黑51单片机电路板中的“黑疙瘩”COB，你知道干什么用的吗？|产品选型|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

电路板中的“黑疙瘩”COB，你知道干什么用的吗？

不知道大家注意到没有，我们经常会在电路中看到有一个黑疙瘩，特别是一些廉价的儿童小玩具，让我印象最深的就是那个音乐板上的黑疙瘩，小的时候总是很好奇这是个什么东西，一个小板子能播放出音乐，让人不见遐想是不是这个小疙瘩的作用。

慢慢的逐渐的接触到这个行业，也逐渐的了解了这个黑疙瘩的作用，这个我们说的黑疙瘩学名叫做：板上集成缓存，英文名为COB，说白了他就是一个集成电路，我们平常的见到的集成电路都是有封装的，就像我们单片机上的51单片机，它是双列直插的DIP40封装。

51单片机

而这个黑疙瘩直接把这一步给越过去了，直接用一个黑色树脂将切好的晶圆盖住，然后再引出外接的引脚，所以贴在板子上的引脚基本上拆不下来了，不像51单片机芯片，我们在这个板子上的可以拆下来用在其他板子上，所以一旦这个芯片坏掉了那个麻烦了，拆又拆不下来，只有换一个了，其实对于使用者像用一下这个芯片那也是难上加难，芯片又不能拆，否则可能直接废掉整个板子，我们只有在电路板上把走的PCB线给连接上。

其实这种芯片应用还挺广泛的，由于其制作成本降低了很多，所以在一下低廉的电子设备上应用非常广泛（也不只用在低廉的电器上），除了我们一开始说的音乐板之外还有数字钟，手表。每块印制、电路板装有一块芯片，现已广泛应用于数码相机，计算器，电话卡与各种智能卡。

据说那个黑疙瘩封装还挺麻烦的，在刚一生产出来的肯定没有外面的封装，因此公司就去雇佣人员来把里面的电路板给封装起来，用的是一种叫做封胶的东西，在包装的时候垂直对准集成电路，然后用手一按，就把这个集成电路给封装住了，但是封装完之后，对于封装质量还有美观度，只能看个人水平了，最后把封装之后的集成电路放在烤箱中就可以了，感觉那么便宜的东西也是开发者劳动者付出辛苦的汗水换来的，你们真的辛苦了。

初学单片机，让“黑片片”也能说人话谁都能办到

前面我们聊了如何用单片机制作电子琴以及如何用单片机演奏一段音乐，前者是利用单片机的定时器产生不同频率的信号，后者是在前者的基础上再利用定时器控制信号的输出时间。那么针对更复杂的情况，单片机是否依然能够从容应对呢？

今天我们聊一下如何让单片机播放语音。

因为单片机通常被封装为黑色的片状物体，所以本文题目戏称为“黑片片”。好了，我们后面不再使用这种歧视单片机肤色的词语了。

说起语音信号，如何把它翻译成单片机能听懂，能说出的语言呢？

首先想到了“像素”这个非常熟悉的词，一幅画，像素多少决定了清晰度、辨识度，那么联系到语音信号，就叫做“采样率”。其实“像素”也是“采样率”，它是整幅画面的采样，而语音的采样率仅仅是对一条变化的波形进行采样。同样，采样率越高（密），信号就越真实，细节（高音）越丰富；采样率越低，信号就越枯燥（音色差）。

人耳能听到的频率范围在20~20000Hz范围，但是一般语音的频率范围在300~3000Hz，因此要求很低，用单片机处理不需要很高的采样率。

音频文件是如何记录音频信号的？

从wave格式音频文件来看，内容部分分为不同的“位”，例如：8位、16位等。以8位为例，指的是二进制位数，一个8位二进制数换算成10进制数，其最大值是255，最小值是0，共计256个不同的值。这个值记录的不是时间、不是频率，而是电平，声音的大小转换成音频信号电平的高低。

先回到前面的电子琴知识，电子琴用到的中音“1”的频率是220Hz，我们用单片机输出的方波信号是每0.00227秒一个正负变化，我们只需要在1秒钟内采样440次就可以，采样的电平就是一位二进制数，最大值是1，最小值是0。换算成十进制数也是1和0。那么采样率是多少呢？440Hz。

我们把采样率提高到8kHz，把采样电平增加到256个，对于220Hz的方波信号还能管用吗？那当然管用了，得到的数据应该是这样循环的：大约18个256，接着是18个0，接着又是18个256。。。依次循环，直到信号结束。

回到刚才的话题，我们完全可以用刚才的方法还原一段更复杂的音频。用于简易电子琴的方波信号只有两个电平1和0，频率只有固定的十几个，因此不需要采样和存储，但是如果用到采样就意味着需要存储，因此，对于一段高质量的语音往往需要较大容量的存储介质，例如FLASH芯片，SD卡片等等。我们今天要做的只是初步了解，因此不需要做的那么复杂，仅仅对一小段语音进行存储和播放，可以直接做到单片机程序空间。

对于语音的采样可以利用软件进行，也可以直接用音频编辑软件对现有的语音文件进行格式和采样率的转换。网上也有语音生成软件，可以把文字转换成语音，这些就可以用来给单片机播放。原则就是采样率不要太大，文件不要太大，最好是转换成8位的或6位的文件。