候必须对两种电平进行转换。 实现这种转换的方法可以使用分立元件，也可以使用专用 RS-232 电平转换芯片。 美信公司出品单电源供电 RS-232 接收发送器 MAX232，可以大大简化 RS-232 电平转换电路，它具有功耗低、通信速率高、封装形式多、单一电源供电、外接器件少等特点。 MAX232 内部结构基本可分三个部分：第一部分是电荷泵电路。 由 1、2、3、4、5、6 脚和 4 只电容构成。 功能是产生+12v 和-12v 两个电源，提供给 RS-232 串口电平的需要。第二部分是数据转换通道。 由 7、8、9、10、11、12、13、14 脚构成两个数据通道。 其中 13 脚 （R1IN）、12 脚 （R1OUT）、11 脚 （T1IN）、14 脚 （T1OUT）为第一数据通道。 8 脚（R2IN）、9 脚（R2OUT）、10 脚（T2IN）、7 脚 （T2OUT）为第二数据通道。 TTL/CMOS 数据从 T1IN、T2IN 输入转换成 RS-232 数据从 T1OUT、T2OUT 送到电脑 DP9 插 头；DP9 插 头 的 RS- 232 数 据 从 R1IN、R2IN 输 入 转 换 成 TTL/CMOS 数 据 后 从 R1OUT、 R2OUT 输出。第三部分是供电。 15 脚 GND、16 脚 VCC（+5v）。

　　1.3 WT588D-U 语音模块的分析语音模块采用广州唯创科技有限公司的 WT588D-U 做为核心电路。 WT588D-U 语音模块工作电压为 DC2.8V～5.5V，支持 WAV、MP3、 WMA 格式音频，能加载 6K～20K 的音频，具有 32M 存储器，可直接按键触发控制，也能用单片机通过一线串口、三线串口等模式进行控制。内置可控制地址位 220 段，每个地址位最多可加载 128 段语音，可进行地址位内的语音组合播放。 WT588D-U 采用数码形式压缩音频，音域广，播放语音时无底噪音，声音还原度好，能与 MP3 相媲美。 工业性能好，能确保 WT588D-U 在多种复杂的环境下正常的进行工作。 通过配 套 的 电 脑 操 作 软 件， 就 能 对 WT588D-U 完成所有功能的设置， WT588D-U 软件人性化界面操作，功能编辑简单透彻。 各引脚功能如表 1 所示：