【正文】 ，芯片大多都設(shè)計成可以處于休眠狀態(tài)，當有按鍵按下時才工作，這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應該有足夠的耐物理撞擊能力，不能選用普通的石英晶體，一般是選用陶瓷共鳴器，陶瓷共鳴器準確性沒有石英晶體高，但通常一點誤差可以忽略不計。 紅外線通過紅外發(fā)光二極管(LED)發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管（紅外發(fā)射管）內(nèi)部構(gòu)造與普通的發(fā)光二極管基本相同，材料和普通發(fā)光二極管不同，在紅外發(fā)射管兩端施加一定電壓時，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。3. 接收紅外接收電路通常被廠家集成在一個元件中，成為一體化紅外接收頭。內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號， 然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近。交流信號進入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過 30khz 到 60khz 的負載波，通過解調(diào)電路和積分電路進入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。紅外遙控有豐富的功能，具體過程也比較復雜。在本設(shè)計中，只是利用了紅外接收頭接收到信號以后，產(chǎn)生一個低電平，單片機接收到低電平后進行相應的操作。 按鍵電路 74LS21 芯片74LS21 是四輸入，一輸出的 TTL 門電路。其中任一輸入為零，則輸出均為零。其邏輯圖如下：圖 318 74LS21 引腳圖1. Vcc:接電源。2. GND：接地。3. 11 引腳為空。4. A1，B1，C1 ，D1 ，Y1 可看作一組，其中 A1,B1,C1,D1 為 輸入，Y1 為輸出。A2 ，B2 ， C2，D2，Y2 可看作一組，其中 A2,B2,C2,D2 為 輸入，Y2 為輸出。 按鍵工作原理按鍵分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤，因為按鍵數(shù)量比較少，此處為獨立式鍵盤。STC89C52 只有兩個外部中斷，74LS21 芯片是為了節(jié)省中斷端口。當按鍵按下時，對應的單片機接口出現(xiàn)一個低電平，同時單片機的外部中斷 2 產(chǎn)生一次中斷，單片機根據(jù)不同的情況，執(zhí)行不同的中斷服務(wù)程序。鍵盤電路圖如下：圖 319 按鍵電路圖 系統(tǒng)整體硬件電路圖圖 320 系統(tǒng)整體硬件電路圖第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 主程序流程圖 主程序中用到了外部中斷和定時器中斷，并且外部中斷的優(yōu)先級高于定時器中斷。外部中斷用來調(diào)整時間、定時以及關(guān)閉音樂。定時器中斷用來控制顯示，即 1 秒鐘顯示一次，這樣可以減少讀時鐘寄存器的次數(shù)和寫顯示器的次數(shù)。 各功能模塊程序流程圖 DS1302 調(diào)整時間程序301 DS1302 調(diào)整時間流程圖是是是否否開 始初始化外部中斷？ 外部中斷程序定時器 0 中斷？定時時間到？定時器中斷程序播放音樂否圖 41 主程序流程圖圖中的“延時”是鍵盤的一種軟件防抖動措施，避免一次按鍵產(chǎn)生多次中斷。用 TZ 來表示當前的狀態(tài)：TZ=0 ，表示正常顯示；TZ=1，表示調(diào)整時間；TZ=2，表示定時；每按一次調(diào)整鍵，TZ 值加一。YW 表示當前調(diào)整的時間位，比如小時的十位。移位鍵每按一次，YW 值加一。 hw 表示紅外遙控，有紅外遙控信號，則關(guān)閉音樂。 LPH7366 顯示程序開 始延 時調(diào)整鍵=0 TZ 加一，YW=0移位鍵=0 YW 加一hw=0 關(guān)閉音樂TZ%3=1TZ%3=2調(diào)整時間定 時結(jié) 束是是是是是否否否否否圖 42 時間調(diào)整程序流程圖圖中 i 是一個變量，用來產(chǎn)生閃爍效果。i%2=1 時，調(diào)整位不顯示；i%2=0時，正常顯示。由于 DS1302 中的年寄存器只有年份的后兩位，因此前兩位要單獨顯示，圖中的“顯示‘2’ ”“顯示‘0’ ”就是如此。顯示其他信息的原理和顯示年份是一樣的，不再贅述。開 始i 加一顯示“2”顯示“0”YW%6=0i%2=1 顯示空顯示年的十位顯示年的個位顯示“年”YW%6=1i%2=1顯示空是是否否304 LPH7366 顯示流程圖圖 43 液晶顯示程序流程圖第 5 章 總結(jié) 設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法1. 如何判斷晶振是否起振？通電以后，整個系統(tǒng)沒有一點反應。檢查電路以后，正負極電壓正常，也沒有短路或斷路現(xiàn)象，更換單片機以后還是沒有反應。這時就要檢查是不是晶振沒有起振，因為所有程序的運行都要遵循著時鐘信號。如果晶振不起振，程序肯定無法運行。經(jīng)查資料知，晶振起振時兩個引腳的電壓差大概為 2V 左右。我測的正常運行的晶振兩引腳的電壓差大概為 。但如果晶振兩引腳的電壓差為 0，則肯定沒有起振。2. 怎樣查找系統(tǒng)問題的根源？由于系統(tǒng)牽涉到的模塊比較多，且相互之間有緊密的聯(lián)系。系統(tǒng)不正常工作時，常常不知如何下手。遇到這類問題時，首先檢查電路。用電壓表測量電路中的正負極，看看電壓是否正常。一定要避免短路的情況，因為這樣很容易燒毀電子元件和芯片，甚至可能導致整個系統(tǒng)燒毀。其次，測試程序。在仿真軟件上看看程序能否正常運行。如果不能，肯定程序有問題。最后，如果還是不行，就分模塊測試。3. 如何測試芯片的好壞？(1) 非在線測量：非在線測量法在集成電路未焊入電路時，通過測量其各引腳之間的直流電阻值與已知正常同型號集成電路各引腳之間的直流電阻值進行對比，以確定其是否正常。 (2) 在線測量：在線測量法是利用電壓測量法、電阻測量法及電流測量法等，通過在電路上測量集成電路的各引腳電壓值、電阻值和電流值是否正常，來判斷該集成電路是否損壞。 (3) 代換法： 代換法是用已知完好的同型號、同規(guī)格集成電路來代換被測集成電路，可以判斷出該集成電路是否損壞。因此，做設(shè)計時，如果可能的話，同一種芯片最好備兩片，以避免出現(xiàn)低級錯誤，浪費時間。4. 在實驗過程中，聞到特殊的氣味，該怎么辦？在系統(tǒng)通電以后，有時我們會聞到燒焦的氣味，用手觸摸芯片時還燙手。特殊的氣味是由于電阻或集成芯片受熱發(fā)出的（多數(shù)是集成芯片） ，有時氣味小，很難聞到。這時應該迅速斷開電源。這種情況多半是硬件電路出現(xiàn)短路、短路或著是芯片引腳連錯引起的。出現(xiàn)這種情況后，有的芯片可能就被燒壞了，但也有設(shè)計完善的芯片不會被燒毀。認真檢查電路后，再進行實驗，還應該反思電路的設(shè)計是否合理。5. 經(jīng) LM386 放大后，喇叭不響了？本來正常用著的音頻放大電路，突然喇叭不響了。直接把電腦上的音頻輸出線插在輸入端，仍然不響。把 LM386 芯片換成另外一個正常的，還是不響，說明 LM386 沒有壞。把喇叭單獨接到另外一個放大電路中，喇叭正常工作，說明喇叭沒有壞。這時把兩個放大電路結(jié)合起來檢查，把正常的放大電路作為輸出，用音頻線沿著有問題電路的信號輸入線逐點測試。測試后發(fā)現(xiàn)，信號經(jīng)過滑動變阻器前有聲音；過后就沒有了，可能是滑動變阻器壞了。用萬用表測量滑動變阻器引腳間的電阻，結(jié)果有誤。更換滑動變阻器后，電路正常工作。 關(guān)于集成芯片的幾個問題本設(shè)計中用到多個集成芯片，除了 STC89C51 以外，還有 LM38DS1302和 ISD1790 等。特別是在使用 ISD1790 的過程中遇到很多問題，現(xiàn)在簡單總結(jié)一下幾個使用集成芯片的注意事項：(1) 集成芯片日常保護。通常集成芯片都是功能比較強的，價格也比較貴，因此要注意保護，以免損壞芯片。對于新買或暫時不用的芯片應該放在專門存放芯片的塑料槽內(nèi)或著將芯片插在泡沫板上，以免損壞芯片引腳。(2) 使用前，應該先檢查硬件電路。確定電路連接正確，沒有短路、短路等錯誤后再將芯片插入插座中。(3) 實驗過程中，若芯片發(fā)熱或發(fā)出特殊的氣味或者有其他異常情況，應立即斷開電源，再進行檢查，以免損壞芯片。通電情況下，要避免芯片引腳之間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。(4) 向插槽中插入芯片時，要均勻用力，以免折斷芯片引腳。取出芯片時，最好借助螺絲刀，將芯片稍微撬起之后，再用手取下。 單片機系統(tǒng)開發(fā)的一般步驟1. 確定系統(tǒng)設(shè)計目標。2. 查閱資料，選取合適的器材。3. 在軟件上編寫程序，連接電路，進行仿真。4. 焊接電路，測試系統(tǒng)的各部分的功能。5. 撰寫報告，描述系統(tǒng)的各種參數(shù)以及使用說明。結(jié)　論通過基于 MCU51 的語音控制系統(tǒng)的設(shè)計，我學會了簡單單片機系統(tǒng)的開發(fā)，加深了對單片機的理解，對單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程有了深刻的認識。相對于單純的知識的學習而言，我認為有更重要的收獲。首先，在設(shè)計過程中，我學會了學以致用，理論結(jié)合實際。以前只是注重理論知識的學習，對所學的知識甚至沒有深刻的理解，更不用說去應用了?，F(xiàn)在看著自己動手做出來的東西，感覺很有成就感，也激發(fā)了自己的學習興趣。其次，這是一種探索性的學習方法。在設(shè)計的過程中，有些知識是自己一點也不知道的，只有動手查閱資料，從零開始學習。這種學習方法改變了我被動學習的狀態(tài)，同時也從自己的學習過程中找到了樂趣。再次，培養(yǎng)了自己的動手能力。學習不在僅僅局限于課本，學習也不只是為了考試，學習為了應用。把書本、計算機與實物結(jié)合起來，提高了學習的效率?，F(xiàn)在學會了焊接一些簡單的電路，對于復雜電路的設(shè)計也有了初步的了解。萬用表、電烙鐵和示波器等器材也能夠熟練地使用了。最后，提高了自己解決問題的能力。平時在學習的過程中，也會遇到問題，但只是從書本中找答案?，F(xiàn)在遇到問題或者有什么想法，可以通過實驗來測驗。相信實驗更具有說服力，因為實踐是檢驗真理的唯一標準。實驗過程中遇到過各種問題，總之是一個接一個。有時自己查資料，實在不會的話，就問老師或者同學。但是每當解決一個問題時，內(nèi)心總是無比的喜悅，也更增強了自己學習的信心。盡管自己付出了很大的努力，但由于自己知識水平有限，個人能力亦有限。設(shè)計中還是存在很多問題。本來想要實現(xiàn)的語音報時功能遲遲沒能實現(xiàn)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性及有關(guān)參數(shù)還有待進一步去測試。 參考文獻[1]李蒙,毛建東. 單片機原理及應用[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社 , 2022 年[2]余永權(quán). 單片機原理及應用[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社 , 1997 年[3]張俊謨. 單片機中級教程——原理與應用. 北京: 北京航空航天大學出版社, 2022[4]楊素行. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2022 年[5]童詩白,化成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京: 高等教育出版社 , 2022 年[6]張國忠. 智能控制系統(tǒng)及應用[M]. 北京: 中國電力出版社 , 2022 年[7]邦田. 電子電路實用抗干擾技術(shù)[M]. 北京: 人民郵電出版社 , 1994 年[8]曲喜貴. 電子元件材料手冊[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，1989 年[9]譚浩強. 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