【正文】 附錄） : .............................. 20 第六章 性能測(cè)試與分析 ............................................................................. 25 ................................................................................... 26 ................................................................................... 26 第七章 結(jié)束語(yǔ) ................................................................................................... 27 致謝 ............................................................................................................................ 28 附錄 ............................................................................................................................ 29 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 84 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 單片機(jī)知識(shí)簡(jiǎn)介 1 第一章 單片機(jī)知識(shí)簡(jiǎn)介 什么是單片機(jī) 在一片集成電路芯片上集成微處理器 CPU（ Central Process Unit），隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM（ Random Access Memtory），只讀存儲(chǔ)器 ROM（ Read Only Memtory），中斷系統(tǒng)，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及 I/O 接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)單片機(jī)具有體積小，價(jià)格低，可靠性高和易于嵌入式應(yīng)用等特點(diǎn)，適合用 作智能儀器儀表和工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)的前端裝置。而 51 系列單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。 TEA5767 內(nèi)置了主頻高達(dá) 75MHZ 的數(shù)字信號(hào)處理器，實(shí)現(xiàn)384KBPS/48KHZ 的 MD 級(jí)高品質(zhì) MP3 音樂(lè)文件回放，加上擁有一般 MP3 播放器難以企及的高保真回放線(xiàn)路（信噪比高達(dá) 95DB， THD 總諧波失真率〈 %〉同時(shí)非常省電 。 單片計(jì)算機(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)。這次課程設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)，應(yīng)用，從而達(dá)到學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)軟、硬的能力。單片機(jī)本身沒(méi)有開(kāi)發(fā)能力，必須借助開(kāi)發(fā)機(jī)完成應(yīng)用系統(tǒng)的硬件故障和軟件故障錯(cuò)誤的排除，調(diào)試完程序必須固化到單片機(jī)的內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器芯片中。對(duì)單片機(jī)產(chǎn)品的引腳封裝方面，有的單片機(jī)引腳已減少到 8 個(gè)或更少，從而使應(yīng)用系統(tǒng)的印刷板減小，按插件減少，安裝簡(jiǎn)單。 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 單片機(jī)知識(shí)簡(jiǎn)介 2 (2)機(jī)電一體化 機(jī)電一體化產(chǎn)品是集機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的各種機(jī)電產(chǎn)品。電流，電壓，溫度，液位，流量等物理參數(shù)的采集和控制均可以利用單片機(jī)方便地實(shí)現(xiàn)。在這類(lèi)系統(tǒng)中，采用單片機(jī)作為分布式系統(tǒng)的前端采集模塊。 MCS－ 51 單片機(jī)中斷系統(tǒng) 中斷是一項(xiàng)重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)，這一技術(shù)在單片機(jī)中得到了充分的繼承。在單片機(jī)中，中斷技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)控制。但軟件定時(shí)要占用 CPU，增加 CPU開(kāi)銷(xiāo)，因此軟 件定時(shí)的時(shí)間不易太長(zhǎng)。但需通過(guò)改變電路中的元件參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間，在使用上不過(guò)靈活，方便。 單片機(jī)應(yīng)用中，定 時(shí)與計(jì)數(shù)的需求較多，為了使用方便并增加單片機(jī)的功能，就干脆把定時(shí)電路集成在芯片中，成為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。這 4個(gè)計(jì)數(shù)器均屬專(zhuān)用寄存器之列。外部輸入的脈沖在負(fù)跳變時(shí)有效，進(jìn)行計(jì)數(shù)器加 1（加法計(jì)數(shù)）。這樣不但可 以根據(jù)計(jì)數(shù)器計(jì)算出定時(shí)時(shí)間，也可以反過(guò)來(lái)按定時(shí)時(shí)間的要求計(jì)算出計(jì)數(shù)器的預(yù)置值。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)即為有效，用完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。 P1口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，它不再需要多路轉(zhuǎn)接電路 MUX；因此它作為輸出口使用時(shí)，無(wú)需再外接上拉電阻，當(dāng)作為輸入口使用時(shí)，同樣也需先向其鎖存器寫(xiě)“ 1”，使輸出驅(qū)動(dòng)電路的 FET 截止。當(dāng)作為 I/O 口使用時(shí)，第二功能信號(hào)引線(xiàn)應(yīng)保持高電平，與非門(mén)開(kāi)通，以維持從鎖存器到輸出端數(shù)據(jù)輸出通路的暢通。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的 用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 RST是復(fù)位 /片選線(xiàn)，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高 圖 DS1302 引腳圖 電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 之 前， RST 必須保持低電平。 DS1302 的使用 數(shù)據(jù)傳輸（ I/O） 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。 DS1302 與 RAM相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)：一類(lèi)是單個(gè) RAM單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為 讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類(lèi)為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫(xiě) )、 FFH(讀 )。 TEA5767 中的 UESR 模式給人的印象最為深刻，感覺(jué)有點(diǎn)像艾麗和中的3D效果，能很好并且充分表現(xiàn)出各個(gè)音色的質(zhì)地，讓人聽(tīng)起來(lái)十分的舒服，音質(zhì)個(gè)人主觀意想占比較大的份額，有的 人喜歡低音偏重些，有的人喜歡高音明朗些，所以對(duì)于音質(zhì)的探討還是自己親身體驗(yàn)一下是最好的選擇，不過(guò)話(huà)說(shuō)回來(lái) TEA5767 給人的印象十分出色，很對(duì)的起他自身的價(jià)值！ 高清晰度 FM廣播：支持移動(dòng)存儲(chǔ)，多種音樂(lè)格式 MP3， WMA；錄音功能非常出色，可以直接對(duì)輸入音頻進(jìn)行 MP3 編碼，也就是說(shuō)即使你沒(méi)有 PC機(jī) 也可以從 CD機(jī) /卡帶機(jī)等音頻設(shè)備上獲得動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)，還支持 FM轉(zhuǎn)錄功能：A— B 復(fù)讀；更具個(gè)性化設(shè)計(jì)是可自定義設(shè)計(jì)開(kāi)機(jī)畫(huà)面。 LCD(12864)簡(jiǎn)介 概述 12864LED 是一種具有 4位 /8位并行、 2線(xiàn)或 3線(xiàn)串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。它的計(jì)時(shí)周期為 100 年，顯示滿(mǎn)刻度為 2099年 12 月 31日 23時(shí) 59 分 59 秒，另外應(yīng)有校時(shí)功能和溫度測(cè)量顯示等附加功能，溫度測(cè)量范圍為 55~125℃。當(dāng)修改 時(shí)間時(shí)單片機(jī)通過(guò)人機(jī)交換得到時(shí)間信息然后轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘芯片所認(rèn)同的數(shù)據(jù)格式后修改時(shí)鐘芯片的時(shí)間值。 圖 按鍵掃描流程圖 按鍵消抖采用軟件延時(shí)方式消抖。由于四個(gè)按鍵流程相同故作其中一按鍵流程圖如 圖 。 功能：為雙聲道功率放大電路提供兩種電壓，以應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)合，同時(shí)有數(shù)字式開(kāi)關(guān)，控制信號(hào)有單片機(jī)提供。 功能：為系統(tǒng)提供人機(jī)交換數(shù)據(jù)。 溫度傳感： ds18b20。 雙聲道功率放大電路： LM36. 功能：提高音頻帶負(fù)載能力，以提供更強(qiáng)大的音頻信號(hào)。 同時(shí)為了更加完善本單元的電路和提高功放的可用性，在 LM386 電源前有加上一級(jí)，來(lái)控制功率放大電路電源的通斷，當(dāng)收音機(jī)打開(kāi)時(shí)，同時(shí)從單片機(jī)送來(lái)一個(gè)高電平經(jīng)過(guò)光耦合器控制 NPN 型的三極管來(lái)打開(kāi) LM386 的電源；當(dāng)收音機(jī)關(guān)斷的時(shí)候呢，從單片機(jī)送來(lái)一個(gè)低電平經(jīng)光耦控制 NPN 型三極管來(lái)關(guān)斷 LM386的電源。 單片機(jī)由其內(nèi)部固化程序在 12 MHZ晶振的準(zhǔn)確支持運(yùn)行，將時(shí)鐘芯片中的時(shí)、分讀取到緩沖區(qū)內(nèi)，并將時(shí)、分送到顯示電路， 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 系統(tǒng)的硬件組成 15 圖 所示為時(shí)鐘電路 和復(fù)位電路 原理圖，在 AT89S51 芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。該系統(tǒng)只使用了五個(gè)獨(dú)立按鍵。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 系統(tǒng)的硬件組成 17 圖 收音機(jī)模塊 該系統(tǒng)采用的是 tea5767 做收音機(jī)模塊的核心部件，預(yù)放大電路采用的是tda1308， tda1308 具有一片就能 實(shí)現(xiàn)雙聲道的放大。電路圖如下： 圖 雙聲道功率放大電路 此單元電路采用 lm386 做功放主要部件。電路圖如下： 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 系統(tǒng)的硬件組成 18 圖 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 程序設(shè)計(jì) 19 第五章 程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)中與用到的相關(guān)軟件如圖 和圖 所示： 圖 Keil uVision4使用界面圖 圖 SPI在線(xiàn)燒錄 軟件界面 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 程序設(shè)計(jì) 20 TEA5767 程序（程序清單見(jiàn)附錄） : /********************************/ //由頻率計(jì)算 PLL void get_pll(void) { uchar hlsi。 if (hlsi) pll=(uint)((float)((frequency+225)*4)/(float))。 npll=pll。 //頻率單位 :KHz else frequency=(ulong)((float)(npll)*(float)+225)。 //TEA5767寫(xiě)地址 iic_yinda()。 iic_yinda()。 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 程序設(shè)計(jì) 23 pll=0。 for(i=0。 } iic_stop()。=0x3f。 圖 圖 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 性能測(cè)試與分析 26 先根據(jù)原理圖逐次檢查各個(gè)模塊電路焊接是否正常，排除硬件可能 存在的故障。 4．計(jì)時(shí)穩(wěn)定，可精確校正計(jì)時(shí)精度。 （ 3）可手動(dòng)將時(shí)間顯示和日期顯示互相切換，并可 分別對(duì)分鐘、小時(shí)、日期和月份進(jìn)行校正。另外，要做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)，就必須做到：在設(shè)計(jì)程序之前， 對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過(guò)程中遇到問(wèn)題是很正常德，但我們應(yīng)該將每次遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，不能靈活運(yùn)用。本論文設(shè)計(jì)在 王春霞 老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，無(wú)不凝聚著 王 老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫(xiě)作期間， 王 老師為我提供了種種專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒(méi)有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)論文。 同時(shí)，在論文寫(xiě)作過(guò)程中，我還參考了有關(guān)的書(shū)籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。