初学单片机，单片机“说话”的具体实现（一）制作数据文件

昨天我们谈到了用单片机播放语音的一种原理，今天继续分析实现的方法。

听说单片机会说话，说来听听趣图

昨天文末总结了一句话：“按照记录数据的速度还原记录的数据”，那么这里面包含两个参数：时间和数据。

假如数据文件里有3个数据值分别是“0，128，255”，那么当单片机系统板输出信号电平的最大值是5V时，对应的信号电平值是：“0v，2.5v ，5v”。（5v / 256 * 128 = 2.5v）

第一个问题，如何得到数据文件？

在各种音频格式文件中，wav格式文件是最容易读取的，我们需要先得到声音的wav文件。

声音的内容可以是一段音乐，也可以是一段语音。

可以利用“语音生成软件”制作一段语音文件，也可以直接采用录制好的或者已有的音频文件。

首先利用音频编辑软件（例如GoldWave）对其进行格式转换，把格式转换成“wave PCM，8位，mono（单声道）”格式。

由于单片机的容量相对于语音文件显得不够宽裕，就需要剪辑出一段文件来，把多余舍弃。例如前面我们采用的STC15W408AS单片机的程序空间是8K，那么留给程序一些空间，剩下的作为语音文件的空间。

转换方法很简单，用GoldWave打开文件，然后点“File”、“Save As”，弹出的对话框最下面选择格式，如下图：

语音文件格式转换截图

上面转换后的语音文件占用了6K多字节，却只有“春天说”三个字。

接着用UltraEdit软件打开刚才的数据：

文件分析截图

上图中可以看出我们首先在地址0x0023h以后找到“data”（64 61 74 61），然后把后面的4位中的有效值“0x1900”作为数据的长度（length），（注意：在文件里显示的多字节数是低位在前，高位在后。）紧接着的“80 80 80”这些都是8位的数据代码。有些音乐文件在“data”之前有一些附加信息，因此“data”的位置不是固定的。我们可以删除前面不用的内容，也可以保留备用。

到这里数据文件就准备好了。关于第二个问题：“如何输出模拟量电平？”我们下次再分析。

今天我们聊了实现单片机“说话”的准备工作——制作数据文件，后面我们再继续聊如何用单片机输出语音，感谢您的阅读，如果感兴趣，欢迎关注头条号/春天说，也欢参与评论交流，下次见。。。

初学单片机，听见说话不见人，设计电路存语音

语音芯片大家都不陌生，最早的像门铃，生日快乐歌等等，虽然它的设计原理我们不清楚，但是我们能够自己设计自己的语音内容。

昨天我们介绍了如何把一段语音文件转换成单片机编程用的头文件，今天我们就用它来设计一个简单的语言播放小板，也就是“单片机说人话”。我们可以用它来做很多事情，而且成本非常低廉。

谁在说话？——正文配图

前面我们制作“电子琴”的时候做了一个小板，今天我们把它稍微改一下，用来播放语音。

改动三个地方：

把原来的三极管基极断开；

对地加一只0.1uF的电容，接到原来连接三极管的电阻上；

在电容两端接上插座，或者直接引线出来，接耳机，或者小功放输入端。

如下图所示：

“电子琴”电路改装图

电路改好后，需要编写程序。

前面我们说过，wav文件记录的两个重要内容，一是采样率，我们选的8000Hz；二是电平值，我们已经制作成表格文件；

那么下来，我们主要是按照一定的时间还原这些电平。

最方便的方式无疑是PWM方式输出波形。由于时间有限，关于PWM的原理今天我们不去讨论，况且相关资料也是非常多。今天我们直接给大家介绍程序的编写。

前面我们制作的板子采用的是STC15W408AS芯片，因为想利用焊接好的端口（P2.6），不想过多改动，那么先看器件手册关于端口的设置：

器件手册局部截图

运气还好，刚好可以设置为P2.6端口输出，需要用到CPP1_3。

增加0.1uF电容是为了把PWM输出的高频脉冲滤波，平滑波形。为什么不用无源蜂鸣器呢？因为蜂鸣器声音频域太窄，影响音质，我们既然播放语音，就要音质好一些，所以建议用耳机或小功放还原声音。（注：蜂鸣器也可以清楚的辨析语音内容。）

c51源代码：

由于编译好的代码较大（语音表格原因），头条平台不方便下载，所以需要自己建立工程，新建c文件和昨天介绍的头文件。

注意事项：

下载时选择内部时钟为12.288MHz；

h文件也要添加到工程；

制作的音频文件不要大与芯片容量；

制作中单片机的分频设置不正常（当然没有影响到正常使用），如果您采用别的系列试验，欢迎反馈设置情况。

下面是c51程序（如果需要，可以自己添加按键控制）：

《单片机说话》c51源程序截图

下面是头文件（制作方法请参考前面文章）：

《单片机说话》c51头文件源程序截图

制作完成后，用耳机听音质满意，用功放播放低音较重，下面是小功放播放录音：

补充说明：

如果只是简单试试，可以不断开三极管，用蜂鸣器，但对地电容一定要加；

采样率也可以用6000Hz甚至更低，文件会更小，但高音会降低；

录音是放了两遍，实际只有三个字：“春天说”；

以上就是单片机内置语音的一种实际操作方法。

今天我们介绍了自制单片机语音电路的编程实例，如果您感兴趣，可以添加头条号/春天说，查看前面的系列文章，同时欢迎参与评论留言，交流不同的想法和思路，如果喜欢，也欢迎分享给更多朋友。。。

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