【正文】 本文研究內(nèi)容 本文將介紹一種由數(shù)字電位器構(gòu)成的音量調(diào)節(jié)電路的設(shè)計(jì)方法。 第二章 總體方案設(shè)計(jì) 3第二章 總體方案設(shè)計(jì) 單片機(jī)的比較和選擇 當(dāng)今單片機(jī)廠商琳瑯滿目，產(chǎn)品性能各異。 增益控制方案的比較和選擇 方案1：采用A／D／A+DSP構(gòu)成的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，該方案的系統(tǒng)組成復(fù)雜、成本較高。 綜合以上方案，選擇方案3，使用數(shù)字電位器控制增益。C總線的數(shù)字電位器內(nèi)部E178。C總線型數(shù)字電位器輸出方式是漏極開路或集電極開路的形式，所以組成I178。 方案2： SPI(Serial Peripheral Interface串行外設(shè)接口)是一種同步串行外圍總線接口。它含有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)三線串行控制接口。后級(jí)功率放大部分可用運(yùn)算放大器元件，供電電源為+5V，輸入信號(hào)電壓幅度為(10～1000)mVrms，負(fù)載為8歐姆電阻。 擴(kuò)展功能： 通過按鍵的處理是音量能自動(dòng)的增減，能在顯示器上顯示音量的大小。通過采取措施也可實(shí)現(xiàn)對(duì)放大器增益較高精度的控制，增益的調(diào)整是通過選擇數(shù)字電位器中不同阻值的電位器以及軟件的進(jìn)一步修正來達(dá)到的，可控增益放大器可應(yīng)用于采集系統(tǒng)中的信號(hào)調(diào)理或要求放大器增益能程控的場合。 單片機(jī)部分 STC89C52的主要特性 STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFlash Program and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能COMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。 (2)GND——接地端。 (2)PSEN——片外ROM讀選通信號(hào)。 (1)P0口——8位雙向I/O口。 (3) P2口——8位準(zhǔn)雙向I/O口。 可作一般I/O口用，同時(shí)P3口每一引腳還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)(屬控制總線)。 外部方式的時(shí)鐘電路()，XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩器。復(fù)位期間，ALE、PSEN輸出高電平。 （2）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位有兩種方式：上電復(fù)位和按鈕復(fù)位。即當(dāng)計(jì)數(shù)值到一定大時(shí)，開始讀取P3口，并將計(jì)數(shù)器清零，根據(jù)讀到的鍵盤值，執(zhí)行相應(yīng)的操作。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：按鍵被按下時(shí)，設(shè)置一個(gè)時(shí)間片（如20ms），在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行按鍵狀態(tài)判斷，如果在時(shí)間片結(jié)束時(shí)，按鍵狀態(tài)沒有發(fā)生變化，仍然為低電平，則表明按鍵確實(shí)被按下，之后再執(zhí)行相應(yīng)的操作，這樣就可以消除按鍵抖動(dòng)對(duì)按鍵檢測的造成的影響。 顯示電路 顯示時(shí)，單片機(jī)通過按鍵程序讀取按鍵值，并判斷是那個(gè)控制鍵被按下，再執(zhí)行相應(yīng)操作。 數(shù)字電位器 機(jī)械式電位器通常用來調(diào)整系統(tǒng)參考電壓、增益誤差和偏置電壓誤差?；瑒?dòng)端的位置由SPI總線控制[2]。 MCP41XXX系列數(shù)字電位器的引腳MCP41XXX引腳表述： 1) PA0：數(shù)字電位器的一個(gè)固定端； 2) PB0：數(shù)字電位器的一個(gè)固定端； 3) PW0：數(shù)字電位器的抽頭滑動(dòng)端； 4) ：數(shù)字電位器SPI接口的片選引腳； 5）SCK：串行數(shù)據(jù)輸入的同步時(shí)鐘?；瑒?dòng)端的位置由、SI和SCK 3線輸入信號(hào)控制。 一個(gè)命令字節(jié)的格式 。為了編程清楚電位器的“位置點(diǎn)”，該器件在上電時(shí)已將內(nèi)部初始化成80H(即128)，這個(gè)值正好是電阻位置的“中間點(diǎn)”(總電阻值的一半)。通過對(duì)STC89C52單片機(jī)I/O口編程可實(shí)現(xiàn)喇叭音量的控制。 其中單片機(jī)為主控制器，用來對(duì)按鍵進(jìn)行定時(shí)掃描、利用顯示器進(jìn)行音量和音調(diào)的動(dòng)態(tài)顯示、通過。 傳統(tǒng)電位器的音量控制電路。數(shù)字電位器編程程序代碼見附錄B。其中的8位數(shù)據(jù)正好控制256個(gè)電阻滑動(dòng)點(diǎn)。一個(gè)字節(jié)命令實(shí)際上只對(duì)CC0位(功能選擇)和Pl、P0位(電位器選擇)進(jìn)行設(shè)置即可。在SCK的配合下，SI向器件輸入數(shù)據(jù)； 7) Vss：電源地引腳； 8) Vdd：電源正引腳。 MCP41XXX系列器件采用CMOS工藝，功耗極低，被廣泛地應(yīng)用于儀器儀表和精密電壓或電流控制系統(tǒng)中。 數(shù)字電位器的原理和結(jié)構(gòu) 1. MCP41XXX系列數(shù)字電位器的特點(diǎn) MCP41XXX系列器件是具有256個(gè)抽頭的數(shù)字電位器(XDCP)。單片機(jī)可讀取數(shù)字電位器當(dāng)前的抽頭值，將其編碼后送至P0口，顯示器獲得數(shù)據(jù)后，顯示出相應(yīng)的值，完成一次顯示任務(wù)?！?，～，顯示數(shù)據(jù)由P0口輸出至顯示器，顯示相應(yīng)的內(nèi)容。 因?yàn)閷?duì)于操作者來說，只是按了一次按鍵，而檢測程序執(zhí)行了多次。再按鍵被按下之前，單片機(jī)各個(gè)引腳處于高電平，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，相對(duì)應(yīng)的引腳變?yōu)榈碗娖?，?dāng)檢測到有引腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的操作。上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，STC89C52單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，高電平有效。復(fù)位后。 (a) 內(nèi)部時(shí)鐘方式電路 (b) 外部方式時(shí)鐘電路 3．復(fù)位電路 （1）復(fù)位操作[4] 計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，復(fù)位是使中央處理器CPU和內(nèi)部其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，從這個(gè)狀態(tài)開始工作。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路()，XTAL1和XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器與擴(kuò)展I/O口時(shí)，P2口可用于傳送高8位地址(屬地址總線) 。 在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器與擴(kuò)展I/O口時(shí)，P0口可用于分時(shí)傳送低8位地址(地址總線)和8位數(shù)據(jù)信號(hào)(數(shù)據(jù)總線)。 (4) EA/Vpp ——片外ROM選用端/片內(nèi)EPROM編程電源。使用內(nèi)部振蕩電路時(shí)外接石英晶體。 STC89C52的主要功能主要功能特性 兼容MCS51指令系統(tǒng) 8K可反復(fù)擦寫Flash ROM 片內(nèi)帶256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 時(shí)鐘頻率024MHZ 尋址空間為64KB 128個(gè)用戶位尋址空間