有感于写论文的不易，我估摸着我的论文应该已经过了，所以就把论文发出来，供大家做个参考。(注：文中用图大都已经删除，网易上传图片比较不方便，这些图片大家百度一下就可以找到。）

语音自动顺序播放电路

摘  要

由于电子技术、信息技术的飞速发展，语音自动顺序播放电路已越来越成为人们生活里不可或缺的一部分。随着电子元器件集成度的提高，这种电路的应用也越来越广泛，在自动分类垃圾箱、电梯自动升降控制、自动语音通知系统、电话外呼系统及电话交换网中都有不同程度的应用。这种电路可移植性比较强，而且结构简单易于安装使用，因此具有很好的发展前景。

本文中提到的语音自动顺序播放电路只是简单介绍一下这种电路的普通应用，同步加计数器4518控制信号输入的地址，单八通道数字控制模拟开关4051选通计数器4017外接的音频发生器，与IC4069、IC7805、LM386结合实现了语音的自动播放功能。

关键词   电子信息技术/语音自动播放/自动播放电路应用

       THE ORDER OF PLAYBACK CIRCUIT      AUTOMATIC SPECCH

ABSTRACT

As electronic technology, information technology, the rapid development of automatic speech circuit has increasingly become the order of play an indispensable part of people's lives. With the increased integration of electronic components, the application of these circuits are increasingly being used in the automatic classification bins, elevator automatic lift control, automatic voice notification system, telephone system and telephone call outside the exchange network in varying degrees applications. This circuit portability relatively strong, and simple structure, easy to install and use, and therefore has a very good development prospects.

   Automatic Speech mentioned in this article the order of play is a simple overview of some of the general application of the circuit, synchronous counters 4518 control signal input plus the address of a single 8-channel digitally controlled analog switches 4051 strobe counter 4017 external audio generator, and IC4069, IC7805, LM386 combined to realize the automatic playback of speech.

KEY WORDS  Electronics and Information Technology, Auto-Play Voice, Autoplay circuit applications

语音自动顺序播放电路

1          设计指导思想

商家的广告语，旅游景区的欢迎词、向导语、音乐，展览厅的自动解说词，

这些语音信号通常被录制在语音模块中或者制成音乐ＩＣ集成块，需要时进行自动播放，循环播放。本设计就是实现这一功能的电路。

　　电路总原理图见附录。下面将对电路中用到的主要元器件的功能，作用，原理作详细分析

芯片的分析

芯片功能介绍

IC7805是3端集成稳压器 。集成稳压器可分为串联调整式、并联调整式和开关式稳压器三大类。其工作原理是：取样电路将输出电压按比例取出，送入比较放大器与基准电压进行比较，差值被放大后去控制调整管，以使输出电压保持稳定。78xxx系列集成稳压器是常用的固定正输出电压的集成稳压器，输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等规格，{zd0}输出电流为1.5A。它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠.78xxx系列集成稳压器为三端器件。

1脚：直流输入端

2脚：接地端

3脚：+5V稳压输出端

典型应用及其应用分析

（1）典型应用：

集成三端稳压器根据稳定电压的正、负极性分为78×××，79×××系列。附图给出了正、负稳压的典型电路。

（2）对本电路中此芯片功能的分析：

整个语音自动顺序播放电路中，IC1、IC3、IC4芯片所需供电电压为5V，IC2所需电压为9V，

7805提供整个电路中的+5V输出电压， 1脚外接+9V直流电压输入，它需要取样电路将输出电压按比例取出，如 +5V取样电压和IC2芯片6脚的+9V取样电压送入稳压。通过内部的限流保护、过热保护和过压保护电路以使输出电压保持稳定，3脚输出调整后的+5V电压，由于采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，从而确保了电路稳定可靠的工作。

芯片的分析

芯片功能介绍

CD4069是由六个COS/MOS反相器电路组成，此器件主要用作通用反相器，反相门的作用是在改变逻辑位，也就是将输入的高电位转成低电位输出，或将输入低电位转成高电位输出，以数位而言，就是将0转换成1，或是将1转换成0.。

1脚：1A

2脚：1Y

3脚：2A

4脚：2Y

5脚：3A

6脚：3Y

7脚：V_SS

8脚：4Y

9脚：4A

10脚：5Y

11脚：5A

12脚：6Y

13脚：6A

14脚：V_DD

典型应用及其应用分析

（1）典型应用：

上图的工作原理分析：

D2作为线性放大器使用，为不失真的放大输入信号，我们将静态偏置点设在V_DD/2处。L1、C_v组成天线谐振回路，D3～D6并联使用来增大输出功率，输入信号在200～300M之间随电源电压变化而变化。偏置电阻取值为200～500MΩ。天线谐振回路所接收到的信号由二极管VD检波后输入到放大器中放大，再由输出变压器耦合到扬声器中去，由扬声器发声。

（2）对本电路中此芯片功能的分析：

IC4069在本电路中用来变换电平信号：反相门的作用是在改变逻辑位，也就是将输入的高电位转成低电位输出，或将输入的低电位转成高电位输出，以数位而言，就是将0转成1，或是将1转成0。

芯片的分析

芯片功能介绍

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大 器,主要应用于低电压消费类产品。 为使外围元件最少,电压增益内置为 20。但在 1 脚和 8 脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。

1脚：增益调整元件1   

2脚：负反馈端      

3脚：音频信号输入端         

4脚：接地线端

5脚：音频信号输出端     

6脚：电源电压输入端        

7脚：旁路元件连接端     

8脚：增益调整元件2

典型应用及其应用分析

（1）典型应用：

（2）对本电路中此芯片功能的分析：

1脚与8脚增益调整元件两端外接一个电容C4，可以使电路增益在0-200的范围内任意变化。音频信号输入端（3脚）外接经过滤波的音频信号（由CD40513脚输出）由5脚输出后经电解电容（C5）再次滤波，最终送入扬声器发声。同时对电解电容（C6）充电，经R2分压、二极管（VD2）整流，经C7滤波后的电平信号经过CD4069反相器F1处理后将信号送入CD4017计数器的脉冲输入端CLOCK（14脚），当LM386无信号输入时，经F1反相后变为高电平输入CD4017的14脚，当有音频信号输出时，F1的情况相反。另外一路通过F2处理后送入CD4518的A使能端（低电平有效），当无信号时,由于F2的反相功能，输入到CD 4518的电平变为低电平，反之，F2处理后的电平变为高电平。

芯片的分析

芯片功能介绍

IC4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，还有RESET、CLOCK、CLOCKINHIBIT输入端，时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。CLOCKINHIBIT为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。RESET 为高电平时，计数器清零。Johnson 计数器，提供了快速操作、输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个时钟输入周期CARRY OUT 信号完成一次进位，并可用作多级计数器级联的下级脉冲时钟输入。

1脚(Q5)：译码输出端

2脚(Q1)：译码输出端

3脚(Q0)：译码输出端

4脚(Q2)：译码输出端

5脚(Q6)：译码输出端

6脚(Q7)：译码输出端

7脚(Q3): 译码输出端

8脚(VSS)：接地端

9脚(Q8)：译码输出端

10脚(Q4)：译码输出端

11脚(Q9)：译码输出端

12脚(C_out)：进位输出端

13脚(CE(————))：时钟使能端

14脚(CLK)：时钟输入/输出端

15脚(R)：复位端

16脚(VDD)：接正电源端

典型应用及其应用分析

（1）典型应用：

上图工作原理
CD4017输出高电平的顺序分别是③、②、④、⑦、⑩、①、⑤、⑥、⑨脚，

故③、②、④、⑦、⑩、①脚的高电平使6串彩灯向右顺序发光，⑤、⑥、③脚的高电平使6串彩灯由中心向两边散开发光。各种发光方式可按自己的需要进行具体的组合，若要改变彩灯的闪光速度，可改变电容C1的大小。

（2）对本电路中此芯片功能的分析：

IC4017是一个加计数器，14脚是时钟输入端（低电平有效），由F2反相处理后的信号为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。当15脚复位端收到IC4518的7脚同步复位的信号后，两芯片同时清零，以便重新开始新计数。1，2，3，4，5，6，7，10脚是译码输出端，输出的信号控制外接音频发生器的输出，将相应的信号送入IC4051的8信号输入通道中。6脚所接的2.2K和3.3K电阻起分压作用，为了防止电压过高芯片不能正常工作。

芯片的分析

芯片功能介绍

     CD4051 是单8通道数字控制模拟开关，有三个二进制控制输入端 A0、A1、A2 和INH 输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为 4.5～20V的数字信号可控制峰－峰值至 20V的模拟信号。例如，若VDD＝＋5V，VSS＝0，VEE＝－13.5V，则 0～5V 的数字信号可控制－13.5～4.5V 的模拟信号。这些开关电路在整个 VDD－VSS和 VDD－VEE电源范围内具有极低的静态功耗，与控制信号的逻辑状态无关。当 INH 输入端＝“1”时，所有的通道截止。三位二进制信号选通 8 通道中的一通道，可连接该输入端至输出。

1脚：独立输入（输出）端

2脚：独立输入（输出）端

3脚：公共输入（输出）端

4脚：独立输入（输出）端

5脚：独立输入（输出）端

6脚：抑制输入端

7脚：工作电压端

8脚：接地端

9脚：二进制控制输入端

10脚：二进制控制输入端

11脚：二进制控制输入端

12脚：独立输入（输出）端

13脚：独立输入（输出）端

14脚：独立输入（输出）端

15脚：独立输入（输出）端

16脚：电源电压端

典型应用及其应用分析

（1）典型应用：

上图工作原理：

NE556的左半部分（1-6脚）与R1,R3,C1组成超低频振荡器（振荡器1），用来产生频率为2HZ的振荡信号，NE556的右半部分（7-14脚）与R2,R4,C5组成音响振荡器（振荡器2）。当2HZ的振荡脉冲加至4051的I/O端时，其地址控制端A、B的状态控制该开关中的选通通道。当A、B为0，0状态时，振荡器1产生的2HZ输出传输到音响振荡器中，发出双音频的音响信号。当A、B为0，1状态时，振荡器1产生的2HZ输出加至振荡器2的复位端，使他产生连续振荡扬声器发出间歇音响，当A、B为1，0状态时，振荡器1产生的脉冲不能控制振荡器2，扬声器发出单音。当A、B为1，1状态时，振荡器1产生的2HZ输出直接与音频振荡器的电容相连，扬声器产生短促节拍声。

（2）对本电路中此芯片功能的分析：

1，2，4，5，12，13，14，15等脚外接8路输入信号（此信号由IC4017选通相应电平触发音频发生器所得），9，10，11脚接收IC4518的3，4，5脚输出的3位二进制BCD码作为3脚（I/O）选通开关的地址，根据这个地址，3脚对应的选通信号输入线路，并将接收到的信号再经电解电容（C2）滤波后送出。当11、10、9为“0，0，0”时，开关S即3脚选通IN0通道（即0通道）；当11、10、9为“0，0，1”时，开关S即3脚选通IN1通道（即1通道）；当11、10、9为“0，1，0”时，开关S即3脚选通IN2通道（即2通道）；当11、10、9为“0，1，1”时，开关S即3脚选通IN3通道（即3通道）；当11、10、9为“1，0，0”时，开关S即3脚选通IN4通道（即4通道）；当11、10、9为“1，0，1”时，开关S即3脚选通IN5通道（即5通道）；当11、10、9为“1，1，0”时，开关S即3脚选通IN6通道（即6通道）；当11、10、9为“1，1，1”时，开关S即3脚选通IN7通道（即7通道）。

芯片的分析

芯片功能介绍

CD4518是一种同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，这些计数器是具有互换性时钟的D型触发器。其功能引脚分别为1～7和9～15。该计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚；11脚～14脚）。此外还必须掌握其控制功能，否则无法工作。4518有两个时钟输入端ENABLE和CLOCK，若用时钟上升沿触发，信号由CLOCK输入，此时ENABLE端应接高电平“1”，若用时钟下降沿触发，信号由ENABLE端输入，此时CLOCK端应接低电平“0”，不仅如此，清零（又称复位）端RESET也应保持低电平，只有满足了这些条件时，电路才会处于计数状态，若不满足则IC不工作。输入端的记数脉冲到第十个时，电路自动复位0000状态。另外，该4518无进位功能的引脚，但电路在第十个脉冲作用下，会自动复位，同时，第6脚或第14脚将输出下降沿的脉冲，利用该脉冲和ENABLE端功能，就可作为计数的电路进位脉冲和进位功能端供多位数显用。

1脚(CLOCK A)：时钟A输入端

2脚(ENABLE A)：A使能端

3脚(Q1A)：同相输出端

4脚(Q2A)：同相输出端

5脚(Q3A)：同相输出端

6脚(Q4A)：同相输出端

7脚(RESET A)：A 复位端

8脚(VSS)：接地端

9脚(CLOCK B)：时钟B 输入端

10脚(ENABLE B)：B使能端

11脚(Q1B)：同相输出端

12脚(Q2B)：同相输出端

13脚(Q3B)：同相输出端

14脚(Q4B)：同相输出端

15脚(RESET B)：B复位端

16脚(VDD)：电源电压端

典型应用及其应用分析

（1）典型应用：

上图工作原理：

晶振X3.2MHZ构成震荡电路，其震荡输出后接BCD计数器4518，它将原震荡频率进行分频，从4518不同输出端取出不同频率的信号。从A取出120KHZ频率信号，从B取出24KHZ频率信号，从C取出12KHZ频率信号。（6和10脚为A，13脚为B，14脚为C）。

（2）对本电路中此芯片功能的分析：

CD4518是单路系列脉冲输入，2脚（ENABLE A）是下降沿触发（低电平有效），是芯片的使能端，接收由反相器CD4069处理后的信号，若为低电平时芯片工作。当F2输出低电平时，ENABLE A端（即2脚）应接低电平“0”，不仅如此，清零（又称复位）端RESET也应保持低电平，只有满足了这些条件时，电路才会处于计数状态。当F2输出高电平时，CD4518不工作。3，4，5脚向CD4051输入3位BCD码，当3、4、5输入为“1，1，1”后的下一个时钟输入，同相输出端（6脚）变为高电平，经二极管（VD1）后送入CD4017的复位端（即15脚）。芯片CD4518和CD4017同步复位，计数器清零。

8 语音自动顺序播放电路工作原理

语音自动顺序播放电路原理图如附录所示：

电路上电后，+5V通过C8对R4充电，R4上端电压为高电平。4518的7脚为高电平，故4518的5、4、3、6脚为0000，同时，CD4017的15脚R端为高电平，4017复位，此时除Q0等于1外，Q1至Q7均为0。复位后，R4上的电压由高电平变为低电平。

由于4518的3、4、5脚与4051的9、10、11脚相连，故4051的地址码输入也为“000”，4051选择通道0，即13脚的通道IN0与3脚的I/O端相连。IN0外接一个音源模块，此音源可以是录制好的语音模块IC，或者是音乐IC。由于CD4017复位后，第3脚TR1为“1”电平， 而TR1外接的是音源1的电源端，所以音源1得电，音源1的音频信号连接至CD4051的13脚IN0端。  

开始工作后，CD4017的3脚外接音源1工作，其音频信号由CD4051的13脚IN0端送入，由3脚I/O端出，经电解电容C2耦合后送至功率放大器LM386的第3脚，放大后的信号由5脚送出，分为2路：一路信号经电解电容C5送至扬声器发出声音。另一路信号经过VD2、VD3整流电路整流，电解电容C7滤波，在电阻R3上形成一直流电压。此电压经F1、F2两次反相，又分为2路。第1路是F1反相后输出“0”电平，送至CD4017的14脚ＣＰ端，由于CD4017的CP端为上升沿触发方式，故计数器不变；第2路是F2反相后输出“0”电平，送至CD4518的2脚，由于CD4518的1脚CP1端接地，2脚作信号输入端，为下降沿触发方式，所以此信号上跳沿不改变CD4518计数。

当音源1工作完毕，LM386无音频信号输出时，C7放电并稍加延时后，R3上端变为低电平，一方面经反向器F1反向后为高电平，经芯片CD4017的14脚CP端使4017计数器加1，此时Ｑ0由1变为0，Ｑ1由0变为1，去触发TR2外接的音源2工作。另一方面再经F2反相后，F2输出“0”电平，送至CD4518的2脚，CD4518加1，3、4、5脚输出“001”，使CD4051的地址输入端为001通道IN1被选中与3脚相连。音源2通过喇叭发出声音。如此其他音源依次轮流工作，直至第8个音源工作完毕。

当第八路音频信号播放完毕后，CD4518的3、4、5、6脚为“1111”。由于其6脚通过VD1连接至复位端，故CD4017和CD4518均复位，电路又回到开始刚复位后的状态，而进入第2轮的播放。

由于某些音源模块、音乐IC的工作电压不是+5V而是+3V，可以在CD4017的Q0～Q7端与地间串接电阻R5、R6（各8只电阻），中间引出+3V电压供其使用。