1. 研究目的与意义
随着视听家电产品的不断丰富，已经有越来越多微小型化的产品走入了人们的日常生活，他们最突出的优点是体积小巧、非常薄，而且重量很轻，给人们带来方便，并增添了无穷乐趣。作为一种简单方便地获取和记录数字化声音文件的工具，数码录音笔从2000年开始风靡市场，成为学生、记者和商务人士购置录音设备的首选。不仅在校园里取代了复读机，也成为时间紧张的在职进修人员的掌上新宠。带FM 功能的数码录音笔，还可以便利地收听调频广播外语教学节目。录音笔是一种采用数码录音技术的录制设备，通过对声音进行采集、压缩、存储到闪存进行记录，无需使用额外的录音磁带、话筒等设备，音质清晰逼真，即使反复播放其音质也毫无损失。可以适用于外文方面学习、课堂笔记、工作谈判、学术研讨、进行访问、备忘等诸多领域。
2. 国内外研究现状分析
现代的数码录音笔无论录音长度还是质量上，都拥有绝对优势，但随着多功能MP3, MP4, 智能手机的普及，录音逐渐成为了随身数码设备中的一项附属功能。尽管不少缺乏技术的国内小厂都相继退出了数码录音笔市场，但以三星为代表的世界级数码巨头并没有轩言放弃，反而借助新的技术和设计，给这个看似一潭死水的市场注入了新的活力。精明的商家开始重新恢复音质的魅力，并令其成为数码录音笔发展的一大方向。 根据国内外市场调查，预计数码录音笔相关产业的需求在2010至2015年总体趋势将会上升，并且成品价格将会保持上升趋势，数字化趋势明显，录音笔相关产品总体走向将会是向着轻巧，便捷，数字化方向发展。相关技术急需更新，研究前景明朗。数码录音笔是一种比较新颖的数码专业性产品，当然也是一种舶来品，由日本SONY公司首先开发上市。自问世以来不过几年的光景已经是家喻户晓，享誉全球。
3. 研究的基本内容与计划
本次设计要求以AT89C51单片机为核心部件，制作一件录音笔。我设计了基于AT89C51单片机和ISD4004语音芯片的语音存储与回放设计的方案。通过录音模块ISD4004芯片与单片机AT89C51实现数字录音的功能。用ISP实现对ISD4004语音芯片的录放音控制。以ISP技术为手段，使用Keil C编程，实现相关逻辑控制。经过编译调试后对程序进行软件仿真测试，仿真测试通过后，对系统进行引脚锁定、熔丝生成、下载编程。 系统的硬件设计，包括音频输入输出电路的设计、按键控制电路的设计、液晶显示电路的设计等，设计中以AT89C51单片机主控制为核心，采用ISD4004语音芯片实现录放系统的功能芯片ISD4004是整个录音笔芯片的核心部分。芯片采用CMOS技术，内含震荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM阵列.最小的录放系统仅需麦克风、喇叭、两个按钮、电源及少数电阻电容。ISP技术为实现语音录入提供了方便的硬件条件ISP技术是在一个系统可编程器件上实现对语音芯片的控制。这种控制直接通过ISP器件的硬件电路实现，省去了软件接口程序，使用起来方便快捷。ISD芯片的控制录放音的两种方式（引脚的边沿或电平触发控制和微控制器串行通信接口控制），它的存储器采用的是非易丢失数据的EEPROM，并且操作方便。该开发环境支持标准C语言，并且，提供了语音录放的C语言程序函数，只要了解函数的使用，就会很容易完成语音录放，这些都为软件开发提供了方便的条件。同时还可根据设计要求在实现基本录放功能的基础上运用AT89C51单片机的多功能集成功能扩展录放系统的功能。比如，使用AT89C51单片机的外引脚增添键盘控制功能或者外引数码管的数字显示功能；还可通过LCD 液晶显示器显示字符、数字等图象，在录音笔设计系统中可用来显示按键功能等。这样可以制作更复杂的录、放音系统。。其中按键控制电路对整个系统进行控制，显示电路用数码管更直观的录音放音，音频放大电路放大器采用通用型音频功率放大器LM386来实现。系统模块包括主程序模块、语音信号的采集模块、键盘扫描模块、语音信号存储模块的设计等，进行程序流程的设计，编写程序代码。 数码录音笔的制作过程主要有以下几步：第一，前期的程序编写，汇编应用较少，主要是C语言的编写，同时需要了解单片机的相关知识。第二，学习相关软件的应用，了解C51单片机的开发流程，掌握用软件对程序进行测试等基本技能。第三，对需用的硬件进行统计，本产品主要用到的硬件有存储卡（或USB接口）、麦克风（输出）、喇叭（录入）、芯片、电池及相关零件。第三，将调试好的程序烧入芯片中，并进行实物测试，实现应有功能后根据个人爱好可添加其他功能。本录音笔的基本功能有：录音、播放、暂停、循环播放、重复播放、选择上一段播放、选择下一段播放、上传数据到PC、从PC 下载数据的功能。同时具备的其他功能：闹钟、播放速度控制等。 录音笔的对外部声音模拟信号的采集，对采集到的模拟信号进行去噪处理，将处理之后的模拟信号转化成数字信号并存储，对数字信号进行读写操作，实现录、放功能。时间安排： 1.第1~2周：查阅资料，确定总体设计方案，准备开题报告 2.第3~5周：硬件系统及软件系统初步分析、设计。 3.第6~7周：准备论文，准备中期答辩 4.第8~9周: 软件系统分析、仿真阶段。 5.第10~11周: 课题制作阶段：硬件制作及硬件调试、下载程序运行。 6.第12~14周：撰写毕业论文。 7.第15~16周: 对整个设计进行总结，毕业答辩。
4. 研究创新点
传统的录音设备是采用的机械结构，久而久之会发生磨损的情况，因此寿命有限。就拿磁带来说，一盒磁带，反复的擦、录上几十次也基本上报废了；磁头和传动装置时间长了也会发生磨损。而数码录音笔采用的是电子结构，因此可以做到无磨损，使用寿命也较长。安全可靠，可进行保密设计。有些用户使用录音可能可能有保密的要求，但是如果使用传统的录音机和磁带的话，要实现加密是比较困难的。而数码录音笔由于采用的是数字技术，因此可以非常容易的使用数字加密的各种算法对其进行加密，以达到保密的要求。
