【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)字電路也使用不同的地線。同相模擬輸入(ANA IN+)這是錄音信號(hào)的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端輸入時(shí),信號(hào)由耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值32mV,耦合電容和本端的3KΩ電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動(dòng)時(shí),信號(hào)最大幅度為峰峰值16mV。(ANA IN)差分驅(qū)動(dòng)時(shí),這是錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過(guò)耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值16mV。(AUD OUT)提供音頻輸出,可驅(qū)動(dòng)5KΩ的負(fù)載。(SS)此端為低,即向該ISD4003芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。(MOSI)此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端口,供ISD輸入。(MISO)ISD的串行輸出端。ISD未選中時(shí),本端呈高阻態(tài)。(SCLK)ISD的時(shí)鐘輸入端,由主控制器產(chǎn)生,用于同步MOSI和MISO的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存到ISD,在下降沿移出ISD。(/INT)端為漏極開路輸出。ISD在任何操作(包括快進(jìn))中檢測(cè)到EOM或OVF時(shí),中斷端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。OVF標(biāo)志指示ISD的錄、放音操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的末尾。EOM標(biāo)志只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時(shí),此狀態(tài)位才置1。(RAC)漏極開路輸出。每個(gè)RAC周期表示ISD存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行(ISD4003系列中的存儲(chǔ)器共產(chǎn)1200行，ISD4004系列中的存貯器共2400行)。該信號(hào)175ms保持高電平,低電平為25ms。快進(jìn)模式下,。該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。(XCLK)端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在+1%內(nèi)。商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在+%內(nèi)。工業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在6/+4%內(nèi),此時(shí)使用穩(wěn)壓電源。在不外接地時(shí)鐘時(shí),此端必須接地。(AMCAP)當(dāng)錄音信號(hào)電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí),自動(dòng)靜噪功能使信號(hào)衰弱,這樣有助于養(yǎng)活無(wú)信號(hào)(靜音)時(shí)的噪聲。通常此端對(duì)地接1mF的電容,構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)電平峰值檢測(cè)電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較,決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號(hào)時(shí),自動(dòng)靜噪電路不衰減,靜音時(shí)衰減6dB。1mF的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。此端接VCCA則禁止自動(dòng)靜噪。SPI(串行外設(shè)接口)：ISD4004工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿動(dòng)作,因此對(duì)ISD4004而言,在時(shí)鐘上升沿鎖存MOSI引腳的數(shù)據(jù),在下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳。協(xié)議的具體內(nèi)容為：所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于SS下降沿。SS在傳輸期間必須保持為低電平,在兩條指令之間則保持為高電平。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入,在下降沿移出。SS變低,輸入指令和地址后,ISD才能開始錄放操作。指令格式是(5位控制碼)加(11位地址碼)。ISD的任何操作(含快進(jìn))如果遇到EOM或OVF,則產(chǎn)生一個(gè)中斷,該中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開始時(shí)被清除。使用讀指令使中斷狀態(tài)位移出ISD的MISO引腳時(shí),控制及地址數(shù)據(jù)也應(yīng)同步從MOSI端移入。因此要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當(dāng)前進(jìn)行的操作兼容。當(dāng)然,也允許在一個(gè)SPI周期里,同時(shí)執(zhí)行讀狀態(tài)和開始新的操作(即新移入的數(shù)據(jù)與器件當(dāng)前的操作可以不兼容)。所有操作在運(yùn)行位(RUN)置1時(shí)開始,置0時(shí)結(jié)束。所有指令都在SS端上升沿開始執(zhí)行。語(yǔ)音報(bào)警器實(shí)現(xiàn)的兩種功能[1]：(1)信息快進(jìn)用戶不必知道信息的確切地址,就能快進(jìn)跳過(guò)一條信息。信息快進(jìn)只用于放音模式。放音速度是正常的1600倍,遇到EOM后停止,然后內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器加1,指向下條信息的開始處。(2)上電順序器件延時(shí)TPUD(8kHz采樣時(shí),約為25毫秒)后才能開始操作。因此,用戶發(fā)完上電指令后,必須等待TPUD,才能發(fā)出一條操作指令。例如,從00從處發(fā)音,應(yīng)遵循如下時(shí)序:。(上電延時(shí))。器件會(huì)從此00地址開始放音,當(dāng)出現(xiàn)EOM時(shí),立即中斷,停止放音。如果從00處錄音,則按以下時(shí)序: UP命令。(上電延時(shí))。 UP命令。器件便從00地址開始錄音,一直到出現(xiàn)OVF(存貯器末尾)時(shí),錄音停止。下面是對(duì)LM386音頻運(yùn)放進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹:LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路[2]。第一級(jí)為差分放大電路，T1和TT2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負(fù)載；T3和T4信號(hào)從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級(jí)為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)。第三級(jí)中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管D1和D2為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益。二、LM386的引腳LM386的引腳功能有：引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；使用時(shí)在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10μF。 主控芯片的選擇AT89S52的引腳及功能如圖261所示。圖261 AT89S52引腳圖AT89S52性能簡(jiǎn)介：AT89S52是一個(gè)內(nèi)含8K字節(jié)可編程可擦除的快閃存儲(chǔ)器(Flash Memorv)和128個(gè)字節(jié)RAM，低電壓、高性能CMOS結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)。采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和快閃存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89S52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89S52的主要特性如下:1 與MCS51兼容；2 8K字節(jié)可編程快閃存儲(chǔ)器；3 壽命:1000次寫/擦以上；4 數(shù)據(jù)保留時(shí)間:十年；5 1288位內(nèi)部RAM；6 32可編程I/O線；7 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；8 五個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套終端結(jié)構(gòu)；9 一個(gè)可編程全雙工串行口；10 低功耗的閑置和掉電模式；11 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。管腳的具體說(shuō)明如下:P0口:P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門。當(dāng)P0口的管腳輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)先把口置‘1’。作為外部地址/數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，用于傳送8位數(shù)據(jù)和低8位地址。當(dāng)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0口輸出，此時(shí)PO外部必須被拉至高電平。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，在對(duì)EPROM型單片機(jī)編程和驗(yàn)證程序時(shí)，它接收低八位地址。P1口緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門。Pl口管腳寫入‘1’后，被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入。P2口:P2口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門，當(dāng)P2口被寫‘1’時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高電平作為輸入。P2口當(dāng)用作外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出16位地址的高八位。P3口:P3口管腳是八位帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門。當(dāng)P3口寫入‘1’后，被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能口，如下所示:管腳備選功能 RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) /INT0(外部中斷0) /INT1(外部中斷1) T0(計(jì)時(shí)器0外部輸入) T1(計(jì)對(duì)器1外部輸入) /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通) /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)P3口同時(shí)為快閃編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 車流檢測(cè)模塊原理和設(shè)計(jì)其電路原理圖271所示。圖271 車流檢測(cè)模塊原理圖本設(shè)計(jì)中，我們采用的是通用的熱釋電紅外傳感器RE200B，其常用用于檢測(cè)車輛發(fā)射的紅外線,其檢測(cè)區(qū)呈球形,視角為70176。左右。由于敏感元件的輸出阻抗極高,而且輸出電壓極其微弱,故在傳感器內(nèi)部裝有場(chǎng)效應(yīng)管及偏置厚膜電阻(RG、RS),構(gòu)成信號(hào)放大及阻抗變換電路,其內(nèi)部電路如圖272，其實(shí)物圖如圖273。這種傳感器采用金屬外殼封裝,頂部開有窗口,窗口上裝有源光鏡,它可以防止不需要的紅外線進(jìn)入傳感器。 圖272 傳感器內(nèi)部電路圖 圖273 傳感器實(shí)物圖其工作原理是，無(wú)車輛經(jīng)過(guò)其檢測(cè)區(qū)域時(shí)，傳感器穩(wěn)定無(wú)輸出，有車輛經(jīng)過(guò)的時(shí)候傳感器的檢測(cè)區(qū)域的時(shí)候，直接從傳感器的輸出端輸出幅度為1—2MV，頻率為1—10HZ類似于正弦波的信號(hào)，由于信號(hào)很小，我們需要將信號(hào)進(jìn)行放大并對(duì)其進(jìn)行整形，方可得到有用的信號(hào)。較完整的熱釋電紅外探測(cè)電路應(yīng)包括:傳感器,高、低通放大器,電壓比較器,延時(shí)電路及執(zhí)行電路等單元。設(shè)計(jì)中IC1使用廉價(jià)的通用四運(yùn)放LM324,用其中兩個(gè)運(yùn)放組成高、低通放大器。運(yùn)算放大電路中,放大倍數(shù)一般不宜取的太大,否則容易引起輸出端波形失真且導(dǎo)致電路自激振蕩。為此，我們?nèi)6為200kΩ,R10為1MΩ,此時(shí)的總增益為AV=20100=2000=66dB,比較符合實(shí)際應(yīng)用,能保證電路工作可靠。LM324另外一個(gè)運(yùn)放組成電壓比較檢測(cè)，R6和R12作為門檻電壓的采樣，可以通過(guò)R12進(jìn)行傳感器距離的調(diào)整，R9是用來(lái)調(diào)整靈敏傳感器的靈敏度。R12=100K；