【正文】 PD2PD3PD4PD5PD6PD7RSTXTL2XTL1PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7AREFAGNDGND10uHL1DAT29DAT31CMD2VSS3VCC4CLK5VSS26DAT107DAT18K110K211GND0SDGNDDAT2CSIMOSIGND3V3GNDSCKMIOSDAT11uFC84321CON8CSIMOSISCKMISO 圖 33 單片機(jī)與 SD 卡的接口電路 ATmega16 與 TFT 彩屏的接口電路設(shè)計(jì) ATmega16 與 TFT 彩屏的接口電路的功能 ATmega16與 TFT彩屏顯示器的接口電路主要負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換后的聲音信息進(jìn)行 顯示，以 便用戶能接收到 ATmega16 得出的結(jié)果 。首先需要尋找一個(gè)單片機(jī)與 SD 卡通訊的解決方案；其次， SD 卡所能接受的邏輯電平為 ，如果是 5V 單片機(jī)則需要解決電平匹配問(wèn)題。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 PB01PB1(T1)2PB2(AIN0/INT2)3PB3(AIN1/OC0)4PB4(SS)5PB5(MOSI)6PB6(MISO)7PB7(SCK)8PD0(RXD)14PD1(TXD)15PD2(INT0)16PD3(INT1)17PD4(CO1B)18PD5(OC1A)19PD6(ICP)20RESET9XTAL212XTAL113PA0(ADC0)40PA1(ADC1)39PA2(ADC2)38PA3(ADC3)37PA4(ADC4)36PA5(ADC5)35PA6(ADC6)34PA7(ADC7)33VCC10PC0(SCL)22PC1(SDA)23PC2(TCK)24PC3(TMS)25PC4(TD0)26PC5(TD1)27PC6(TOSC1)28PC7(TOSC2)29AVCC30AREF32GND31GND11PD7(OC2)21U7ATmega16L8PIAGNDGND GNDAVCC VCCC18C17C16R 360R8811772266335544U1TDA2882PB0PB1PB2PB3SS PB4MOSI PB5MISO PB6SCK PB7PD0PD1PD2PD3PD4PD5PD6PD7RSTXTL2XTL1PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7AREFAGNDGND10uHL1GNDGNDC247KR1R2KMIC220uFC1220uFC41uFC3GNDGNDGNDDB10DB11DB12DB13DB14DB15DB16DB17 圖 32 ATmega16 與駐極體話筒傳感器接口電路 ATmega16 與 SD 卡接口電路設(shè)計(jì) ATmega16 與 SD 卡接 口功能 ATmega16 與 SD卡的接口電路的主要作用是在 ATmega16 單片機(jī)的控制下，將前端信號(hào)區(qū)傳送過(guò)來(lái)的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)送往 SD 卡進(jìn)行存儲(chǔ)。 ATmega16 與駐極體話筒傳感器接口電路設(shè)計(jì) 如圖 32 所示為駐極體話筒傳感器與 ATmega16 的實(shí)際電路圖。 pclk 微控制器輸出的點(diǎn)時(shí)鐘， pdata為 RBG565 數(shù)據(jù) ， pclkout 和 pdataout 是送往 LCD 的信號(hào)， x7pclk 為 CPLD 的定時(shí)時(shí)鐘，在 pclk 上升沿將 pdata 存入緩沖器 pdatabuf 并將內(nèi)部狀態(tài)位 datavalid置為，在 x7pclk 的上升沿，如果檢測(cè)到 datavalid 為高，則使 pclkout 為低，將緩沖器中的數(shù)據(jù)取出高 5 位紅色信號(hào)，補(bǔ)零后送到 pdataout，并將 datavalid 置為低 ，在下一個(gè) x7 破產(chǎn)遼闊的上升沿將 pclkout 置高， 8b 數(shù)據(jù)送出到 LCD 屏。在 LCD 控制器送出 16b 數(shù)據(jù)時(shí)，需要緩存，并分解出 RGB 信號(hào)分別送出， 5b 紅、 6b 綠、 5b 藍(lán)構(gòu)成 16 位數(shù)據(jù)可以采用補(bǔ) 0 的方法，構(gòu)成 8b 紅、 8b 綠、 8b 藍(lán)。 將 RGB565 轉(zhuǎn)換為 RGB888 要解決 2 個(gè)問(wèn)題 ： 1）比特時(shí)鐘 3 倍頻。因?yàn)?LCD 屏的生產(chǎn)廠商很多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一， LCD 屏 幕 往往不能與 LCD 控制器無(wú)粘合連接，所以在使用 LCD 屏?xí)r，廠家還會(huì)推薦使用其專為 LCD 屏是設(shè)計(jì)的時(shí)序芯片，例如， Sharp 的 LCD LQ035Q7DB02 配套的控制器為 LZ9FC22；日本的 LCD 屏是 16 位色的，本身價(jià)格很高，控制器成本也非常高，性能卻不見(jiàn)得好，采用高性能的 24 位真彩色屏是比較理想的，但接口邏輯需要重新設(shè)計(jì)。 SPI 模式使用字節(jié)傳輸。數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸 [6]。回復(fù)從該 CMD 線上串行傳輸。頻率可在 025MHz 之間變化。但是，命令，回復(fù)，和數(shù)據(jù)（ DAT3）這幾根線，各個(gè) SD 卡必須從主機(jī)分開(kāi)。 表 21 SD 卡針腳定義 針腳 名稱 類型 描述 1 CD DAT3 I/O/PP 卡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)位 3 2 CDM PP 命令 /回復(fù) 3 Vss S 地 4 Vcc S 供電電壓 5 CLK I 時(shí)鐘 6 Css2 S 地 7 DAT0 I/O/PP 數(shù)據(jù)位 0 8 DAT1 I/O/PP 數(shù)據(jù)位 1 9 DAT2 I/O/PP 數(shù)據(jù)位 2 1： S：電源供電， I：輸入 0：輸出 I/O:雙向 PP:I/O使用推挽驅(qū)動(dòng) SD卡的總線概念 SD 總線允許強(qiáng)大的 1 線到 4 線數(shù)據(jù)信號(hào)設(shè)置。 SD 卡支持第二接口工作模式 SPI。卡有自己的電源開(kāi)通檢測(cè)單元，無(wú)需附加的主復(fù)位信號(hào)來(lái)在電源開(kāi)啟后安裝卡。接口驅(qū)動(dòng)單元同步外部時(shí)鐘的 DAT 和 CMD 信號(hào)到內(nèi)部所用時(shí)鐘，本卡有 6 線 SD 卡接口控制，包括：CMD， CLK,DAT0DAT3。一個(gè)低耗電和廣供電電壓可以滿足移動(dòng)電話、電池應(yīng)用比如音樂(lè)播放器、個(gè)人管理器、掌上電腦、電子書(shū)、電子百科全書(shū)、電子詞典等等?？梢酝ㄟ^(guò)專用優(yōu)化速度的串行接口訪問(wèn)，數(shù)據(jù)傳輸可靠。這時(shí)要提供這樣高而穩(wěn)定的紋波系數(shù)小的直流電壓， 不但需要增加直流變換器等器件，而且更為嚴(yán)重的是對(duì)采用電池供電的聲級(jí)測(cè)量?jī)x器來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。同時(shí)要特別指出的是，電容傳聲器的輸出電壓是與由外部提供的極化電壓密切相關(guān)的。在直流電壓作用下，給電容傳聲器充以電荷，使之保持 恒定 的充電狀態(tài)。采用一塊雙路音頻放大繼承電路。 駐極體話筒傳感器 駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無(wú)限話筒及聲控?zé)綦娐分小? AVCC： AVCC 是端口 A 與 A/D 轉(zhuǎn)換器的電源。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門限時(shí)間的 低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 C 處于高阻狀態(tài)。端口 B 也可以用作其他不同的特殊功能。 端口 B（ PB7..PB0）：端口 B 為 8 為雙向 I/O 口模具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。端口 A 為 8位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間， ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1MOPS/MHz，從而可以緩解 系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾 [2]。 DSP 系列往往注重?cái)?shù)字信號(hào)的處理也不合適。項(xiàng)目規(guī)模、對(duì)效率的要求以及成本問(wèn)題很大程度上決定了對(duì)單片機(jī)類型的選用。電路如圖 21 所示。 第五章 最后對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試進(jìn)行說(shuō)明。 第一章 介紹了本文的選題背景，并闡述了研究的目標(biāo)和意義，以及現(xiàn)在的狀況和未來(lái)的發(fā)展方向。 未來(lái)的 SDXC 存儲(chǔ)卡在新的標(biāo)準(zhǔn)助力下， SD 存儲(chǔ)卡的最大容量一舉達(dá)到了2TB，采用微軟 EXFAT 文件系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)最高 300MB/S 的傳輸速率。 但隨著近年來(lái)便攜式隨身設(shè)備功能越來(lái)越多，個(gè)人數(shù)字生活也越來(lái)越豐富，拍照、聽(tīng)音樂(lè)、看視頻、 通信、上網(wǎng)等等已經(jīng)成為大眾娛樂(lè)的普遍現(xiàn)象。這就要求對(duì) SD 卡的硬件與讀寫(xiě)時(shí)序進(jìn)行研究。 SD 卡在現(xiàn)在的日常生活與工作中使用非常廣泛，時(shí)下已經(jīng)成為最為通用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡。根據(jù)不完全調(diào)查，百分之五睡覺(jué)時(shí)有打鼾現(xiàn)象的人，會(huì)發(fā)生不同程度的呼吸驟停，對(duì)人們產(chǎn)生很大危害，本次設(shè)計(jì)便是根據(jù)單片機(jī)與 SD 卡對(duì)這種 情況進(jìn)行記錄并采樣調(diào)查。在軟件設(shè)計(jì)部分 ，介紹了軟件設(shè)計(jì)總體流程。 3．在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)侵犯任何方面知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 2．本人在畢業(yè)設(shè)計(jì)中引用他人的觀點(diǎn)和研究成果，均在文中加以注釋或以參考文獻(xiàn)形式列出，對(duì)本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中注明。 論文介紹了單片機(jī)對(duì)控制 SD 卡的編程設(shè)計(jì)，駐極體話筒傳感器電路連接設(shè)計(jì)以及相關(guān)理論分析等等，詳細(xì)說(shuō)明了電路設(shè)計(jì)的方法及原理，電路實(shí)現(xiàn)的功能以及數(shù)據(jù)處理的方法。 關(guān)鍵詞 ： ATmega16 SD 卡 駐極體話筒傳感器 TFT 彩屏 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) III Abstract This design study is based on the SD card with a microcontroller, digital signal processing technology, by systematic analysis of the microcontroller and the sensor principle and the detection principle, bined with the performance characteristics of the SD card storage, bined with the ATmega16 phone signals are processed, to design the overall schematic. This paper introduces the microcontroller to control the programming of the SD card design, electret microphone sensor circuit connection design and related theoretical analysis, detailing the method and principle of the circuit design, circuit functionality and data processing methods. In the software design section describes the overall software design process. In the hardware section, snoring measured logger based on the SD card storage used by hardware equipment. The experiments show that the electret microphone to collect sound signals through a ATmega16 after converted into a digital signal transmitted into the SD card storage, and after its spread and display on the TFT color display. Keyword： ATmega16； SD card； Electret Microphone Senser； TFT 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 目錄 摘 要 ......................................................... 0 Abstract............................................