【正文】 CC 連接。端口 D 也可以用作其他不同的特殊功能。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。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。所以選擇電源模塊 MCU 單片機 TFT彩屏顯示器 駐極體話筒傳感器 SD卡電路 長春理工大學本科畢業(yè)設計 4 ATMEL 公司制作的 AVR 系列芯片中的 ATmega16 作為本次設計的處理單元。 ASM1117前后并行接了多個濾波、退耦電容，以進一步穩(wěn)定現(xiàn)行電源的平滑度，減小電源的紋波，提高電源的帶負載能力和瞬態(tài)響應。 第三章 介紹基于 SD 卡存儲的鼾聲 記錄 儀各器件與單片機 Atmega16 的電路接口設計，說明各模塊 間 的相互聯(lián)系。其中，基于 NAND Flash 芯片技術衍生出來的多媒體數(shù)長春理工大學本科畢業(yè)設計 2 字存儲卡應用范圍答復擴大，價格也成急速下降勢頭。SD 卡之所以得到如此廣泛的使用，是因為它價格低廉、存儲容量大、使用方便、通用性與安全性強等優(yōu)點。實驗表明，采用駐極體傳聲器收集聲音信號 ， 經(jīng)由 ATmega16 處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送進入 SD卡存儲，而后將其傳至 TFT 彩屏顯示器上并顯示 出來，其整個實驗流程是可以實現(xiàn)的。編號 本科生畢業(yè)設計 基于 SD卡存儲的鼾聲記錄儀 The Snore Measurement Record Based On The SD Card 學 生 姓 名 專 業(yè) 電子信息工程 學 號 指 導 教 師 學 院 電子信息工程 二〇一二年六月 長春理工大學本科畢業(yè)設計 I 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)承諾書 1．本人承諾：所呈交的畢業(yè)設計《 基于 SD卡存儲的鼾聲記錄儀 》，是認真學習理解 學校的《長春理工大學本科畢業(yè)設計工作條例 》后，在教師的 指導下，保質(zhì)保量獨立地完成了任務書中規(guī)定的內(nèi)容，不弄虛作假，不抄襲別人的工作內(nèi)容。在硬件部分，介紹了基于 SD 卡存儲的鼾聲 記 錄儀所需要用到的硬件器材。在諸如 MP數(shù)碼相機等設備上也都采用 SD 卡作為其存儲設備。此外，數(shù)碼相機、 MP3/MP智能手機、 GPS 導航儀的大量普及，是的周邊產(chǎn)品的附加價值也跟著水漲船高。 第二章 介紹了鼾聲 記錄 儀的硬件部分，通過對各個元器件的介紹與選擇，完成硬件部分的認識。 系統(tǒng)輸入的 9V 電源首先通過 電源轉(zhuǎn)換芯片把輸入的 9V 電壓轉(zhuǎn)換為 5V，然后 5V 電壓再通過 把 5V 電壓轉(zhuǎn)換為 。根據(jù)單片機的對比，系統(tǒng)設計應該選用 8 位機中新能優(yōu)越的單片機。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。 端口 C（ PC7..PC0）：端口 C 為 8 為雙向 I/O 口模具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。在復位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 D 處于高阻狀態(tài)。不適用 ADC 是，該引腳應該直接與 VCC 連接。其主要特點是效率高、耗電小，靜態(tài)工作電流長春理工大學本科畢業(yè)設計 6 型值只有 6MA 左右，該集成電路的電壓適應能力強（ ），即使在 低電壓下使用， 也 會有約 100mW 的功率輸出。此時，由聲壓而引起的交變電壓，其數(shù)學關系式是極化電壓是決定電容傳聲器靈敏程度的一個重要因素，并要求它穩(wěn)定和紋波系數(shù)小。接口允許幾個卡垛疊，通過他們的外部鏈接 ， 接口完全符合最新的消費者標準，叫做 SD 卡系統(tǒng)標準，有 SD 卡系統(tǒng)規(guī)范定義。在多 SD 卡垛疊中為了表示 SD 卡，一個卡標識寄存長春理工大學本科畢業(yè)設計 8 器（ CID）和一個響應地地址寄存器（ RCA）預先準備好、一個附加的寄存器包括不同類型操作參數(shù)。如果接到復位命令（ CMD0）時， CS 信號有效（低電平）， SPI 模式啟用。 這個特性使得硬件和系統(tǒng)上交替使用。一個命令 是 對之前命令的回答。所有的數(shù)據(jù)融合到一些字節(jié)中并 aligned to the CS signal（可能是：通過 CS 信號來矯正）、 SPI模式的優(yōu)點就是簡化主機的設計。 LCD 控制器每個像素用一個時鐘 1 次送出 16b 數(shù)據(jù)，而 LCD 屏每個像素需要 3 個鐘頭，每次獲得 8b。使用這種方法一次將綠色及藍色信號送出，在藍色信號送出后，保持 pclkout 為高，知道下一個 datavalid 為高，進入下一次轉(zhuǎn)換，從圖中可以看出，數(shù)字 3 倍頻信號pcklout 不是均勻的，；暗色數(shù)據(jù)時鐘的占空比不是 50%【 8】 。 ATmega16 與 SD 卡接口電路設計 單片機與 SD 卡的接口電路如圖 33 所示。 ATmega16 與 TFT 彩屏的接口電路設計 單片機 ATmega16 與 TFT 的接口電路如圖 33 所示。=~0xff。 } ATmega16 單片機讀寫 SD 卡的軟件設計 軟件設計主要包括二部分：對 SD 扇區(qū)讀寫，單片機跟上位機（ HOST）依據(jù) RS232 傳輸協(xié)議的通信程序設計。 SD 卡所有的命令都由 6 個字節(jié)組成，發(fā)送的時候首先發(fā)送最高位。在 SPI 模式中定義了三種應答格式， SD 卡的初始化 SD 卡的初始化時非常重要的，只有進行了正確的初始化，才能進行扇區(qū)讀寫等操作。 SD 卡初始化的 C 語言程序。 (1)程序里想串口發(fā)送中文字符，結果串口調(diào)試助手顯示為亂碼。通過 winHex 的觀察，數(shù)據(jù)缺失寫入了 SD 卡的 7632 扇區(qū)。 //delayms(5)。 //delayms(5)。喊完這些芯片之后，測量各個芯片 的供電電壓是否正確。 從 sd 卡讀取圖片在 TFT 顯示 如圖 51： 圖 51 圖 52 單片機 PA0 口通過自身的 AD 轉(zhuǎn)換功能，將聲音傳感器實時采集的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)，存儲到 SD 卡里，并通過 TFT 實時顯示。通過向串口調(diào)試助手顯示扇區(qū)的讀寫過程和數(shù)據(jù)。最后通過軟、硬件調(diào)試實現(xiàn)了以下功能： (l)通過硬件測試工具，完成了對硬件電路的測試，為實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能奠定了基礎。下載先前編寫好的串口發(fā)送接收程序，通過燒成器吧程序下載到單片機里運行，打開串口調(diào)試助手沒觀察串口調(diào)試助手是否接收到了發(fā)送的字符。如果確認無誤后加上直流電源，查看電源的電流情況，如果電流過大可能存在短路的情況，應立即關閉電源檢查線路。 //delayms(5)。 LCD_RD_SET。但 ATmega16 必須設置其 I/O 引腳為輸入引腳，還是輸出引腳。 SPI 總線模式支持單塊（ CMD24）和多塊（ CMD25）寫操作，多塊操作實質(zhì)從指定位置開始寫下去，直到 SD 卡收到一個停止命令CMD12 才停止 [14]。隨后就是寫入命令 CMD0，為了實現(xiàn)兼容性，發(fā)送 CMD0 后，再發(fā)送 CMD55 和ACMD41（使用 ACMD 類的指令前應先發(fā) CMD55， CMD55 起到一個切換到ACMD 類命令的作用）確認是否有回應，如果有回應則為 SD 卡，如果回應超市，則可能是 MMC 卡，再發(fā) CMD1 確 認 [13]。 CDM24為寫單塊命令就有命令參數(shù)，命令參數(shù)就是要寫扇區(qū)的地址。對于不帶 SPI 串行總線接口的 ATmega16 單片機，需要用軟件來模擬 SPI 總線操作 [11]。 ADMUX=(1REFS0)|(ADC_Muxamp。 通過計算機軟件實現(xiàn)單片機與 TFT 彩屏 通訊，將采集到的數(shù)據(jù)在計算機上進行顯示、處理。 如圖 33 所示為 SD 卡 與 ATmega16 的實際電路圖。將駐極體話筒傳感器數(shù)字數(shù)據(jù)端口引出。數(shù)據(jù)高位補 0 時色彩較柔和，地位補 0 時彩色較艷麗。 RGB565RGB888 的轉(zhuǎn)換 以友達光電 AUO 生產(chǎn)的 A06QU01 為例，這是一種 24 位的 TFT 真彩屏，分辨率為 320x240，每個像素由 RGB888 表示，其控制時序圖 27 所示， LCD 要求的時序由幀同步（ VSYNC）、行同步（ HSYSNC）、比特時鐘（ DCLK）及數(shù)據(jù)（ Data【 0:7】）構成，幀同步和行同步只是每一幀和每一行的開始。 表 22 SPI 模式針腳定義 針腳 名稱 類型 描述 1 CS I 片選（負有效） 2 DI I 數(shù)據(jù)輸入 3 Vss S 地 4 Vcc S 供電電壓 5 CLK I 時鐘 6 Vss2 S 地 7 DO O 數(shù)據(jù)輸出 8 RSV 9 RSV 1： S:電源供電， I:輸入 O：輸出 I/O：雙向 PP:I/O 使用推挽驅(qū)動 注意： SPI 模式時，這些信號需要在主機端用 10100K 歐的電阻上拉。SD 卡的總線管理器可以不受任何限制的自由產(chǎn)生 025MHz 的頻率。當默認的上電后， SD 將 使用DAT0 初始化之后，主機可以改變線寬（即改為 2 根線，三根線。它防短路，在帶電插入 或移出卡時。使用非常有效的數(shù)據(jù)壓縮比如 MPEG， SD卡可以提供足夠的容量來應付多媒體數(shù)據(jù) 。由于電容傳聲器在工作時，需要由外部提供這樣高而穩(wěn)定的極化電壓，使聲級測量儀器的結構難于緊湊，曾一度使聲級測量儀器處于停滯不前的狀態(tài)，甚至可惜。若充電回路的電阻選擇保持足夠的大，使時間嘗試遠大于聲壓變化的最大周期，則可認為在兩極上維持了恒定的電荷。屬于最常用的電容話筒。持續(xù)時間小于門限間的脈沖不能保證可靠復位。如果 JTAG 接口使能，即使復位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、 PC3（ TMS）與 PC2(TCK)的上拉電阻唄激活，端口 C 也可以用作其他不同的特殊功能。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。 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 辨 解掃描的 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，可編程穿行 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)正當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。基于對系統(tǒng)的整體設計和硬件資源的要求，電路設計中采用的微處理器電路相對模擬系統(tǒng)更為簡單，可實現(xiàn)較為復雜的控制算法，有一定的數(shù)據(jù)存儲空間，靈活適應性強，控制 精度高，無零點飄移。 第六章 結束語 長春理工大學本科畢業(yè)設計 3 第 2 章 系統(tǒng)硬件簡介 電源模塊 圖 21 電路總流程原理圖 電源是系統(tǒng)中最關鍵的部分，它決定著整個系統(tǒng)的成敗。未來便攜式存儲器將會是 SD 卡占據(jù)主流地位的時代。 研究目 標和意義 研究 Atmega16 單片機對 SD卡的讀寫，解決 Atmega16 單片機應用系統(tǒng)存取大容量數(shù)據(jù)。 SD 卡 (Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全 數(shù)碼卡 ，是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，它被廣泛地于便攜式裝置上使用，例如個人數(shù)碼助理 (PDA)、數(shù)碼相機和多媒體播放器等。 4．本人完全了解學校關于保存、使用畢業(yè)設計的規(guī)定，即：按照學校要求提交論文和相關材料的印刷本和電子版本；同意學校保留畢業(yè)設計的復印件和電子版本，允許被查閱和借閱；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其他復制手段保存畢業(yè)設計， 可以公布其中的全部或部分內(nèi)容。 以上承諾的法律結果將完全由本人承擔！ 作 者 簽 名： 年 月 日 長春理工大學本科畢業(yè)設計 II 摘 要 本 設計 研究 SD 卡與單片機的數(shù)字信號處理技術，通過對單片機的系統(tǒng)分析以及對傳感器原理和檢測原理的研究，結合 SD 卡存儲的性能特點，并結合ATmega16 單片機接收 處理 信號 ，設計出整體電路圖和設計方案。 SD 卡由日本松下、東芝及美國SanDisk 公司于 1999 年 8 月共同開發(fā)研制。 SD 卡現(xiàn)階段狀況及未來展望 SD卡由日本松下、東芝以及美國 SanDisk 公司于 1999 年 8 月共同開發(fā)研制，當時遠遠沒有市場，三大主要廠商仍然堅持使用自己的專利格式：奧林帕斯和富士使用的是 XD 卡，索尼使用的是 Memory Stick。 本文要完成的工作 本文通過以單片機 Atmega16 為核心部分設計的一個 記 錄系統(tǒng)。本系統(tǒng)單片機供電范圍為 電源，而 SD 卡的供電范圍是 ，所以系統(tǒng)需要兩種電源。可見普通的51 系列單片機因為資源缺乏而無法滿足設計要求。 ATmega16 單片機為 40 引腳芯片，如圖 22 所示， 圖 22 ATmega16 40 引腳圖 工作于空閑模式