Электрификация

Справочник домашнего мастера

Микросхема для записи и воспроизведения звука

Microphone Sensor

Возможность озвучивания каких либо действий собственной электронной схемы, для многих радиолюбителей такая тема актуальна.

Как вариант ISD1820, не дорого и эффективно.

Микросхема ISD18B20, которая является устройством записи / воспроизведения одного сообщения .

Запись хранятся в на-чипе энергонезависимой памяти, обеспечивая бессрочный период хранение сообщения. Хранения данных во встроенной флэш-памяти, до 100 лет и количеством циклов 100.000 стирания / записи. Время для записи / воспроизведения одного сообщения 8-20 секунд.1. Напряжение питания: DC 2.4-5.5V 2. С встроенным звуковым усилителем, эта микросхема может управлять динамиком напрямую (рекомендовано 8 Ом 0,5 Вт ). 3. Предусмотрены входные цепи, для подключение микрофона. 4. Может управляться микроконтроллером. СхемаДлительность звучания для звуковой микросхемы регулируется величиной сопротивления резистора R4, смонтированного на печатной плате. Изменяя номинал резистора от 80 кОм до 200 кОм, можно изменять длительность записи и, соответственно воспроизведения, от 8 секунд до 20 секунд.Вполне естественно, что при увеличении длительности звучания звукового фрагмента несколько падает качество звучания. Управляется звуковая микросхема тремя кнопками и двумя переключателями. Кнопка S1 — запись, включаем секундомер ,одновременно нажимаем с удержанием кнопку S1и говорим. Кнопка S2 воспроизведение,включает однократное полное воспроизведение записи при кратковременном нажатии. Кнопка S3 воспроизводит запись при удержании, после отпускания кнопки воспроизведение записи сразу-же прекращается. Перемычка SW1 переводится в замкнутое положение, для сквозного прохождения звука от микрофона если используется внешний усилитель. Перемычка SW2 переводится в замкнутое положение, если необходимо бесконечное циклическое воспроизведение записи. Печатная плата.
Видео с фрагментом записи звука №1

Видео с фрагментом записи звука №2

Архив с печатной платой в формате Sprint-Layout 6.0

Обзор Модуля ISD1760

ISD1760 Однокристальные микросхемы записи/воспроизведения голосовых сообщений

Блок-схема

Основные параметры

Общее описание
ISD1700 — серия ИС ChipCorder®, представляющих собой полностью интегрированное, однокристальное решение для записи/воспроизведения нескольких голосовых сообщений и предназначенных для использования в разнообразных электронных системах. Длительность сообщения задается пользователем в пределах 26…120 секунд (зависит от типа ИС). Возможность задания внешним резистором частоты преобразования в диапазоне 4…12 кГц еще больше увеличивает гибкость по выбору длительности сообщений. ИС способны работать при напряжении питания от 2.4 до 5.5 В, что делает возможным их использование в применениях, как с батарейным питанием, так и с питанием от сети переменного тока.
В ИС серии ISD1700 учтена возможность автономной и совместной работы с микроконтроллером через интерфейс SPI. В ИС входит оригинальная система управления сообщениями, которая позволяет им автоматически управлять адресами нескольких сообщений. Данная уникальная особенность позволяет, при управлении обычными кнопками, реализовать интеллектуальные функции управления сообщениями. В ИС также входят тактовый генератор (управляется внешним резистором), микрофонный предусилитель с АРУ, вспомогательный аналоговый вход, фильтры, энергонезависимая память для хранения аналоговых выборок, схема управления громкостью, усилитель мощности класса D, а также токовый/вольтажный выход.
ИС ISD1700 поддерживают опциональную возможность «vAlert», которую можно использовать для голосовой сигнализации получения нового сообщения. Помимо функции vAlert, о приходе нового сообщения также сигнализирует мигание внешнего светодиода. И кроме того, для подтверждения таких операций, как «Старт записи», «Останов записи», «Стирание», «Вперед», «Общее стирание» и др., предусмотрено четыре звуковых сигнала.
Записи сберегаются во встроенной флэш-памяти, т.о. для их хранения питание не требуется. Появление данного однокристального решения стало возможным, благодаря запатентованной Winbond технологии многоуровневого хранения. Аудиоданные хранятся в твердотельной памяти в их естественном виде (без цифрового сжатия), чем достигается высокое качество воспроизведения голоса и музыки.
Голосовые сигналы могут поступать во флэш-память по двух независимым трактам: через дифференциальные входы микрофонного усилителя и через несимметричный аналоговый вход. Для вывода звуковой информации у ISD1700 предусмотрены усилитель мощности класса D (ШИМ) и параллельно работающий с ним отдельный аналоговый выход. Усилитель мощности может напрямую управлять 8-омным динамиком, а дополнительный аналоговый выход может быть сконфигурирован, как токовый или вольтажный, и предназначен для работы с внешним усилителем.
Когда ИС ISD1700 работают в автономном режиме, они автоматически переходят в дежурный режим работы по завершении каждого рабочего цикла.
В режиме SPI внешний микроконтроллер через последовательный интерфейс получает все функции управления, в т.ч. доступ к любой области внутренней памяти по заданным начальному и конечному адресам. В режиме SPI также имеется возможность доступа к регистру конфигурации аналоговых каскадов (APC).
Данный регистр позволяет гибко настроить аудиокаскады, входы, выходы и микширование. При необходимости изменить настройку по умолчанию регистра APC, нужно сохранить требуемое состояние APC в энергонезависимый регистр NVCFG, содержимое которого перезаписывается в APC во время инициализации.
Т.о. образом ИС ISD1700 обладают всеми возможностями, позволяющие быстро и гибко реализовать голосовые функции в высококачественной продукции.
Отличительные особенности:
Однокристальное решение со встроенной системой управления сообщениями для применений с кнопочным управлением
/REC: вход управления записью с активизацией по уровню
/PLAY: вход управления воспроизведением с активизацией по фронту (воспр. отдельного сообщения) или по уровню (воспр. по кругу)
/ERASE: вход управления стиранием с активизацией по фронту (стирание первого или последнего сообщения) или по уровню (стирание всех сообщений)
/FWD: вход управления переходом к следующему сообщению или быстрым прослушиванием сообщения во время его воспроизведения (активизация по уровню)
/VOL: вход 8-уровневого управления громкостью звучания
RDY/INT: вход сигнализации готовности или занятости
RESET: вход управления возвратом в исходное состояние
Автоматический переход в дежурный режим по завершении каждого рабочего цикла
Выборочная частота преобразования, задаваемая внешним резистором

Выборочная длительность сообщений
Возможность выбора длительностей от 20 до 480 сек, в зависимости от заданной частоты преобразования

Сигнализация сообщений и режимов работы
Четыре выборочных звуковых эффекта для звуковой сигнализации
Опциональная голосовая сигнализации (vAlert) наличия новых сообщений
Управление светодиодным индикатором, который непрерывно включен во время записи и мигает во время воспроизведения, переходов и стирания
Два режима работы
Автономный режим:
Встроенные функции управления сообщениями
Автоматический переход в дежурный режим по завершении каждого цикла
Режим SPI:

— Управление и настройка полностью осуществляются пользователем через регистр APC и с помощью различных команд, передаваемых по интерфейсу SPI
Два отдельных входных канала
MIC+/MIC-: входы дифференциального усилителя с АРУ для подключения микрофона
AnaIn: несимметричный вспомогательный аудио-вход для записи или прослушивания в динамике (режим FT)
Два выходных канала
Дифференциальный усилитель мощности класса D (ШИМ), позволяющий напрямую управлять 8-омным динамиком
Однотактный выходной каскад для работы с внешним усилителем ЗЧ; поддерживаются конфигурация AUD (ток) или AUX (напряжение)
Стандартные особенности для ИС ChipCorder
Высококачественное, естественное воспроизведение голоса и музыки
Напряжение питания 2.4…5.5В
Хранение сообщения в течение 100 лет (типичное значение)
100 тыс. циклов записи (типичное значение)
Исполнения по температурному диапазону:
Коммерческое: 0…+50°C (кристалл); 0…+70°C (для ИС в корпусе)
Промышленное: -40…+85°C (для ИС в корпусе)
Доступные типы корпусов: в виде кристалла, PDIP, SOIC и TSOP
Опции для корпусных исполнений: корпуса без содержания свинца

Datasheet
ISD1700 серия Серия однокристальных микросхем записи/воспроизведения голосовых сообщений (351.3 Кб), 10.11.2008
ISD1700 Series Руководство пользователя (792.1 Кб), 30.01.2009

REC:
Нажмите и удерживайте кнопку REC , индикатор ( d1 ) загорается . Говорите в микрофон , голос или звук будет записываться в модуле.
Отпустите кнопку после записи , индикатор гаснет.
Новое нажатие позволяет сделать следующую запись .
PLAY ИГРАТЬ
После записи указатель воспроизведения остается на адрес последней записанной сегмента , чтение будет сделано на этой последней записи.
Режим EDGE . Нажмите кнопку воспроизведения , индикатор ( d1 ) мигает во время воспроизведения до конца записи .
Режим триггера Уровень . Воспроизвести все сообщения , пока вы не отпустите кнопку .
FWD
Переход к началу следующей записи .
ERASE Стереть
Одна запись в то время, первый или последний исчезает. Нажмите кнопку 1 сек. Светодиодный индикатор мигает дважды.
Нажмите эту кнопку в течение 3 секунд , чтобы удалить все внезапно. Светодиод мигает 2 раза затем 7 раз , чтобы указать общее стирание .
RESET
Нажмите RESET, чтобы отменить операцию .
VOL
Регулировка громкости звука ( максимальная после перезагрузки) не на 4 дБ . Один клик для изменения таким образом , двойной щелчок для изменения в противоположном направлении , изменения цикличны 8 уровней ( от 0 до -28 дБ) .

АНАЛОГОВЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА В УСТРОЙСТВАХ НА МИКРОСХЕМАХ

Аналоговые запоминающие устройства предназначены для записи-воспроизведения аналоговых сигналов подобно магнитофонам и диктофонам прошлого века, однако для хранения информации используют не магнитную ленту, а современные суперкомпактные ячейки памяти.

В настоящее время продолжительность записи- воспроизведения аналоговых запоминающих устройств пока невелика — от долей до десятков минут, поэтому преимущественная область использования таких «магнитофонов» — детские игрушки, электронные «попугаи» либо телефонные автоответчики и дверные информаторы для гостей.

Современные цифровые технологии все настойчивее теснят позиции аналоговой техники. Сейчас полным анахронизмом видится использование кассетных/катушечных магнитофонов. Намного надежнее и компактнее оказались цифро-аналоговые записывающие устройства. Так, например, компания Winbond Electronics производит целую линейку микросхем, предназначенных для записи/воспроизведения звука. В этих микросхемах аналоговый сигнал не оцифровывается, а записывается во внутреннюю память после дискретизации. Длительность записи/воспроизведения варьируется от 10 до 960 с .

Микросхемы работают от источника питания напряжением 5 В, допускают 105 циклов перезаписи при времени хранения информации не менее 100 лет (расчетная величина).

В состав структурной схемы микросхем ChipCorder, рис. 22.1, входит: внутренний генератор; делитель частоты; усилители; фильтры нижних частот 5-го порядка; псевдо-АЦП и ЦАП; дешифраторы; матрица энергонезависимой памяти на 64 К; схема АРУ; узел питания; буферы адреса; узел управления .

Наиболее просты микросхемы серии ISD1 lxx, ISD12xx, ISD13xx с временем записи/воспроизведение до 20 с, управляемые при помощи лишь двух кнопок «запись» и «воспроизведение». Для более современных микросхем серии /SD33xx, ISD44xx время записи/воспроизведение доведено до 960 с. Управление режимами работы этих микросхем производится при помощи интерфейса SPI от микроконтроллера.

Для управления работой записывающих устройств на основе микросхем ISDllxxy JSD12xx, ISD14xx (рис. 22.1—22.16) используются три кнопки: PLAYE, PLAYL, RECORD . Предусмотрен также режим повтора, позволяющий неограниченное число раз воспроизводить записанный фрагмент.

При нажатии и удерживании кнопки RECORD (запись) загорается светодиод, происходит запись сообщения. После окончания записи светодиод гаснет, микросхема переходит в режим пониженного энергопотребления. При нажатии кнопки PLAY (воспроизведение) записанное сообщение проигрывается, после чего микросхема также переходит в режим пониженного энергопотребления.

Типовая схема использования микросхемы ISDllxx приведена на рис. 22.2 . Использован электретный микрофон.

Для микросхемы ISD14xx типовая схема включения несколько отличается, рис. 22.3.

В некоторых случаях требуется, чтобы однажды записанное сообщение при включении устройства аудиозаписи неоднократно повторялось, например, оповещение о движении автомобиля задним ходом. Решить эту проблему можно при использовании устройства, схема которого приведена на рис. 22.4 . Емкость конденсатора С1 подбирают.

Puc. 22.7. Структурная схема микросхем ChipCorder

Рис. 22.2. Типовая схема включения микросхемы ISD 7 1хх

Рис. 22.3. Типовая схема включения микросхемы ISD14xx

Рис. 22.4. Схема устройства для циклического автоповтора записанного сообщения

Рис. 22.5. Схема устройства выбора фрагмента записанного сообщения

В некоторых случаях возникает необходимость целенаправленного выбора воспроизводимого участка записи. Для этого может пригодиться схема воспроизведения аудиозаписи с выбором фрагмента воспроизводимого звукового сигнала, рис. 22.5 . Выбор производят при помощи переключателя SA1—SA8.

Практическая схема одного из вариантов цифро-аналогового магнитофона приведена на рис. 22.6 . Основой магнитофона является специализированная микросхема DAI ISD1416. Последние две цифры наименования микросхемы характеризуют время записи в секундах. Параметры эти — не самые наилучшие, но для демонстрации возможностей цифровой записи микросхема вполне пригодна.

Цифровой магнитофон-игрушка имеет следующие характеристики: время записи — 16 с, верхняя частота записываемого сигнала — 8 кГц, время хранения информации — 100 лет, типовое количество циклов записи — 105, автоматическое отключение питания, напряжение питания — от 4,5 до 6,5 В. Ток, потребляемый устройством при воспроизведении — 25 мА, в отключенном состоянии — до 90 мкА> в том числе ток, потребляемый микросхемой — 1 мкА. Кнопку SB 1 нажимают при записи, SB2 — при воспроизведении. В качестве имитатора кнопки воспроизведения можно использовать фотодиод или иной датчик. В этом случае магнитофон можно включить на воспроизведение импульсом света, например, в лазерном тире.

Рис. 22.6. Схема цифрового магнитофона

В схеме использован электретный микрофон. Цепочка R8C6 задает инерционность системы автоматической регулировки усиления.

Микросхема-аналог ISD1420 обеспечивает время записи 20 с при верхней частоте записываемого сигнала 6,4 кГц.

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

Микросхемы ChipCorders для записи и воспроизведения речи

Журнал «Радио» №10 2001 г.
С. Подорожный

Микросхемы семейства ChipCorder компании Winbond Electronics — законченные системы записи, хранения и высококачественного воспроизведения звуковых фрагментов от 10с до нескольких минут. Они предназначены в первую очередь для «интеллектуальных» этикеток, автоответчиков, «озвучивания» бытовой техники и игрушек, но могут быть использованы, например, в промышленных автоматических схемах речевого оповещения. Представление о структуре микросхемы ChipCorder дает схема, приведенная на рисунке.

Внутри нее находятся микрофонный усилитель с системой АРУ, сглаживающий и помехоподавляющий фильтры, выходной УЗЧ и многоуровневый массив памяти. Каждая ячейка памяти способна принимать одно из 256 значений напряжения. Законченное устройство на основе такой микросхемы кроме нее самой содержит микрофон, акустическую головку, источник питания и несколько пассивных элементов. Дополнительные аналого-цифровые или цифро-аналоговые преобразователи не требуются.
Для всех микросхем ChipCorder характерны следующие особенности:

  • однополярное питание + 5 В, или + 3 В.
  • потребляемый ток в ждущем режиме — 0,5мкА, при записи — 30 мА, во время воспроизведения — 25 мА.
  • встроенный тактовый генератор;
  • энергонезависимая память;
  • регулируемая продолжительность записи;
  • автоматический переход в ждущий режим;
  • сигнализатор разрядки батареи;
  • 100 000 циклов записи;
  • 100 лет хранения записанных сообщений;
  • DIP, SOIC и бескорпусной варианты исполнения;
  • Индустриальный и коммерческий интервалы рабочих температур;

В некоторых микросхемах предусмотрен режим AutoMute, обеспечивающий снижение уровня шумов во время пауз в записываемых фразах. Среди выпускаемых микросхем имеются предназначенные как для самостоятельного применения, так и для работы в системе под управлением микроконтроллера с адресацией и управлением записью/воспроизведением через SPI — интерфейс или последовательный интерфейс Microwire. Обозначения микросхем ChipCorder начинаются буквами ISD, далее следуют цифры, обозначающие номер серии и продолжительность записи в секундах. Несколько слов об индивидуальных особенностях различных серий:
Когда необходимо кнопочное управление, используются микросхемы ISD1100, ISD1200, с длительностью записи звуковых фрагментов до 10 или 12 секунд или ISD1400, рассчитанная на фрагменты 16 и 20 сек. Для управления устройством на основе этих серий необходимы три кнопки PLAYE, PLAYL, REC. Единовременно записывается, хранится и воспроизводится только одно сообщение. Каждое последующее записывается «поверх» старого. Имеется встроенный режим повтора, позволяющий проигрывать записанный фрагмент несколько раз. Серия ISD2500 — промежуточная. В ней может быть реализовано как кнопочное, так и микроконтроллерное управление. Приборы серии ISD2500 рассчитаны на фрагменты длительностью 32, 40, 48, 60, 64, 75, 90 и 120 с.
Для использования в микропроцессорных системах предназначена серия ISD3300. Длительность записи составляет 60, 75, 90, 120, 150, 180 и 240 сек.
Одну из возможных схем включения такого устройства можно увидеть в Интернет по адресу :

.
Наиболее мощная на сегодняшний день серия микросхем ChipCorder это ISD4000. Основные параметры приборов этой серии приведены в таблице:
Для использования в мобильных телефонах, Hands Free Car Kit, портативных коммуникаторах была разработана микросхема ISD5008, особенность которой заключается в программно устанавливаемой частоте дискретизации и длительности записи. Она позволяет работать с фрагментами длительностью до 8 минут и обеспечивает как симплексный, так и дуплексный режимы записи/воспроизведения, запись речевых комментариев, исходящих сообщений (в автоответчиках) и др. Внутренняя память полностью адресуема через SPI или Microwire интерфейсы.
Одна из последних разработок фирмы Winbond — это ISD1810. Подбирая номинал внешнего резистора, можно изменять частоту дискретизации (от 4 до 8 кГц) и регулировать продолжительность записи от 8 до 16 сек. Серийно ISD1810 выпускается в бескорпусном исполнении. Для макетирования разрабатываемых устройств можно приобрести единичные образцы в корпусе DIP.
Диапазон применения приборов семейства ChipCorder весьма широк. Более подробную информацию, а также примеры практического применения микросхем можно найти в Интернете по адресу http://rtcs.ru/ или на сайте российского партнера Winbond Electronics — компании Rainbow Technologies.

Микросхемы семейства ChipCorder компании Winbond Electronics — законченные системы записи, хранения и высококачественного воспроизведения звуковых фрагментов от 10с до нескольких минут. Они предназначены в первую очередь для «интеллектуальных» этикеток, автоответчиков, «озвучивания» бытовой техники и игрушек, но могут быть использованы, например, в промышленных автоматических схемах речевого оповещения. Представление о структуре микросхемы ChipCorder дает схема, приведенная на рисунке.

Внутри нее находятся микрофонный усилитель с системой АРУ, сглаживающий и помехоподавляющий фильтры, выходной УЗЧ и многоуровневый массив памяти. Каждая ячейка памяти способна принимать одно из 256 значений напряжения. Законченное устройство на основе такой микросхемы кроме нее самой содержит микрофон, акустическую головку, источник питания и несколько пассивных элементов. Дополнительные аналого-цифровые или цифро-аналоговые преобразователи не требуются.

Для всех микросхем ChipCorder характерны следующие особенности:

  • однополярное питание + 5 В, или + 3 В.
  • потребляемый ток в ждущем режиме — 0,5мкА, при записи — 30 мА, во время воспроизведения — 25 мА.
  • встроенный тактовый генератор;
  • энергонезависимая память;
  • регулируемая продолжительность записи;
  • автоматический переход в ждущий режим;
  • сигнализатор разрядки батареи;
  • 100 000 циклов записи;
  • 100 лет хранения записанных сообщений;
  • DIP, SOIC и бескорпусной варианты исполнения;
  • Индустриальный и коммерческий интервалы рабочих температур;

В некоторых микросхемах предусмотрен режим AutoMute, обеспечивающий снижение уровня шумов во время пауз в записываемых фразах. Среди выпускаемых микросхем имеются предназначенные как для самостоятельного применения, так и для работы в системе под управлением микроконтроллера с адресацией и управлением записью/воспроизведением через SPI — интерфейс или последовательный интерфейс Microwire. Обозначения микросхем ChipCorder начинаются буквами ISD, далее следуют цифры, обозначающие номер серии и продолжительность записи в секундах. Несколько слов об индивидуальных особенностях различных серий:

Когда необходимо кнопочное управление, используются микросхемы ISD1100, ISD1200, с длительностью записи звуковых фрагментов до 10 или 12 секунд или ISD1400, рассчитанная на фрагменты 16 и 20 сек. Для управления устройством на основе этих серий необходимы три кнопки PLAYE, PLAYL, REC. Единовременно записывается, хранится и воспроизводится только одно сообщение. Каждое последующее записывается «поверх» старого. Имеется встроенный режим повтора, позволяющий проигрывать записанный фрагмент несколько раз. Серия ISD2500 — промежуточная. В ней может быть реализовано как кнопочное, так и микроконтроллерное управление. Приборы серии ISD2500 рассчитаны на фрагменты длительностью 32, 40, 48, 60, 64, 75, 90 и 120 с.

Для использования в микропроцессорных системах предназначена серия ISD3300. Длительность записи составляет 60, 75, 90, 120, 150, 180 и 240 сек.

Наиболее мощная на сегодняшний день серия микросхем ChipCorder это ISD4000. Основные параметры приборов этой серии приведены в таблице:


Для использования в мобильных телефонах, Hands Free Car Kit, портативных коммуникаторах была разработана микросхема ISD5008, особенность которой заключается в программно устанавливаемой частоте дискретизации и длительности записи. Она позволяет работать с фрагментами длительностью до 8 минут и обеспечивает как симплексный, так и дуплексный режимы записи/воспроизведения, запись речевых комментариев, исходящих сообщений (в автоответчиках) и др. Внутренняя память полностью адресуема через SPI или Microwire интерфейсы.

Одна из последних разработок фирмы Winbond — это ISD1810. Подбирая номинал внешнего резистора, можно изменять частоту дискретизации (от 4 до 8 кГц) и регулировать продолжительность записи от 8 до 16 сек. Серийно ISD1810 выпускается в бескорпусном исполнении. Для макетирования разрабатываемых устройств можно приобрести единичные образцы в корпусе DIP.

Диапазон применения приборов семейства ChipCorder весьма широк. Более подробную информацию, а также примеры практического применения микросхем можно найти в Интернете по адресу http://rtcs.ru/ или на сайте российского партнера Winbond Electronics — компании Rainbow Technologies.

  • это следующее развитие популярного музыкального модуля VC-USB-300 с увеличенной памятью и с установленным активатором «лепесток» для активации в открытках;
  • звуковые модуль многократно перезаписываемый;
  • программируется с помощью программатора через USB;
  • размеры голосового модуля: 36mm * 65mm * 6.5mm + динамик 40мм в диаметре;
  • максимальная длительность звукового сообщения, которое может быть записано (песня, мелодия или просто голос): 800 сек.;
  • возможно установить, например, до 8 кнопок, записав на каждую кнопку индивидуальное звуковое сообщение или несколько;
  • возможно записать в один голосовой модуль несколько звуковых сообщений при условии, что общая длительность аудиороликов не более 800 сек.;
  • каждое следующий аудиоролик может проигрываться при каждой новой активации голосового модуля или все записанные аудиоролики проигрываются сразу последовательно;
  • питание: 4.5V (AG13 * 3 – батарейки входят в комплект);
  • батарейный отсек можно отрезать и припаять внешний источник питания (4.5 — 5В), тем самым уменьшить размер платы до 45мм * 36мм и значительно продлить время работы модуля;
  • срок службы элементов питания — порядка 500 полных проигрываний мелодии длительностью 200 сек.;
  • голосовой модуль размещен на самоклеящейся подложке для удобства монтажа;
  • громкий и чистый звук при проигрывании записанной мелодии;
  • возможны различные дополнительные способы активации модуля: кнопка (для мягких игрушек, для открыток), датчик света (для упаковки), датчик удара (для игрушек);
  • 4 независимых программируемых каналов для светодиодов, в каждый из которых возможна установка, например, до 5 красных светодиодов, которые будут мигать одновременно или постоянно гореть при проигрывании мелодии;
  • выводы для подключения светодиодов можно использовать для управления, например, моторами (оживить поющую мягкую игрушку);
  • голосовые модули могут быть применены: в голосовых открытках, в пригласительных на свадьбу, юбилей, в книгах, в полиграфии, в мягких голосовых игрушках, в упаковке и т.д.

Звуковой модуль для игрушек

Создание звуковых эффектов раньше требовало кучи транзисторов или цифровых микросхем. Помню лет 20 назад собирал схему под названием «имитатор шума прибоя и крика чаек». Работала, конечно, но плата там была неслабая… Сейчас всё намного проще и доступнее — просто покупаете на Али (ссылка внизу) звуковой модуль для игрушки перезаписываемый и получаете возможность на микрофон любой фрагмент речи, мелодии или звукового эффекта записать. Его основа — спец микросхема ISD1820. Она может хранить в энергонезависимой памяти информацию (аудио) до 100 лет с количеством циклов стирания/записи 100.000. Время для записи одного сообщения 8-20 секунд в зависимости от сопротивления резистора вывода 10.

Характеристики звукового модуля

  • Микросхема ISD1820;
  • Напряжение питания: 3…5 В;
  • Встроенный микрофон;
  • Может записывать до 10 секунд аудиозаписи;
  • Высокое качество аудиозаписи;
  • Поддерживает единоразовое и циклическое воспроизведение;
  • Модуль может управляться микроконтроллером;
  • Размеры устройства: 54 х 38 х 18 мм;
  • Цена примерно 150 рублей.

Схема электрическая включения ISD1820

  1. Перемычка SW1 переводится в замкнутое положение, для сквозного прохождения звука от микрофона если используется внешний усилитель.
  2. Перемычка SW2 переводится в замкнутое положение, если необходимо бесконечное циклическое воспроизведение записи.

Мощности достаточно для подключения динамика до 1 ватта. Звук при этом средней громкости. Субъективно маловато высоких, но в принципе чёткость на уровне. С самостоятельным подключением справится даже чайник, ведь всё что требуется от человека — подать питание. А остальное уже собрано на плате: микрофон, кнопки, светодиод и так далее. Даже динамичек через разъём подключен.

Если же вы упорно желаете сэкономить и спаять девайс своими руками — вот архив с платой. От аккумулятора оно тянет 0,2 мА при молчании и 40 мА на проигрывании звука. Верхняя граница напряжения питания не менее 8 вольт (случайно подал и ничего не сгорело — работало).

Сферы использования модуля

Применение самое широкое, тем более питается блок от стандартной литий-ионной батареи или аккумулятора — дверной звонок с возможностью установить любой эффект (хоть голос любимой тёщи или мелодию из Звёздных Воинов), озвучивание событий в устройствах сигнализаций, автоматики, систем контроля. Я, например, встроил плату в самодельный супер-бластер, про который . Ребёнок очень и очень доволен — побегал, пострелял, надоело — поднёс его к колонке АС и нажав «запись» установил в память микросхемы другой эффект (лазер, автомат, пушка, шокер и т. д.) найденный в интернете или фильме.

Не сомневаюсь, что в продаже есть (или появятся потом) и другие аналогичные модули, но и этого хватает с головой, разве что время записи чуть продлить…

Модуль записи голоса SD1820

  • Обзор
  • Технические характеристики
  • Подключение к Arduino
  • Пример использования
  • Часто задаваемые вопросы

Обзор модуля звука ISD1820

Модуль ISD1820 (рис. 1) для записи и воспроизведения одного голосового сообщения длиной до 10 секунд. Модуль включает в себя электретный микрофон для записи сообщения и кнопки для записи, частичного или полного воспроизведения сообщения. Запись сохраняется во внутренней EEPROM памяти ISD1820, и не исчезает после отключения питания. Плата может взаимодействовать с микроконтроллером. В комплект этого модуля входит динамик 8 Ом 0,5 Вт и кабель, который можно подключить непосредственно к выходу динамика модуля.

Рисунок 1.

Основные компоненты модуля показаны на рис. 2. По центру платы расположена микросхема ISD1820. Плата имеет 3 кнопки и 12-пиновый разъем для подключения к микроконтроллеру.

Рисунок 2.

Во время нажатия кнопки REC (1) происходит запись голосового сообщения с микрофона (7), в процессе горит светодиод (5). Длительность записи не более 10 сек. При нажатие на кнопку PLAYE (2) воспроизводится все записанное голосовое сообщение, при нажатии на кнопку PLAYL (3) воспроизводится голосового сообщения происходит до отжатия кнопки. Разъем (8) для подключения динамиков. Для управления модуля с микроконтроллера используется 12 пиновый разъем (6).

Назначение контактов показано в таблице:

Питание модуля

Земля

Вывод с микрофона на динамик во время действия сигнала HIGH

Воспроизведение голосового сообщения во время действия сигнала HIGH

Воспроизведение голосового сообщения по сигналу HIGH

Запись голосового сообщения с микрофона по сигналу HIGH

Перемычка FT

Перенаправляет вывод с микрофона на динамик

Перемычка P-E

Циклическое воспроизведение записанного голосового сообщения

Характеристики модуля ISD1820

  • Напряжение питания – 3.3 – 5.5В;

  • Длительность записи или – 10 сек;

  • Расстояние для записи голоса – не более 0,2 м;

  • Динамик – 0,5 Вт, 8 Ом;

  • Размер платы – 38×42.

Подключение ISD1820 к плате Arduino

Подключение модуль ISD1820 к плате Arduino производим согласно схеме соединений на рис. 3. Перемычки FT и P-E переводим в неактивное состояние.

Рисунок 3.

Для записи голосового сообщения подаем сигнал HIGH на контакт D11 Arduino (контакт REC модуля) на все время записи. Для начала воспроизведения голосового сообщения на контакт D12 Arduino (контакт P-E модуля) подаем сигнал HIGH.

Пример использования

Создадим проект использования модуля ISD1820 в качестве оповещателя при входе человека в запретную зону.

Для проекта нам понадобятся:

  • Плата Arduino Nano – 1 шт;

  • Модуль ISD1820 – 1 шт;

  • Динамик – 0,5 Вт, 8 Ом – 1 шт;

  • Датчик расстояния HC SR-04 – 1 шт;

  • Провода.

Схема соединений нашего проекта на рис. 4.

Рисунок 4.

Запишем на модуль ISD1820 фразу для оповещения, например: «Внимание. Вы зашли в запретную зону, просьба срочно покинуть».

При обнаружении ультразвуковым датчиком расстояния объекта в радиусе 100 см, подаем сигнал HIGH на контакт 12. При этом будет воспроизводиться данная фраза. Следующий замер расстояния через 10 секунд.

Загружаем на плату Arduino скетч из листинга 1.

Листинг 1.

// константы для выводов

#define PIN_TRIG 11

#define PIN_ECHO 10

#define PIN_PE 12

// расстояние обнаружения см

#define DIST_DETECT 100

// подключение библиотеки для HC SR04

#include «Ultrasonic.h»

// создание объекта Ultrasonic

Ultrasonic ultrasonic(PIN_TRIG, PIN_ECHO);

// переменная для хранения измеренного расстояния

float dist_cm=0;

void setup() {

// запуск последовательного порта

Serial.begin(9600);

// назначить P-E как OUTPUT

pinMode(PIN_PE, OUTPUT);

digitalWrite(PIN_PE, LOW);

}

void loop() {

// получить данные с дальномера

dist_cm = ultrasonic.Ranging(CM);

Serial.println(dist_cm);

// обнаружение объекта в зоне

if(dist_cm>0 && dist_cm<DIST_DETECT) {

// включить воспроизведения мелодии

digitalWrite(PIN_PE, HIGH);

// пауза на время воспроизведения

delay(6000);

digitalWrite(PIN_PE, LOW);

}

}

И проверяем работу оповещателя.

Рисунок 5.

Часто задаваемые вопросы FAQ

1. Не записывается голосовое сообщение в микросхему ISD1820

  • Проверьте правильно ли подано питание на модуль ISD1820.

  • Проверьте исправность микрофона.

2. Не воспроизводится голосовое сообщение

  • Проверьте правильность подключения модуля к плате Arduino.

  • Запишите голосовое сообщение повторно.

3. Сообщение воспроизводится непрерывно

  • Уберите перемычку P-E.

  • Проверьте отсутствие сигнала HIGH на контакте P-E.

Порой возникает желание озвучить какое-либо действие, например открывание/ закрывание двери, включение/ выключение устройства, срабатывание датчика и т.д., в общем, сделать красивое информационное голосовое сопровождение, не затрачивая при этом большие средства.

Тут на помощь нам приходит модуль на микросхеме ISD1820PY, представляющий собой по сути диктофон для записи — воспроизведения коротких звуковых отрезков длительностью до 20 секунд.
На плате имеются три кнопки:
— при нажатии начинается запись звука. При записи мерцает светодиод D1 на плате.
— воспроизводит весь записанный отрезок при кратковременном нажатии.
— звук воспроизводится только при удержании кнопки, после отпускания воспроизведение прекращается.


Кроме кнопок имеются два переключателя, выполненные в виде джамперов:

— включает/выключает усилитель, встроенный в микросхему. По умолчанию усилитель включен. Если планируется использовать внешний усилитель, джампер переводится в правое положение.
— переводится в правое положение, если требуется циклическое воспроизведение записанного сообщения.

Внешний динамик, который идет в комплекте, подключается к разъёму , но этот динамик лишь слабая пищалка, вместо него лучше подключить свой.

Микрофон имеет слабую чувствительность, запись голова следует производить на расстоянии не менее 20см. Для записи с плеера или с любого линейного выхода можно выпаять микрофон и подпаять к контактам на плате провод с миниджеком.

Также на модуле имеется шестиштырьковый разъём для подключения к микроконтроллеру или напайки внешнего управления, он повторяет кнопки управления.

Для изменения времени записи от 8 до 20 секунд, можно поменять резистор R4 на плате от 80 до 200 КОм. По умолчанию стоит резистор 100 КОм на 10 секунд записи.

Питание модуля — 3-5 Вольт, можно запитывать литиевой батарейкой.

Стоит модуль около ста рублей с бесплатной доставкой. Купить можно по ссылкам:

Купить ISD1820 с бесплатной доставкой
Купить ISD1820 с бесплатной доставкой
Купить ISD1820 с бесплатной доставкой (без динамика)

Принципиальная схема модуля ISD1820

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх