【正文】 ........................21 輸入輸出項描述 .......................................................................................21 數(shù)據(jù)結構 ...................................................................................................21 調用函數(shù)說明 ...........................................................................................22 算法 ...........................................................................................................22 函數(shù)信號發(fā)生暨音樂播放器描述 ....................................................................23 功能描述 ...................................................................................................23 輸入輸出項描述 .......................................................................................23 數(shù)據(jù)結構 ...................................................................................................23 調用函數(shù)說明 ...........................................................................................24 算法 ...........................................................................................................25 自動增益調節(jié) ....................................................................................................25 功能描述 ...................................................................................................25 輸入輸出項描述 .......................................................................................25 數(shù)據(jù)結構 ...................................................................................................26 調用函數(shù)說明 ...........................................................................................26 算法 ...........................................................................................................27 紅外遙控描述 ....................................................................................................28 功能描述 ...................................................................................................28 輸入輸出項描述 .......................................................................................28 數(shù)據(jù)結構 ...................................................................................................28 第 3 頁 上海交通大學 電子信息與電氣工程學院 調用函數(shù) 說明 ...........................................................................................28 算法 ...........................................................................................................28 5. 系統(tǒng)功能及技術指標測試 .......................................................................................29 測試項目 ............................................................................................................29 測試的資源 ........................................................................................................29 測試方法 ............................................................................................................29 基礎部分測試方法： ...............................................................................29 拓展 1 的測試方法： ...............................................................................29 拓展 2 的測試方法： ...............................................................................30 拓展 3 的測試方法： ...............................................................................30 測試結果及分析 ................................................................................................31 6. 致謝 ...........................................................................................................................32 7. 參考資料 ...................................................................................................................33 8. 附錄 ...........................................................................................................................34 課程學習心得和建議意見 ................................................................................37 程序清單 ............................................................................................................38 基礎部分 ...................................................................................................38 拓展部分 ...................................................................................................44 第 1 頁 上海交通大學 電子信息與電氣工程學院 1. 概述 編寫說明 此報告針對上海交通大學電院課程“工程科技創(chuàng)新 [2A]”編寫。主要包括： 。即 設計制作一個增益可控的線性放大器電路，并通過單片機小系統(tǒng)控制它的交流信號增益值的改變； 任務，本小組選擇的是函數(shù)信號發(fā)生器暨電子音樂播放器 ，自動增益調節(jié)和紅外遙控這三 個拓展部分。 此報告 根據(jù)第 19 組具體設計內容編寫，旨在為對此感興趣的同學提供一份詳細的設計介紹，同時也是我們自己對這一階段所做的工作所做的總結和鞏固。適讀對象為有一定電路和單片機知識 基礎，對科技創(chuàng)新 [2A]或該系統(tǒng)感興趣的讀者。 名詞定義 單片機 ：在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、 I/O 接口電路，從而構成了單芯片微型計算機，即單片機。 運算放大器 ：能夠放大電子信號的強度（電壓、電流或者功率）的一種電子儀器。 可變增益放大器電路 ：一個增益可鍵控的線性放大器電路，并通過單片機小系統(tǒng)控制其交流增益等級的變化。放大器的增益包括 15 個等級：從 倍至 倍，以 為間隔共 15 種。 簡易函數(shù)信號發(fā)生器：可以輸出特定波形的機器。 電子音樂播放器 ：通過調節(jié)蜂鳴器路端電壓頻率和有效值來發(fā)出 特定音頻的音樂的器件。 七段顯示數(shù)碼管 : abcdefg 七段，通過給某些段加上驅動電壓或電流來使這些段發(fā)光 。 紅外遙控 ：通過紅外發(fā)生與接收裝置實現(xiàn)對硬件的遙控操作。 CD4066：是一個為模擬 /數(shù)字信號的轉換或多路復用設計的四路雙向開關。它和 CD4016 的引腳相兼容，但是擁有一個更低的導通電阻。 此外，在整個輸入信號范圍內，導通電阻是一個常量。 縮略語 運放 ：集成運算放大器的簡稱 4066： CD4066BC Quad Bilateral Switch。 CD4066BC 四路模擬開關 C ：電容 R ：電阻 DC：直流電 PCB：印刷線路板 LED：數(shù)碼管顯示模塊 LCD： 字符液晶顯示模塊 第 2 頁 上海交通大學 電子信息與電氣工程學院 2. 系統(tǒng)總體說明 課題任務規(guī)定的設計要求 基礎部分要求 ：設計制作一個增益可鍵控的線性放大器電路，并通過單片機小系統(tǒng)控制其交流增益等級的變化。在給定的單片機小系統(tǒng)板上提供人機操作界面，使操作者能通過按鍵操作，設置放大器的增益等級，相應的增益值在數(shù)碼管上顯示。具體指標如下： 1) 最低增益小于 倍；最高增益大于 倍； 2) 放大器的增益至少包括 15 個標準值等級：從 倍至 倍，以 15種； 3) 各等級的實際增益值與 標準值比較，誤差應小于 3%，且越精確越好。 拓展部分要求 ： 拓展部分 1：幅度調制信號發(fā)生暨電子音樂合成和播放 ： 電路模擬實現(xiàn)周期性動態(tài)連續(xù)地改變放大器增益，進而能夠實現(xiàn)可輸出正弦、三角、鋸齒、方波等四種數(shù)學函數(shù)波形；可播放兩首音樂。 拓展部分 2： 自動增益控制 ： 拓展后功能效果：當輸出信號峰值超限時，系統(tǒng)自動降低增益值，限制輸出信號峰值。 拓展部分 3： 紅外遙控音量放大電路 ： 用紅外方式，遙控對音頻輸入信號的放大倍數(shù)，輸出至耳機和拓展 1 中的音樂播放器。 實際完成后的功能 基礎部分 ：通過單片機系統(tǒng)左邊兩個按鍵來選擇 ~~ 這十五種增益，右邊兩個鍵取最大、最小檔。 15 個增益誤差在 3%之內，達到了課程要求標準。 拓展部分 ： 拓展部分 1：函數(shù)信號發(fā)生器：通過單片機小系統(tǒng)左數(shù)第二個按鍵來選擇正弦，三角，鋸齒，方波這四種波形。波形比較令人滿意，沒有明顯失真情況， 幅度 一共 63 級可調。 音樂播放器：能切換播放兩首樂曲，音量 15 級可調。 拓展部分 2：自動增益調節(jié)放大電路 ： 能將增益后交流信號峰值控制在一定范圍之內（ ~），當增益后信號峰值超過上限將自動