【正文】 **********************程序功能：①，調(diào)節(jié) DA轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，減小或增大 VCA822的增益，從而使 輸出電壓穩(wěn)定在所設(shè)標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓上，誤差177。在程序的設(shè)計(jì)中流程圖展示了其設(shè)計(jì)思路，并在文章的最后，列出了具體實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，對存在的問題也有了一定的認(rèn)識。表4 功能測試表測試條件測試內(nèi)容測試結(jié)果輸入信號幅度在10mV~5V間變化時輸入電壓10mV100 mV1 V V5 V放大器輸出電壓1．98輸入信號幅度大小及頻率高低顯示頻率顯示否輸入信號幅度顯示能輸入音頻信號（100Hz~10kHz）600Ω負(fù)載時輸出能8Ω喇叭輸出能1V~3V范圍內(nèi)步進(jìn)式調(diào)節(jié)放大器輸出能是否能夠根據(jù)環(huán)境噪聲調(diào)整自動調(diào)節(jié)放大器輸出幅度不能其他無 數(shù)據(jù)分析與結(jié)論將數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，基本相符，無太大誤差，多次用示波器和萬用表反復(fù)測量，將測得的結(jié)果反復(fù)論證，在輸入信號幅度相同的情況下，改變頻率的大小，同時能對環(huán)境噪聲輸出不同的聲音大小。 輸入電壓頻率（Hz）表2 數(shù)據(jù)與結(jié)果1輸出電壓200800300010000由上表2可知：放大器的輸出值保持在2V177。用萬用表、示波器等相關(guān)儀器檢測自制的自動增益控制放大器工作是否能夠正常工作，其電壓、頻率、電流等參數(shù)是否與理論值相符合，各種情況下波形是否能夠正確顯示，能否根據(jù)輸入信號和環(huán)境噪聲幅度的變化自動調(diào)節(jié)音量。噪聲采樣通過麥克風(fēng)采樣模塊采集環(huán)境聲音，再在程序中判斷聲音來改變輸出信號的大小，程序流程圖如圖43所示，程序見附錄B:噪聲采樣程序。Disp1Char(14,1,t+0x30)。 //， case 0x0d:bz_v=248。 }}鍵盤程序通過P1口的按鍵控制，程序流程圖如圖42所示。 } while(keyin!=0x0f)。if(t==2) t=0。break。 //開啟總中斷 // _BIS_SR(LPM0_bits+GIE)。 //設(shè)置定時器A的中斷時間為1S TBCTL = TBSSEL_1 + MC_1。 //時鐘初始化 ，1MHZ,smclk LcdReset()。 // P1IES=0XF7。P6OUT = 0XFF。P4OUT = 0XFF。P2OUT = 0XFF。該主程序包括了鍵盤模塊和DAC輸出子程序，按鍵通過外置在P1口，主流程圖如圖41所示圖41 主程序流程圖主程序：void main(void){ WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD。 本章小結(jié)在各個模塊中基于數(shù)電和模電以及電路分析進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，同時查詢各種電路和芯片的資料進(jìn)行分析，同時制作時簡單電路用萬用板焊接，而較復(fù)雜的電路則選用PCB板制作。P6口為A/D和D/A數(shù)據(jù)接口，、。圖34 峰值檢波電路麥克風(fēng)信號采集電路如圖35所示，用來采集外部聲音的干擾，采集后的微弱信號進(jìn)入運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，然后由單片機(jī)采樣后，根據(jù)外部聲音的大小改變輸出信號的標(biāo)準(zhǔn)值，利用系統(tǒng)的自動增益控制作用改變輸出信號的電平，從而達(dá)到題目要求的根據(jù)外部噪聲的大小調(diào)節(jié)輸出信號的功能。電路如圖31所示放大倍數(shù)公式 ()圖31 可控增益電路該電路如圖32所示，采用NE5532芯片和LA4225芯片電路組成，形成固定的功率放大器，放大倍數(shù)為20倍。該電路以TI公司提供的VCA822芯片為核心，由電壓控制放大器 VCA822 工作原理可知， 對其電壓放大倍數(shù)以及輸出電壓的控制， 其實(shí)質(zhì)是能產(chǎn)生正確的控制電壓。本系統(tǒng)采用MSP430F169單片機(jī)作為主控芯片，外圍電路包含能實(shí)現(xiàn)能自動增益放大的模塊、信號處理轉(zhuǎn)換模塊。方案二：采用液晶顯示器（LCD）。綜合以上兩種方案，選擇方案二。通過單片機(jī)MSP430采集一段時間的信號進(jìn)行比較，取出最大值即為峰值。方案一：濾波電路采用由LM358和RC電路組成，以獲得更穩(wěn)定的電壓，提高環(huán)路穩(wěn)定性及改善環(huán)路跟蹤性能和噪聲性能，且LM358的工作電壓為+12V。方案一：采用AD603來實(shí)現(xiàn)自動增益控制，AD603是低噪、90MHz帶寬增益可調(diào)的集成運(yùn)放，如增益用分貝表示，則增益與控制電壓成線性關(guān)系。并且能夠在1V~3V范圍內(nèi)步進(jìn)式調(diào)節(jié)放大器輸出幅度。本設(shè)計(jì)中采用的芯片有VCA822程控放大芯片實(shí)現(xiàn)自動增益。本次設(shè)計(jì)中要研究的是基于電路反饋的利用放大器實(shí)現(xiàn)的自動增益控制。AGC環(huán)是閉環(huán)電路,是一個負(fù)反饋系統(tǒng), AGC 檢波器和低通平滑濾波器, 經(jīng)檢波并經(jīng)濾波器濾除低頻調(diào)制分量和噪聲后,產(chǎn)生用以控制增益受控放大器的電壓Uc .當(dāng)輸入信號Ui增大時,U0和Uc亦隨之增大,Uc 增大使放大電路的增益下降,從而使輸出信號的變化量顯著小于輸入信號的變化量,達(dá)到自動增益控制的目的。自動增益放大器畢業(yè)設(shè)計(jì)論文目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 2第2章 方案設(shè)計(jì) 3 3 3 3 3 4 4 4 本章小結(jié) 5第3章 電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 6 6 6 6 7 7 8 LCD1602顯示和鍵盤模塊 9 單片機(jī)控制電路 9 本章小結(jié) 10第4章 程序設(shè)計(jì) 11 11 13 13 14 15 本章小結(jié) 15第5章 測試方案與測試結(jié)果 16 16 16 16 16 17 數(shù)據(jù)分析與結(jié)論 18總結(jié)與展望 19參考文獻(xiàn) 20致 謝 21附錄A 總電路圖 22附錄B 總程序圖 2343自動增益控制放大器第1章 緒論自動增益控制電路已廣泛用于各種接收機(jī)、錄音機(jī)和信號采集系統(tǒng)中，另外在光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)以及雷達(dá)、廣播電視系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用。AGC電路目前概括起來有模擬AGC和數(shù)字AGC電路。目前,實(shí)現(xiàn)自動增益控制的手段很多,典型的有壓控放大器,也就是本次設(shè)計(jì)所要研究的自動增益控制放大器。放大器可以從MP3或信號源輸入音頻（100Hz~10kHz）信號，可以帶600Ω負(fù)載或驅(qū)動8Ω喇叭（2~5W）。第2章 方案設(shè)計(jì)通過MSP430單片機(jī)對各個信號的采集、處理來調(diào)控外部增益控制放大電路的放大倍數(shù)，從而調(diào)節(jié)音響的音量，音頻信號強(qiáng)時自動減小放大器的倍數(shù)，信號弱時自動增大放大器的倍數(shù)。并且通過兩級放大器的級聯(lián)使增益控制范圍增寬。方案二：采用雙電源集成UA741芯片制作帶通濾波電路，該電路能提供很好的精度，無頻率補(bǔ)償要求，低功耗。此方案硬件簡單，電路調(diào)試非常方便，但是編程復(fù)雜，對于ADC采樣模塊的精度要求高，并且不能檢測頻率較高的信號。方案一：采用數(shù)碼管顯示。液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，而且顯示信息豐富、擁有較好的人機(jī)界面和強(qiáng)大的顯示功能，通過它可以顯示控制方式選擇及顯示輸出效果?？刂圃矸桨溉鐖D21所示。工作時通過鍵盤設(shè)定放大器的電壓放大倍數(shù)或應(yīng)輸出的電壓值， 通過顯示電路實(shí)時進(jìn)行顯示。圖32 功率放大電路濾波電路如圖33所示，該電路為有源帶通濾波電路，前一部分實(shí)現(xiàn)兩級二階高通濾波，其截止頻率為3400Hz；后一部分實(shí)現(xiàn)兩級二階低通濾波，其截止頻率為300Hz，兩部分組合從而形成通帶是300Hz~3400Hz的帶通濾波器。此電路通過LM324芯片進(jìn)行兩級信號放大，放大倍數(shù)分別 , （）圖35 麥克風(fēng)信號采集電路 LCD1602顯示和鍵盤模塊本模塊通過顯示信號的頻率和幅值構(gòu)成人機(jī)交互界面，通過按鍵對輸出信號的幅值控制。P58口為單片機(jī)的RST數(shù)據(jù)接口。第4章 程序設(shè)計(jì)在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，除了硬件設(shè)計(jì)外，大量的工作就是如何根據(jù)每個輸入信號的實(shí)際需要設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。 //關(guān)閉看門狗 /*下面六行程序關(guān)閉所有的IO口*/ P1DIR = 0XFF。 P3DIR = 0XFF。 P5DIR = 0XFF。 P1DIR = 0XF7。 P6DIR |= BIT2。 //復(fù)位1602液晶 reset()。 //計(jì)數(shù)時鐘ACLK, 增計(jì)數(shù)模式 TBCCTL0 |= CCIE。 //低功耗模式 LPM0 DACreset()。 //， case 0x0d:bz_v=248。Disp1Char(14,1,t+0x30)。 if(bz_v=3723) bz_v=3723。圖42 鍵盤程序鍵盤程序: if(keyin!=0x0f) { //delay()。break。break。圖43 噪聲采樣程序流程圖反饋程序通過A/D采樣的電壓值來調(diào)節(jié)控制增益的輸出，其流程圖如圖44所示，程序見附錄B。本系統(tǒng)測試儀器見表1。并且波動非常小。綜上所述，本設(shè)計(jì)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。二、今后研究方向隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，自動增益控制的研究也在不斷的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)自動增益控制的方法也在不斷的完善，改進(jìn)目前在性能方面的一些不足，將會得到更大的提高。 ②當(dāng)麥克風(fēng)選通開關(guān)打開時， 電壓標(biāo)準(zhǔn)值增加或減少，從而調(diào)節(jié)輸出信號的大小。unsigned char U[] = {U}。 unsigned long sum0=0, // sum1=0, // sum2, //衰減10倍后的輸入電壓，判斷選通開關(guān) bz_v=2482, //輸出信號初始值為2v t=0, micbz_v=0。 //保存ADC轉(zhuǎn)換電壓結(jié)果的數(shù)組static uint results2[Num_of_Results]。 //外部顯示初始化函數(shù)聲明void ADCreset(void)。 //SMCLK時鐘初始化函數(shù)聲明void delay(void)。 //關(guān)閉看門狗 /*下面六行程序關(guān)閉所有的IO口*/ P1DIR = 0XFF。 P3DIR = 0XFF。 P5DIR = 0XFF。 P1DIR = 0XF0。 P6DIR |= BIT2。 //復(fù)位1602液晶 reset()。 //計(jì)數(shù)時鐘ACLK, 增計(jì)數(shù)模式 // CCTL0 |= CCIE。 while (1) { if(keyin!=0x0f) { //delay()。break。 //選擇是否開啟噪聲監(jiān)測 default:break。 } DACout()。 //unsigned long sum0 = 0。 i++) { sum0 += results[i]。 //如果大于，則增大DA輸出，減小反饋增益 if(z=3276) //輸出2v時，衰減倍數(shù)最大 z=3276。 //顯示標(biāo)準(zhǔn)值 } else if(t==1) //如果有鍵按下 { if(sum0micbz_v) //如果麥克風(fēng)輸入小于反饋值 z+=100。 // 麥克風(fēng)采樣數(shù)據(jù)控制標(biāo)準(zhǔn)值 results1[index1++] = ADC12MEM1。 for(i1 = 0。 //除以32 micbz_v=1241+sum1。