如何使用电子技术设计一个会说话的布娃娃

这里介绍一种布娃娃，初看和普通的布娃娃没有什么区别，但是只要碰一下娃娃的眼睛，她就会对你说：这是我的眼睛，小朋友要保护自己的眼睛。你摸一下娃娃的手她又说：这是我的小手，小朋友从小爱劳动。你再按一下她的小嘴，她还会给你唱一段儿歌。只要你碰触娃娃的不同部位，娃娃会说出八种不同的话。其实娃娃说的话都是预先录制的，你想让她说什么她就能说什么。

这个聪明的布娃娃是用普通布娃娃改制的，内部有一片语音录放芯片APR9600。 APR9600芯片不需要磁带就能够录放声音，录音时话筒得到的微弱信号经话筒放大器放大后由滤波器滤波，采样电路处理后以模拟量的方式存入专用的快闪存储器FLASHROM中，由于采用了模拟/多电平存储技术，可避免普通的数码录音电路A/D、D/A转化过程因量化和压缩而引起的失真，所以音质很好。并且非挥发快闪存储器不怕掉电，不会因为掉电使存储的语音丢失，录入的信息可保存100年，放音时芯片内读逻辑电路从FLASHROM中取出信号，经低通滤波器再送到功率放大器放大，推动喇叭发声输出功率约125mW。芯片的电源电压4.5~6.5V，静态电流仅为1uA，工作电流为25mA。 APR9600的录放时间为32~60秒，和外接振荡电阻的大小有关。当取44K时采样频率较低，录放音的频带为2.1KHz，录放时间最长为60秒；当取24K时采样频率较高，录放音的频带为4KHz，可以和电话的音质媲美，此时录放时间仅为32秒。振荡电阻可以根据需要的时间和音质效果无级调节。

APR9600芯片最大的优点是可以很容易地进行多段并行控制，在ISD芯片中要实现多段并行控制十分复杂，一般需要大量的二极管译码阵或单片机辅助实现，另外进行并行分段录音时需要微机和编程机才能实现。APR9600通过设置24、25、9脚的电平可以实现并行二段、四段、八段控制。这里就接成并行八段，只要按下M1~M8中的任一键，芯片即将该段已录入的声音重放一遍，如果在放音期间再按一次则立即停止，如果按住按键不放芯片将循环播放该段。在并行控制状态时各段时间均相同，所以八段中每一段的时间都不能超过7.5秒（振荡电阻为44K） M1~M8可选用八只微动开关，分别安置在布娃娃的不同位置，碰触时应能可靠接通，话筒回路只要接通电源就会消耗一定的电流，实测约0.3mA影响电池的寿命，所以加入一只双刀开关，当S1、S2断开，话筒回路断开不工作，RE端通过电阻接高电平置1，芯片为放音模式；当S1、S2闭合，话筒回路工作，RE端接低电平置0，芯片进入录音状态，这时按住M1即听到“嘀”的一声表示可以进行第一段的录音，松键时又听到“嘀”的一声表示录音结束，用同样的方法可以进行其余七段的录音。

原理图如下：