【文章內(nèi)容簡介】 大的支持。 與較早的版本 ——Protel99 相比， Protel DXP 2021 不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強(qiáng)化了電路設(shè)計(jì)的同步化，同時(shí)整合了 VHDL和 FPGA 設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其功能大大加強(qiáng)了 [7]。 此 電子音樂門鈴的電路設(shè)計(jì)方案如圖 所示 圖 PCB 繪制電路圖 主電路設(shè)計(jì) AT89C5l 單片機(jī)簡介 :單片機(jī)發(fā)展至今已有 20 余年的歷史，形成了約 50 個(gè)系列 400 余種機(jī)型，設(shè)計(jì)者不可能對(duì)每一種芯片都熟悉，因此在選擇芯片時(shí)切勿追趕時(shí)髦，使用從未接觸過的芯片。 單片機(jī)控制系 統(tǒng)的核心器件是單片機(jī)芯片，它提供的功能和資源對(duì)整個(gè)應(yīng)用 9 系統(tǒng)所需要的支持電路、接口硬件設(shè)計(jì)以及軟件程序設(shè)計(jì)起著關(guān)鍵的作用。ATMEL 公司以 E2PROM 技術(shù)和 Intel 公司的 80C31 單片機(jī)核心技術(shù)交換，從而取得 80C31核的使用權(quán)。 ATMEL公司把自身的優(yōu)勢(shì)，即先進(jìn)的 Flash技術(shù)和 80C31核相結(jié)合，從而生產(chǎn)出 Flsah 單片機(jī) AT89C51 系列 [8]。 ATMEL89 系列單片機(jī)具有下列優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)部含 Flsah 存儲(chǔ)器 ， 在系統(tǒng)開發(fā)過程中，可以十分容易進(jìn)行程序的修改，大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期 [9]。 同時(shí)，在系統(tǒng)工 作過程中，能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影 響到信息的保存； 輸出引腳和指令系統(tǒng)與 80C51 兼容用 89 系列單片機(jī)取代 80C51 時(shí)，可以直接進(jìn)行代換 ； 靜態(tài)時(shí)鐘方式 ， 89 系列單片機(jī)采用靜態(tài)時(shí)鐘方式，所以可以節(jié)省電能，這對(duì)降低產(chǎn)品的功耗十分有利 ； 錯(cuò)誤編程亦無廢品產(chǎn)生錯(cuò)誤編程之后仍可以重新編程，直到正確為止，故不存在廢品 ； 可進(jìn)行反復(fù)系統(tǒng)試驗(yàn)到最優(yōu)。而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以修改，使系統(tǒng)不斷適應(yīng)用戶的最新要求 [13]。 ATMEL9 系列單片機(jī)是以 80C31 核構(gòu)成的，它和 8051 系列單片機(jī)是兼容的系列， 故對(duì)于 8051 的用戶來說，用 ATMEL 公司的 89 系列機(jī)進(jìn)行取代 8051 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是輕而易舉的事 [10]。 AT89C51 是一種低功耗／低電壓、高性能的 8 位單片機(jī)，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS 一 51 兼容，雙列直插封裝圖如 [14]所示。它具有下列主要功能： 10 圖 51 芯片引腳圖 其最小系統(tǒng)電路如圖 所示： 圖 最小系統(tǒng)電路 11 其最小系統(tǒng)實(shí)物電路如圖 所示： 圖 最小系統(tǒng)實(shí)物電路圖 音樂功放電路設(shè)計(jì) LM386 引腳圖 ,特性及典型功放電路 和芯片使用 方法與自激嘯叫防治措施 介紹 。 概述 LM386 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器 ,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少 ,電壓增益內(nèi)置為 20。但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容 ,便可將電壓增益調(diào)為任意值 ,直至 200。輸入端以地位參考 ,同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半 ,在 6V 電源電壓下 ,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得 LM386 特別適用于電池供電的場合。 LM386的封裝形式有塑封 8引線雙列直插式和貼片式。其封裝圖如 ： 12 圖 LM386 引腳圖 特性 靜態(tài)功耗低 ,約為 4mA,可用于電池供電，工作電壓范圍寬 ,412V or 518V， 外圍元件少，電壓增益可調(diào) ,20200， 低失真度。 LM386 電源電壓 412V，音 頻功率 。 LM386 音響功放是由 NSC 制造的，它的電源電壓范圍非常寬，最高可使用到 15V，消耗靜態(tài)電流為 4mA，當(dāng)電源電壓為 12V 時(shí)，在 8 歐姆的負(fù)載情況下，可提供幾百 mW 的功率。它的典型輸入阻抗為 50K。 應(yīng)用電路 如圖 所示 圖 功放電路圖 13 焊接功放電路實(shí)物圖如 所示 圖 功放電路實(shí)物圖 喇叭實(shí)物圖如 所示 圖 喇叭實(shí)物圖 14 芯片使用方法與自激嘯叫防治措施 LM386 是電子產(chǎn)品和家庭業(yè)余制作中廣泛使用的音頻功率放大 Ic。其典型應(yīng)用電 路如圖 所示。在絕大多數(shù)場合或單獨(dú)使用的情況下， LM386 比較正常；但在和其它電路搭配之后，有可能產(chǎn)生自激和靈敏度降低等現(xiàn)象。就該 Ic 的使用方法和自激嘯叫的防治措施介紹如下。 圖 典型應(yīng)用電路 入信號(hào)過強(qiáng)引起的自激嘯叫。對(duì)于由于輸入信號(hào)過強(qiáng)引起的嘯叫，可在 LM386第 ① 、 ⑨ 腳之間加阻容網(wǎng)絡(luò)，批量應(yīng)用時(shí)， R的阻值可由實(shí)驗(yàn)決定，或?qū)?R代換為微調(diào)電位器 w，若信號(hào)仍然過強(qiáng)，可將 LM386第 ① 、 ⑤ 腳懸空。 高頻自激。防高頻自激電路原理如圖 所示。對(duì)高頻自激引起的嘯叫可在信號(hào)輸入端與地之間接 一只 47ooo~． F 的瓷片電容，在第 ⑥ 腳與地之間接一只 l00 470opF 瓷片電容。作單端輸人時(shí)，閑置的輸入端不要懸空而要接地。 低頻自激。對(duì)于低頻自激引起的嘯叫可試在輸入端與地之間接一只 6． 8~22kn電阻，將第 ⑥ 腳的濾波電容增大到 1000~F，在制作印制板時(shí)，／ i~． M386 盡量靠近電源輸出端。 在使用其它品牌產(chǎn)品 (如 (jI38 l(A386 等 )時(shí)，有的 IC 會(huì)對(duì)高音頻的靈敏度有影響。可在其第 ⑦ 腳與地之間接一只 0． 1 F 瓷片電容，在第 ④ 、 ⑥ 腳間 (注： 15 不同于第 ⑥ 腳接地 )接一保 0． 1 F 瓷片電 容 [11]。 圖 防高頻自激電路原理圖 16 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)需要用到的軟件都是大眾一般使用的軟件，具有方便簡易快捷的優(yōu)點(diǎn)，程序用 C 語言編程，也是編程的主流語言，方便日后修改與調(diào)試。 軟件介紹 本系統(tǒng)程序開發(fā)需要用到 keil、 STCISP V35 軟件以及郭天祥 51 開發(fā)板。以下是關(guān)于 keil 和 STCISP 的簡介。 現(xiàn)代電子系統(tǒng)的基本核心是嵌人式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而單片機(jī)是最典型、最廣泛、最普及的嵌入式系統(tǒng)。學(xué)好單片機(jī)，靈活應(yīng)用 Keil 軟件在電子、科技領(lǐng)域靈活應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，將 是帶動(dòng)國家科技發(fā)展、增強(qiáng)國家綜合實(shí)力的必經(jīng)之路。 Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 Keil 提供了包括 C 編譯器 、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境 （ uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 Pentium或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、WIN202 WINXP 等 操作系統(tǒng) 。 掌握 Keil 軟件的使用對(duì)于使用 51 系列單片機(jī)是十分必要的，即使不使用 c語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令單片機(jī)開 發(fā)事半功倍。 [12] STCISP 是 單片機(jī) 下載編程燒錄軟件，是針對(duì) STC 系列單片機(jī)而設(shè)計(jì)的，可下載 STC89 系列、 12C2052 系列和 12C5410 等系列的 STC 單片機(jī)，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。 程序控制流程圖如圖 所示。 17 圖 程序控制流程圖 準(zhǔn)備 調(diào)用初始化程序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào)用初始化程序 調(diào)用延時(shí)子程序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào)用初始化程序 調(diào)用延時(shí)子程序 調(diào)用延時(shí)子程序 調(diào)用播放子程序 調(diào)用播放子程序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào)用初始化程序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào)用初始化程序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào)用初始化程序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào)用初始化程序 調(diào)用播放子程序 18 主程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)首先建立音樂，把音樂的音符找出，建立各個(gè)音符的常數(shù)表， 如 下圖： 圖 音符常數(shù)表 編寫程序時(shí)，我們把表建立在一個(gè)數(shù)組內(nèi)，每個(gè)發(fā)音符使用一個(gè)字節(jié)，字節(jié)高四位（簡譜碼）代表音符的高低，低四位（節(jié)拍碼）代表音符的節(jié)拍。如果一拍為 秒， 1/4 秒就是 秒，只要設(shè)定延時(shí)時(shí)間就可以求得節(jié)拍的時(shí)間。假設(shè)1/4 拍為 1 DELAY，則 1 拍應(yīng)該為 4 DELAY，以此類推。所以只要求得 1/4 拍的DELAY 時(shí) 間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)。 1/4 拍的延時(shí)時(shí)間在此我們?cè)O(shè)為 125毫秒。 主文件程序由主程序、延時(shí)程序以及歌曲程序組成。 主程序首先對(duì)所有端口進(jìn)行初始化操作，接著進(jìn)入不斷循環(huán)部分，直到按鍵按下，進(jìn)入防止抖動(dòng)程序，如果不是抖動(dòng)，則進(jìn)入音樂播放程序，直到音樂播放完畢，再次進(jìn)入等待按鍵按下部分，直到第二次按鍵按下，再次進(jìn)入防止抖動(dòng)程序，如果不是抖動(dòng)，則 再次 進(jìn)入音樂播放程序，直到音樂播放完畢， 直到第三次按鍵按下，最后一次次進(jìn)入防止抖動(dòng)程序，如果不是抖動(dòng)，則最后一次次進(jìn)入音樂播放程序，直到音樂播放完畢，回到循環(huán)起點(diǎn)，等 待第四次按鍵按下部分，如此類推。程序如下： main() { InitialSound()。 while(1){ if(key==0) 19 { Delay1ms(10)。 if(key==0) Play(Music_Girl,0,3,360)。 do { }while(key==1)。 if(key==0) { Delay1ms(10)。 if(key==0) Play(Music_Same,0,3,360)。 do { }while(key==1)。 if(key==0) { Delay1ms(10)。 if(key==0) Play(Music_Two,0,3,360)。} } } } } 延時(shí)程序部分。為防止按鍵抖動(dòng)，對(duì)門鈴進(jìn)行有效保護(hù)，設(shè)計(jì)了防止抖動(dòng)延時(shí)程序，程序如下： void Delay1ms(unsigned int count) { 20 unsigned int i,j。 for(i=0。icount。i++) for(j=0。j120。j++)。 } 播放文件程序設(shè)計(jì) 播放文件程 序由初始化程序函數(shù)，音符發(fā)生中斷函數(shù)，播放函數(shù)組成。 初始化函數(shù)是對(duì)芯片端口進(jìn)行初始化操作，以確定中斷模式以及端口初始值，程序如下： void InitialSound(void) { BeepIO = 0。 Sound_Temp_TH1 = (65535(1/1200)*SYSTEM_OSC)/256。 // 計(jì)算 TL1 應(yīng)裝入的初值 (10ms 的初裝值 ) Sound_Temp_TL1 = (65535(1/1200)*SYSTEM_OSC)%256。 // 計(jì)算 TH1 應(yīng)裝入的初值 TH1 = Sound_Temp_TH1。 TL1 = Sound_Temp_TL1。 TMOD |= 0x11。 ET0 = 1。 ET1 = 0。 TR0 = 0。 TR1 = 0。 EA = 1。 } 音符發(fā)生中斷函數(shù)用于接收到中斷信號(hào)時(shí)，進(jìn)行的聲音播放操作，程序如下： void BeepTimer0(void) interrupt 1 //音符發(fā)生中斷 { BeepIO = !BeepIO。 21 TH0 = Sound_Temp_TH0。 TL0 = Sound_Temp_TL0。 } 播放函數(shù)用于主文件程序中調(diào)用 音符的音調(diào)以及節(jié)拍，從而產(chǎn)生中斷，播放音樂，其部分程序如下： …… while(Point SoundLength) { SL=Tone%10。 //計(jì)算出音符 SM=Tone/10%10。 //計(jì)算出高低音 SH=Tone/100。 //計(jì)算出是否升半 CurrentFre = NewFreTab[SignTab[SL1]+SH]。 //查出對(duì)應(yīng)音符 的頻率 if(SL!=0) { if (SM==1) CurrentFre = 2。 //低音 if (SM==3) CurrentFre = 2。 //高音 Temp_T = 65536(50000/CurrentFre)*10/(12021000/SYSTEM_OSC)。//計(jì)