【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)字電路也使用不同的地線。同相模擬輸入(ANA IN+)這是錄音信號的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。單端輸入時,信號由耦合電容輸入,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)動時,信號最大幅度為峰峰值16mV。(ANA IN)差分驅(qū)動時,這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值16mV。(AUD OUT)提供音頻輸出,可驅(qū)動5KΩ的負載。(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)在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(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,本端呈高阻態(tài)。(SCLK)ISD的時鐘輸入端,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)中檢測到EOM或OVF時,中斷端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。OVF標志指示ISD的錄、放音操作已到達存儲器的末尾。EOM標志只在放音中檢測到內(nèi)部的EOM標志時,此狀態(tài)位才置1。(RAC)漏極開路輸出。每個RAC周期表示ISD存儲器的操作進行了一行(ISD4003系列中的存儲器共產(chǎn)1200行，ISD4004系列中的存貯器共2400行)。該信號175ms保持高電平,低電平為25ms?？爝M模式下,。該端可用于存儲管理技術(shù)。(XCLK)端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在+1%內(nèi)。商業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在+%內(nèi)。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在6/+4%內(nèi),此時使用穩(wěn)壓電源。在不外接地時鐘時,此端必須接地。(AMCAP)當錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時,自動靜噪功能使信號衰弱,這樣有助于養(yǎng)活無信號(靜音)時的噪聲。通常此端對地接1mF的電容,構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較,決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點。大信號時,自動靜噪電路不衰減,靜音時衰減6dB。1mF的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。此端接VCCA則禁止自動靜噪。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的下降沿動作,因此對ISD4004而言,在時鐘上升沿鎖存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)如果遇到EOM或OVF,則產(chǎn)生一個中斷,該中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時被清除。使用讀指令使中斷狀態(tài)位移出ISD的MISO引腳時,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)是否與器件當前進行的操作兼容。當然,也允許在一個SPI周期里,同時執(zhí)行讀狀態(tài)和開始新的操作(即新移入的數(shù)據(jù)與器件當前的操作可以不兼容)。所有操作在運行位(RUN)置1時開始,置0時結(jié)束。所有指令都在SS端上升沿開始執(zhí)行。語音報警器實現(xiàn)的兩種功能[1]：(1)信息快進用戶不必知道信息的確切地址,就能快進跳過一條信息。信息快進只用于放音模式。放音速度是正常的1600倍,遇到EOM后停止,然后內(nèi)部地址計數(shù)器加1,指向下條信息的開始處。(2)上電順序器件延時TPUD(8kHz采樣時,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)遵循如下時序:。(上電延時)。器件會從此00地址開始放音,當出現(xiàn)EOM時,立即中斷,停止放音。如果從00處錄音,則按以下時序: UP命令。(上電延時)。 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,錄音停止。下面是對LM386音頻運放進行簡單的介紹: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，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。與通用型集成運放相類似，它是一個三級放大電路[2]。第一級為差分放大電路，T1和TT2和T4分別構(gòu)成復合管，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的有源負載；T3和T4信號從管的基極輸入，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。第二級為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負載，以增大放大倍數(shù)。第三級中的T8和T9管復合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準互補輸出級。二極管D1和D2為輸出級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)負反饋，使整個電路具有穩(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性能簡介：AT89S52是一個內(nèi)含8K字節(jié)可編程可擦除的快閃存儲器(Flash Memorv)和128個字節(jié)RAM，低電壓、高性能CMOS結(jié)構(gòu)的8位單片機。采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和快閃存儲器組合在單個芯片中，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)可編程快閃存儲器；3 壽命:1000次寫/擦以上；4 數(shù)據(jù)保留時間:十年；5 1288位內(nèi)部RAM；6 32可編程I/O線；7 三個16位定時器/計數(shù)器；8 五個中斷源，兩個優(yōu)先級嵌套終端結(jié)構(gòu)；9 一個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)振蕩器和時鐘電路。管腳的具體說明如下:P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每個引腳可驅(qū)動8個TTL門。當P0口的管腳輸入數(shù)據(jù)時，應(yīng)先把口置‘1’。作為外部地址/數(shù)據(jù)總線使用時，用于傳送8位數(shù)據(jù)和低8位地址。當進行校驗時，P0口輸出，此時PO外部必須被拉至高電平。P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，在對EPROM型單片機編程和驗證程序時，它接收低八位地址。P1口緩沖器能驅(qū)動4個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4個TTL門，當P2口被寫‘1’時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高電平作為輸入。P2口當用作外部程序存儲器或外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，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4個TTL門。當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(計時器0外部輸入) T1(計對器1外部輸入) /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)P3口同時為快閃編程和編程校驗接收一些控制信號。 車流檢測模塊原理和設(shè)計其電路原理圖271所示。圖271 車流檢測模塊原理圖本設(shè)計中，我們采用的是通用的熱釋電紅外傳感器RE200B，其常用用于檢測車輛發(fā)射的紅外線,其檢測區(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)部裝有場效應(yīng)管及偏置厚膜電阻(RG、RS),構(gòu)成信號放大及阻抗變換電路,其內(nèi)部電路如圖272，其實物圖如圖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入傳感器。 圖272 傳感器內(nèi)部電路圖 圖273 傳感器實物圖其工作原理是，無車輛經(jīng)過其檢測區(qū)域時，傳感器穩(wěn)定無輸出，有車輛經(jīng)過的時候傳感器的檢測區(qū)域的時候，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，由于信號很小，我們需要將信號進行放大并對其進行整形，方可得到有用的信號。較完整的熱釋電紅外探測電路應(yīng)包括:傳感器,高、低通放大器,電壓比較器,延時電路及執(zhí)行電路等單元。設(shè)計中IC1使用廉價的通用四運放LM324,用其中兩個運放組成高、低通放大器。運算放大電路中,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致電路自激振蕩。為此，我們?nèi)6為200kΩ,R10為1MΩ,此時的總增益為AV=20100=2000=66dB,比較符合實際應(yīng)用,能保證電路工作可靠。LM324另外一個運放組成電壓比較檢測，R6和R12作為門檻電壓的采樣，可以通過R12進行傳感器距離的調(diào)整，R9是用來調(diào)整靈敏傳感器的靈敏度。R12=100K；