最新基于avr的錄音筆設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 主要運用了ATmega16單片機內(nèi)部集成的ADC轉(zhuǎn)換模塊以及PWM功能，將從外部接收的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并存儲在AT45DB041B存儲芯片中，再將從AT45DB041B存儲芯片中讀取的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，送到外部的喇叭中進行播放。與傳統(tǒng)錄音機相比，數(shù)碼錄音筆是通過數(shù)字存儲的方式來記錄音頻的。 首先要實現(xiàn)聲音信號的采集，就需要一種聲敏傳感器，可以采用MIC，再加上一些濾波電路，從而實現(xiàn)聲音信號的采集。刪除則直接將存儲芯片中的數(shù)據(jù)刪除就行了，當(dāng)然這中間還有許多的細(xì)節(jié)問題需要考慮，例如聲音的功率放大、去除雜波等等。 第二節(jié) 運用AVR自帶的ADC以及PWM模塊AVR系列的單片機內(nèi)部，已經(jīng)集成了ADC和PWM模塊，利用這兩個模塊，可以實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換。 27 3 圖31 ATmega16 的引腳圖 ATmega16 的引腳說明：VCC 數(shù)字電路的電源 GND 地 端口 A(PA7..PA0) 端口 A 做為 A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 A 處于高阻狀態(tài)。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 B 處于高阻狀態(tài)。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉 低時將輸出電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。 RESET 復(fù)位輸入引腳。XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端。AREF A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。ATmega16 有如下特點:16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時讀寫的能力，即RWW) ，512 字節(jié) EEPROM ，1K 字節(jié) SRAM ，32 個通用 I/O 口線，32 個通用工作寄存器，用于邊界掃描的 JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器 / 計數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART ，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路 10位具有可選差分輸入級可編程增益 (TQFP 封裝 ) 的 ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，一個 SPI 串行端口，以及六個可以通過軟件進行選擇的省電模式。在更新應(yīng)用Flash存儲區(qū)時引導(dǎo)Flash區(qū)(Boot Flash Memory)的程序繼續(xù)運行，實現(xiàn)了 RWW 操作。圖32 AT45DB041B的引腳圖AT45DB041B的引腳說明：連續(xù)輸入（SI）：SI 腳僅作為輸入腳且用于將數(shù)據(jù)寫入至器件中。數(shù)據(jù)總是隨著SCK 腳上的上升沿進入而隨著SCK 腳上的下降沿流出。寫保護：如果WP 腳置為低電平，主存中的前256 頁就無法被重寫。 復(fù)位：復(fù)位腳（RESET）上的低電平將終止正在運行中的操作并將內(nèi)部狀態(tài)置為空閑狀態(tài)。RESET 腳也是內(nèi)部拉高的；因此若非需要，RESET 腳上不需連接其他引腳。狀態(tài)表示著閃存陣列和其中一個緩存不能被訪問；但對于另一個緩存的讀寫操作仍可進行。 當(dāng)在主內(nèi)存的某頁上進行程序重調(diào)或者連續(xù)讀 寫數(shù)據(jù)流時，數(shù)據(jù)緩存都可以接收數(shù)據(jù)。其簡單的串行接口使得外圍硬件設(shè)計變得容易，增強了系統(tǒng)的可靠性，最大化減小了開關(guān)噪聲，降低了封裝尺寸和有效引腳數(shù)量。在進行編寫和讀操作時，本器件需要單獨的電源供電。也就是說，最后一個頁中的內(nèi)容可能并非是FFH。表33 AT45DB041B的附加命令命令SCK模式操作碼主存頁至緩存1的傳送任意53H主存頁至緩存2的傳送任意55H主存頁至緩存1的比較任意60H主存頁至緩存2的比較任意61H通過緩存1的自動頁重寫任意58H通過緩存2的自動頁重寫任意59HAT45DB041B的寫操作時序如圖33所示。通過硬件電路和軟件程序的有機結(jié)合，從而實現(xiàn)了錄音筆的相關(guān)功能。[2]聲音輸入模塊原理圖如圖42所示。圖43 聲音存儲模塊原理圖模塊的功能說明:ATmega16及緊密相連的這一部分電路模塊，是該系統(tǒng)的核心部分，ADC轉(zhuǎn)換和DAC轉(zhuǎn)換，都是在該部分進行的，并通過該部分控制整個系統(tǒng)，相應(yīng)的濾波，外部晶振和按鍵也屬于該部分。原理圖如圖44所示。初始化完成之后，就進入主程序中進行鍵盤掃描，速度極其的快，無鍵盤按下時甚至只用不到1微秒的時間。定時器有中斷，其中有要求TCNT0設(shè)置這個基本的操做，還有一個就是ADSC置位要求進行下一次轉(zhuǎn)換。Dataflash有2048頁，每一頁有264字節(jié)，在每一頁寫滿之前，程序不會再檢測按鍵，一直到一頁寫滿了，才檢測按鍵，如果仍舊是按下則繼續(xù)錄音，否則退出。放音程序的設(shè)計思想：與錄音程序相同，進入程序之后才開啟所需要的功能。放音程序最大的特點是那些控制參數(shù)雖然是全局變量，但是它們在進入程序的第一時間就被初始化了，在就要退出程序的最后時刻再次被初始化。首先，如前面提到的，它有延時去抖的時間。方框圖的相關(guān)說明[5]：這里主要說明了放音函數(shù)具體的操作過程，當(dāng)按下放音按鍵時，進入放音函數(shù)playback()，進行相關(guān)變量和器件的的初始化操作，當(dāng)放音按鍵放開時，返回到主函數(shù)進行按鍵的掃描，否則，進入聲音的播放程序。按下錄音按鍵，對著MIC講話，講完以后放開按鍵。通過對系統(tǒng)的微小調(diào)節(jié)，基本上可以實現(xiàn)錄音、放音和刪除等功能。按下放音按鍵，仔細(xì)聽speaker中的聲音。系統(tǒng)的總體設(shè)計原理圖如圖71所示圖71總結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計是對四年本科學(xué)習(xí)知識的綜合應(yīng)用，通過做畢業(yè)設(shè)計，我不但對以前所學(xué)的知識加深了理解，而且提高了自己的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，在具體應(yīng)用當(dāng)中還培養(yǎng)了自己科學(xué)的設(shè)計思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。這次畢業(yè)設(shè)計能夠取得成功是老師的精心指導(dǎo)和小組成員共同努力的結(jié)果。但我的指導(dǎo)老師在我完成這次作業(yè)中給予了我很大的幫助，如我在對錄音筆的設(shè)計時不知道該怎么進行時，老師給我講解了其設(shè)計的精髓和應(yīng)該注意的問題，幫助我很好的完成了這次設(shè)計和實
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