嵌入式PWM数字语音播报装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种嵌入式PWM数字语音播报装置，包括PWM信号线LINE与音频功放ICU7，所述的音频功放ICU7中的输入端与输出端中分别设置一个运算放大器，其中，音频功放ICU7中的反向输入端IN

【技术实现步骤摘要】
嵌入式PWM数字语音播报装置


[0001]本技术涉及一种音频转换电路，具体涉及嵌入式PWM数字语音播报装置。

技术介绍

[0002]随着嵌入式领域的拓展，目前许多微控制器芯片一般都不具备数据——模拟的双向通道，但几乎都集成有PWM产生模块。例如采用STM32F030R8T6型号单片机中的PWM模块，来还原存储在存储器中的声音采样数据，可以在几乎不增加成本的情况下，实现嵌入式应用中的扩展语音功能。
[0003]然而由于STM32F0系列单片机中未包含数/模转换的模块，为了要给其扩展语音功能，通常的做法是增加一块数/模转换芯片。虽然这样做可以得到非常好的音质(取决于数/模转换芯片的性能)，但由于要多使用一块数/模转换芯片，在对音质要求不太高的应用中，会给设计增加额外的成本，同时也使电路设计相对复杂。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术提供了一种通过音频信号输入电路将声音从PWM的脉冲波中分离出来，驱动扬声器发出声音的嵌入式PWM数字语音播报装置。
[0005]为了到达上述目的，本技术设计的嵌入式PWM数字语音播报装置，包括PWM信号线LINE与音频功放ICU7，所述的音频功放ICU7中的输入端与输出端中分别设置一个运算放大器，其中，音频功放ICU7中的反向输入端IN
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通过音频信号输入电路与PWM信号线LINE连接，音频功放ICU7中的正向输入端IN+通过电容C11接地，音频功放ICU7中的电压基准端BP同样通过电容C11接地，音频功放ICU7中的第一音量输出端VO1与第二音量输出端VO2输出经滤波和放大后的电压信号，并与扬声器J2连接。
[0006]上述方案中通过音频信号输入电路将声音从PWM信号线LINE的脉冲波中分离出来还原成人耳能识别的声音，通过音频功放ICU7中集成的两个运算放大器，驱动扬声器发出声音，通过电容C11的设置，提高了音频功放ICU7内部偏置电压的稳定性并减少了PSRR对输出信号的影响。
[0007]进一步的方案是，所述的音频信号输入电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C13与电容C14，所述PWM信号线LINE与电阻R4连接，电阻R4通过电容C13接地，电阻R4还通过电容C14与电阻R5连接，电阻R5与音频功放ICU7中的反向输入端IN
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连接，音频功放ICU7中的反向输入端IN
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通过电阻R6与音频功放ICU7中的第一音量输出端VO1连接。
[0008]上述方案中通过电阻R4的设置，限制电容C13的充放电速度，通过电容C13的设置，让高频信号与地相通，通过电容C14的设置，将整流后的脉动直流电滤波成理想直流电，使得干扰基本不进入音频功放ICU7中的输入端，干扰交流信号基本上不予放大，吸收干扰信号和稳定电压，通过电阻R6的设置，使音频功放ICU7两个运算放大器各自输入端中的对地直流电阻相等，运算放大器中的偏置电流不会产生附加的失调电压，从而降低输入偏置电流对于输出端的影响。
[0009]更进一步的方案是，所述的电容C11、电容C13与电容C14均采用陶瓷电容的设置，其中，电容C11＝1uF/50V、电容C13＝2.2uF/50V、电容C14＝0.7uF/50V，所述电阻R4＝1K、电阻R5＝4.3K和电阻R6＝22K。
[0010]上述方案中对于电容C11、电容C13、电容C14、电阻R4＝1K、电阻R5＝4.3K和电阻R6中的数值确定，提升音频信号输入电路整体的稳定性。
[0011]更进一步的方案是，所述的音频功放ICU7中的电源端VDD通过电容C15接地，且电容C15的两端并联电解电容CD8。
[0012]上述方案中通过电解电容CD8的设置，对中低频的电压脉动提供滤波的直流分量，提供音频功放ICU7中电压基准端BP的输出电压，同时高频干扰信号通过电容C15到地，有效滤除高频信号，确保了其对于音频功放ICU7中电源端VDD良好的滤波效果。
[0013]更进一步的方案是，所述的电容C15采用陶瓷电容的设置，其中，电容C11＝1uF/50V，电解电容CD8＝220uF/25V。
[0014]上述方案中对于电容C15与电解电容CD8中的数值确定，提升整体数字语音播报装置的稳定性。
[0015]更进一步的方案是，所述的PWM信号线LINE中的PWM信号是由STM32F030R8T6控制芯片中的PWM模块提供，所述的音频功放ICU7采用8002A的型号设置。
[0016]上述方案中通过采用8002A型号的音频功放ICU7与采用STM32F030R8T6型号的控制芯片，在保障扬声器发出声音音质的前提下，极大程度减少了其设计成本。
[0017]本技术所设计的嵌入式PWM数字语音播报装置，通过音频信号输入电路对STM32F030R8T6控制芯片中输出的PWM波形进行滤波，将其还原成人耳能识别的声音，通过音频功放ICU7输出至扬声器J2中，同时通过音频信号输入电路中的电阻R4、电容C13与电容C14的设置，利用电容通高频阻低频的原理，阻碍音频信号输入电路中高、中频信号的通过，滤除中、高频信号，通过采用8002A型号设置的音频功放ICU7的设置，在无需任何输出耦合电容或外部缓冲电路的前提下，依旧能够保证其稳定的增益输出，通过，音频功放ICU7电源端VDD中连接的电容C15与电解电容CD8的设置，同时，本技术还具有电路结构简单、降低了硬件成本，提高了抗干扰能力和信噪比的特点。
附图说明
[0018]图1是嵌入式PWM数字语音播报装置的电路示意图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。
[0020]实施例1。
[0021]如图1所示，本实施例描述的嵌入式PWM数字语音播报装置，包括具有PWM模块的STM32F030R8T6控制芯片、采用8002A型号设置的音频功放ICU7与音频信号输入电路，所述的音频功放ICU7中的输入端与输出端中分别自带一个运算放大器，其中，音频功放ICU7中的反向输入端IN
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通过音频信号输入电路与PWM信号线LINE连接，音频功放ICU7中的正向输入端IN+通过电容C11接地，音频功放ICU7中的电压基准端BP同样通过电容C11接地，音频功
放ICU7中的第一音量输出端VO1与第二音量输出端VO2输出经滤波和放大后的电压信号，并与扬声器J2连接。
[0022]所述的信号输入电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C13与电容C14，所述STM32F030R8T6控制芯片中的PWM信号线LINE与电阻R4连接，电阻R4通过电容C13接地，电阻R4还通过电容C14与电阻R5连接，电阻R5与音频功放ICU7中的反向输入端IN
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连接，音频功放ICU7中的反向输入端IN
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式PWM数字语音播报装置，包括PWM信号线LINE与音频功放ICU7，其特征在于，所述的音频功放ICU7中的输入端与输出端中分别设置一个运算放大器，其中，音频功放ICU7中的反向输入端IN
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通过音频信号输入电路与PWM信号线LINE连接，音频功放ICU7中的正向输入端IN+通过电容C11接地，音频功放ICU7中的电压基准端BP同样通过电容C11接地，音频功放ICU7中的第一音量输出端VO1与第二音量输出端VO2输出经滤波和放大后的电压信号，并与扬声器J2连接。2.根据权利要求1所述的嵌入式PWM数字语音播报装置，其特征在于，所述的信号输入电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C13与电容C14，所述PWM信号线LINE与电阻R4连接，电阻R4通过电容C13接地，电阻R4还通过电容C14与电阻R5连接，电阻R5与音频功放ICU7中的反向输入端IN
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连接，音频功放ICU7中的反向输入端IN
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通过电阻R6与音频功放ICU7中的第一音量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟红，黄凯，张珊珊，张晓光，
申请(专利权)人：久融新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：