《单片机应用技术》实训任务书04.docx

《《单片机应用技术》实训任务书04.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《单片机应用技术》实训任务书04.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、一、硬件电路简易音响的总体思路就是用单片机的I/O端口产生与音符对应的频率信号，以这种思路 可以得出简易音响的电路图，如图4-6所示，这里需要大家注意图中省去了单片机的周边电 路，并且晶振电路中用的是2MHz晶振。STC89C52RC图4-6简易音响电路连接图图4-6中涉及到一款芯片LM386。它是一种音频集成功放，具有自身功耗低，电压增 益可调整，电源电压范围大，外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音 机中。LM386内部与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。第一级为差分放大 电路，使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端 输出电容的

2、增益。第二级为共射放大电路，以增大放大倍数。第三级构成准互补输出级。LM386的外形和引脚的排列如图4-7所示。引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入 端，引脚5为输出端，引脚6和引脚4分别接电源和地，引脚1和引脚8为电压增益设定端。 使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10HF。增益 设定 R1旁路电容+%c输出 由R1LM386LU LzJ LJ LJ 现益反相同相地 设定输入输入图4-7 LM386的外形和引脚的排列LM386的电源电压为412 V或518V（LM386N-4）；静态消耗电流为4mA；电压增益 为20200 dB,在引脚1和引脚8开路时，带宽为300 kHz,输入阻抗为

3、50 k,音频功率0.5W。尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳 定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上产 生噪声。所以在应用时应注意如下问题。（1）通过接在引脚1、引脚8间的电容（引脚1接电容正极）来改变增益，断开时增 益为20dB。因此，用不到大的增益，就不要接电容。（2）设计PCB时，所有外围元件应尽可能靠近LM386；地线尽可能粗些；输入音频 信号通路尽可能平行走线，输出亦如此。这是死理，不用多说了吧。（3）选好调节音量的电位器。阻值不要太大，10k最合适。（4）尽可能采用双音频输入/输出。好处是：“ +

4、 ”、“一”输出端可以很好地抵消共模 信号，进而有效抑制共模噪声。（5）弓I脚7 （BYPASS）的旁路电容不可少。实际应用时，BYPASS端必须外接一个 电解电容到地，起滤除噪声的作用。工作稳定后，该管脚电压值约等于电源电压的一半。增 大这个电容的容值，减缓直流基准电压的上升、下降速度，有效抑制噪声。在器件上电、掉 电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致。（6）减少输出耦合电容。此电容的作用有二：隔直+耦合。隔断直流电压，直流电 压过大有可能会损坏喇叭线圈；耦合音频的交流信号。它与扬声器负载构成了一阶高通滤波 器。减小该电容值，可使噪声能量冲击的幅度变小，宽度变窄；太低还会使截止频率（fc

5、 = l/（2;r*RL*Cout）提高。分别测试发现10uF/4.7uF最为合适。（7）电源的处理，也很关键。如果系统中有多组电源，由于电压不同、负载不同以及 并联的去耦电容不同，每组电源的上升、下降时间必有差异。可行的方法：将上电、掉电时 间短的电源放到+12V处，选择上升相对较慢的电源作为LM386的K，但不要低于4 V。 二、程序设计对于程序的编写应事先做以下约定。（1）低音（简谱中数字下面有一个点的）1234567对应的为小写cdefgabo（2）中音（简谱中数字上下都没有点的）1234567对应的也为1234567。（3）高音（简谱中数字上面有一个点的）1234567对应的为大写C

6、DEFGABo（4）对于降音符b或声音符#一律用#+合适的音名表示。例如，#5o（5） 一个音符本身为一拍，加下划线后为半拍，加等号为1/4拍。如65_ 4=那么音6 为一拍，音5为半拍，音4为1/4拍。（6）下划线或等号连续书写那么音长连续变短。（7）音符后加或表示延长。延长一拍延长半拍多加那么延长连续增 加。由此可得出简易音响程序流程图如图4-8所示。（开始）图4-8简易音响程序流程图 由此编写简易音响程序如下。include #include #pragma ot(0)#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/*所使用的晶振

7、频率*/#define OSFREQ 60000001 sbit P2_7 = P2A7;/*音符频率表*/ uint code notefreq= 523, 587, 659, 698, 784, 880, 988,1047,1175,1319,1396,1568,1760,1976,2093,2349,2637,2793,3136,3520,3961);/*-7 */ uchar code notename= c?d?e,f,g?a?b, T,2,3?4:5,6,7,/*半音频率表 * */uint code halfnotefreq= 554, 622, 740, 831, 933,11

8、09,1245,1480,1161,1865,2218,2489,2960,3322,3729);/* 音名 */uchar code halfnotename口=a；T,2-C?D?F?G?A,0;uchar FreqSandH,FreqSandL; /*产生方波的定时器的初值*/uchar timerlcnt;/*定时器延时计数*/uchar timer Icntflg;/*定时器定时完成标志*/void timerOint () interrupt 1 定时器0中断用来产生方波 (T H0=FreqSandH;TL0=FreqSandL;P2_7 = !P2_7;/ 改变 P2.7 的状

9、态) void delay(uchar time) 延时函数 (uchar i;uintj;for(i=0;itime;i+)for(j=0;j0x900;j+);) void Sound(uint freq) (uint timreg;timreg=655361-(OSFREQ/(241*freq);FreqSandH=timreg/256;FreqSandL=timreg&OxOOff;TR0=l;ET0=l;)void SoundOff(void) 停止发声TR0=0;ET0=0;P2 = P2 | 0x80;)uint GetFreq(uchar ch,uchar flg) 依据音名取

10、对应的频率 (uchar * pn,i=O;uint * pf;if(flg)pn二halfnotename; pf=halfnotefreq;else pn二notename; pf二notefreq;while(l) (if(pni=0) return 0;if(ch=pni) return pfi;i+；void PORTJnit (void)初始化 I/O(P2=0x00;)void Play(char * str) 乐曲播放(uchar i=0,ch,halfflg=0;uchar lasttime;uint freq;PORTJnit ();while(l)(for(;i+) (c

11、h=stri;/*允许曲谱用空格符T符，换行回车等分隔以便阅读*/if(ch=* ,)|(ch=T)|(ch=,r,)|(ch=,n,) i+;continue; if(!ch) SoundOff(); return;/*乐曲结束那么播放完毕*/if(ch=#,) halfflg=l; continue; /* 半音标志*/ if(isdigit(ch)|isalpha(ch) ( freq=GetFreq(ch,halffig);/* 从音名获取频率*/lasttimc=16; break;)else halfflg=O; continue; ) i+；ch=stri;/*从下一个符号获取额

12、外音长符号*/while(l) (if(!ch) break;if(isdigit(ch)|isalpha(ch) break;/*非音长符号那么下次处理*/if(ch=-*) lasttime+=8;/*额外延时一拍*/if(ch=7) lasttime+=4;/*额外延时半拍*/if(ch=,J) lasttime/=2; /*下划线相当于简谱中音名下面的下划线，延时减半*/if(ch=-!) lasttime/=4;/*双下划线相当于简谱中音名下面的双下划线，延时减为1/4*/ i+；ch=str|i;)if(freq!=O) Sound(freq);/*发声*/elseSoundOff();delay(lasttime);/* 延时 */SoundOff();delay；/*两个引之间的间歇*/) void main(void)(TMOD=Oxll;ETO=1;EA=1;delay (10);Play(Hl_2_3_l_ 1 _2_3_ 1 _ 3_4_5 3_4_55=6=5=4=3_1_ 5=6=5=4=3_12_g_12_g_r,);/* 两只老虎*/SoundOff();while(l);