1、 课 程 设 计 报 告课 程 设 计 报 告 起止日期：自 2013 年 12 月 02 日 至 2013 年 12 月 11 日 系 （ 部 ）系 （ 部 ） 信息科学与工程系 学 生 姓 名学 生 姓 名 班级班级 学号学号 成绩成绩 指导教师指导教师( (签字签字) ) 2013 年 12 月 15 日 目 录 第一章 概述-1- 1.1 HCF5209 概述.-1- 1.2 LM386 概述.-1- 第二章 系统设计方案-2- 1.1 设计思路-2- 第三章 系统硬件模块设计-3- 3.1 语音告警电路设计.-3- 3.2 运放电路设计.-3- 3.3 稳压电路设计.-4- 3.4
2、保护电路设计.-4- 第四章 制作与调试-5- 4.1 电路连接-5- 4.2 系统调试-5- 第五章 设计总结.-6- 5.1 功 能 实 现 -6- 5.2 预期结果-6- 附录 1 电路原理图-7- 附录 2 元器件清单.-8- 1 第一章 概述 1.1HCF5209 概述 语音提示、告警电路是一种根据需要可以发出人的语言声音的集成电路。这种电 路一般以软封装方式封装在线路板上，它的性能稳定、语言清晰逼真，使用灵活 方便，在一些特定场合可以替代人而起到语音提示、告警的作用。例如汽车导航 仪在汽车超速时会发出 “您已超速” 的声音， 以提醒驾驶员减速注意安全。 再如， 为了防止发生触电事故
3、，在一些高压电器、变电所、高压开关柜等危及人身安全 的场合，常用到“有电危险，请勿靠近”的语音告警电路。 有一种常用的“有电危险，请勿靠近”语音告警应用电路，型号为 HCF5209。 该片有 7 个引脚，第 5、1 脚是电源正、负端，第 3 脚是触发端，低电平有效， 触发一次，电路便输出三次“有电危险，请勿靠近”语音信号。若将 3 脚直接接 地，则电路将重复发出上述语音信号。第 6、7 脚间所接电阻的大小决定语音输 出速度，可适当调整。语音信号由第 4 脚输出，经三极管 9013 放大后推动扬声 器发声。当需要语音告警电路发出宏亮的告警声音时，可另接一功放电路。 1.2 LM386 概述 LM
4、386 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。它是专门为低损耗电源所设计 的功率放大器集成电路。它的内建增益为 20，透过 pin 1 和 pin8 脚位间电容的 搭配，增益最高可达 200。LM386 可使用电池为供应电源，输入电压范围可由 4V12V，无作动时仅消耗 4mA
5、电流，且失真低。LM386 的封装形式有塑封 8 引线 双列直插式和贴片式。 2 第 2 章 系统设计方案 2.1 设计思路 2.2.1 设计原理 语音提示、告警电路是一种根据需要可以发出人的语言声音的集成电路。这 种电路一般以软封装方式封装在线路板上，它的性能稳定、语言清晰逼真，使用 灵活方便，在一些特定场合可以替代人而起到语音提示、告警的作用。例如汽车 导航仪在汽车超速时会发出“您已超速”的声音，以提醒驾驶员减速注意安全。 再如，为了防止发生触电事故，在一些高压电器、变电所、高压开关柜等危及人 身安全的场合，常用到“有电危险，请勿靠近”的语音告警电路。HCF5209 是整 个电路发声的核心
6、部分，通过程序的编写和执行，产生报警语音。产生的语音信 号经过电容滤波和耦合后，得到较好的信号作为放大电路的输入信号，使放大器 稳定工作。最后通过扬声器输出信号，也就是输出所需要的语音。 2.2.2 系统框架图 本系统主要由二极管保护模块，稳压二极管稳压模块，语音告警模块运放模 块四个模块构成。语音告警模块是整个系统的核心部分 ，其他模块都是围绕这 一模块的外围电路，有着不可或缺的作用。系统整体框架如图 2-1 所示。 保护电路 语音 提示 放大电路 电路 稳压电路 图图 2 2- -1 1 系统框架图系统框架图 2.2.3 各功能模块构思 （1）保护模块电源极性保护，防止接错电源，烧坏电路。 （2）稳压模块使电源电压降为稳定的低电压（约 3V）供给电路使用。 （3）语音提示模块发出语音信号作为放大模块的输入信号。 （4）放大模块将语音信号放大后经扬声器输出发出语音。 3 第 3 章 系统硬件模块设计 3.1 语音告警电路设计 电路工作时电流信号从引脚 5 输入，通过语音芯片处理后，由引脚 4 输出， 引脚 6 与引
