【正文】 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 29 7 參考文獻(xiàn) [1]童詩白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]，第四版，高等教育出版社 ； [2]段尚樞．運(yùn)算放大器應(yīng)用基礎(chǔ) [M]，第一版，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1998； [3]康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分 [M],第五版，高等教育出版社 ； [4]黃智偉 . 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽。功率檢測的使用了檢測模塊與單片機(jī)通訊處理后在液晶屏顯示，電源電壓檢測使用了 Atmega8 單片機(jī)直接用 AD 功能采集處理后在數(shù)碼上顯示，解碼器使用模塊來解碼數(shù)據(jù)，前級濾波放大采用了無源濾波和 opa2604 運(yùn)放來放大信號。 功放調(diào)試成功下一步做的是制作電源， TDA7294 的 供電電壓以及功率都是比較高，需要大功率的環(huán)牛變壓器作為降壓環(huán)節(jié)，濾波電容 10000uf， LM317/LM337 作為穩(wěn)壓輸出。 首先是設(shè)想功能，然后通過查閱資料等去加以論證能否實(shí)現(xiàn)；當(dāng)然可以實(shí)現(xiàn)功能的方案不止一個，所以還要根據(jù)器件的性能、成本以及制作難度多方面去考慮選擇方案。本設(shè)計的硬件設(shè)計相對軟件設(shè)計來說量比較大，其中有許多電路需要重 復(fù)的去實(shí)驗(yàn)去反復(fù)地調(diào)試，才能達(dá)到預(yù)想的效果功能。 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 28 6 結(jié)論 本設(shè)計是以集成功放芯片 TDA7294 為主要器件而制作的音頻功率放大器，多功能輔助音頻功放的智能音響設(shè)計。 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 26 圖 58 不旋低音旋鈕 的 輸出結(jié)果 圖 59 旋轉(zhuǎn)低音旋鈕一半的輸出結(jié)果 圖 58 不旋低音旋鈕的輸出結(jié)果 圖 510 旋轉(zhuǎn)低音旋鈕到頭的輸出結(jié)果 測試高音旋鈕波形以 1V的 100kHz 正弦信號作為輸入，分別是扭動到不旋旋鈕、旋鈕半圈和旋鈕到頭，其輸出波形結(jié)果如圖 51圖 51圖 513 所示。 信號檢測記錄 音頻功率放大器的放大性能測試 將 1kHz 正弦波信號輸入音頻功率放大器，得出無失真的完美正弦波信號，放大倍數(shù) 約 為 34 倍 ， 輸入 波形如圖 51 所示 ，輸出波形如圖 52 所示。 開 始程 序 初 始 化定 義 I / O 端 口設(shè) 置 A D C 工 作 方 式讀 取 A D C 數(shù) 據(jù)數(shù) 碼 管 顯 示結(jié) 束 圖 42 電源電壓采集顯示程序設(shè)計流程圖 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 24 5 系統(tǒng)調(diào)試及 性能測試 直流電源的調(diào)試 電源的輸出為正負(fù)線性可調(diào)電壓，功放需要的電源為正負(fù) 32V； 調(diào)試步驟如下 ，檢查無誤后通電； ，確認(rèn)輸出對稱進(jìn)行下一步 功率放大器。首先打開 PC0端口的第二功能 ADC 功能，然后讀取 ADC0 腳的電壓值，經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示到第一組數(shù)碼管上，顯示完成后再打開 PC1 端口的第二功能ADC1 功能，同樣讀取 ADC1 腳上的電壓值后顯示到第二組數(shù)碼管上 。 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 22 開 始程 序 初 始 化定 時 中 斷 初 始 化串 口 中 斷 初 始 化液 晶 顯 示 器 初 始 化發(fā) 送 串 口 指 令Flag是 否 等 于 1Flag置 0數(shù) 據(jù) 處 理液 晶 顯 示結(jié) 束YN 圖 41 功率采集顯示程序設(shè)計流程圖 功放電源電壓采集與顯示的程序設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計要求，系統(tǒng)在接通電源后，首先進(jìn)行程序初始化，包括單片機(jī)的 I/O端口需要設(shè)置成輸入或者輸出，還有內(nèi)部 ADC的工作寄存器的初始化。 date[15]=(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)。ch_disp_any(0x9c,5,w)。 w1=date[7]*256+date[8]。 dianliu(i1)。ch_disp_any(0x94,5,v)。 v1=date[3]*256+date[4]。 ES=1。 flag=0。 ES=1。 ES=0。 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 21 ch_disp_any(0x88,8,電流值： )。 ch_disp_any(0x82,8,電路測量 )。 init_lcd()。當(dāng) flag 為 1 的時候，我們將標(biāo)志位 flag 置 0，然后打開串口中斷再一次發(fā)送讀取測量模塊數(shù)據(jù)的指令，然后將上一次讀取完得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，顯示到液晶顯示器上。然后打開串口中斷發(fā)送一條讀取測量模塊數(shù)據(jù)的指令，等待串口中斷的回復(fù)。 程序設(shè)計 功率檢測模塊及顯示的程序設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計要求，系統(tǒng)在接通電源后，首先進(jìn)行了初始化，包括單片機(jī)的 I/O 端口、定時中斷、串口中斷、液晶顯示器等模塊的初始化，然后開始進(jìn)入主程序。 在編程時可分模塊編寫，子程序調(diào)用靈活，編譯程序若有錯誤均能提示，設(shè)置變量及其他語句定義等 等程序字體顏色均不一樣，且各種語句字體都有分別的顏色表示，比較人性化的一款編程軟件。其電路設(shè)計圖 如圖 323所示。其 封裝 圖及 內(nèi)部 圖 如圖 322 所示。 VSSVDDVORSR/WEDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7PSBNC/RSTNCLED+LEDP3LCDVCCVCCVCC2K1RSWRLCDEND0D1D2D3D4D5D6D7RD12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U689C52DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8VCCVCCGNDSDASCL18B20FMCSADDIOLADULAWELAALECSDALCDENRSRDWRD0D1D2D3D4D5D6D7X1X2RST0123456781KR2VCCINT1RXDTXD 圖 320液晶顯示模塊與單片機(jī)連接電路 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 18 功率顯示模塊的電路設(shè)計 功率模塊的組成由 89C52 單片機(jī)小系統(tǒng)電路、功率檢測模塊及 LCD 液晶顯示模塊組成，其整體原理圖 如圖 321 所示。 LCD 液晶用來 顯示系統(tǒng)名稱、測量電壓伏數(shù)、電流及功率變化，數(shù)據(jù)采用 了 串行的 通訊方式， 給單片機(jī)節(jié)省了 I/O 口。 12345678P1VCC+32VVEE32VVCCGNDOVCC+32VOVEE32VRXDTXD12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U689C52DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8VCCVCCGNDSDASCL18B20FMCSADDIOLADULAWELAALECSDALCDENRSRDWRD0D1D2D3D4D5D6D7X1X2RST0123456781KR2VCCINT1RXDTXD 圖 319功率檢測模塊與單片機(jī)連接電路圖 液晶顯示電路介紹 LCD 液晶顯示模塊 采用 OCMJ4X8CD 的 128*64 液晶屏， 該模型上可以顯示字母，漢字和圖片，而且可以畫面與漢字混合顯示功能。實(shí)物圖 如圖 318 所示 圖 318功率檢測模塊實(shí)物圖 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 17 該模塊接線簡單跟單片機(jī)僅有 2根串口線相連，電源線 2根，被測電壓輸入 2 根，輸出供給負(fù)載電壓 2根，總共 8根線。1 %，模塊功耗小于 1W。電壓電流的測量精度在 177。 12XT130pFC630pFC7X1X2S0RESET1KR710KR810uFC9RSTVCC12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U689C52DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8VCCVCCGNDSDASCL18B20FMCSADDIOLADULAWELAALECSDALCDENRSRDWRD0D1D2D3D4D5D6D7X1X2RST0123456781KR2VCCINT1RXDTXD 圖 317 At89C51 最小系統(tǒng)電路圖 運(yùn)行功率的顯示 直流電壓電流電量檢測模塊 介紹 該模塊功能強(qiáng)大， 可測量直流電壓電流功率電能參數(shù)， 工作電源直流電壓 DC5V， 模塊帶有 UART 和 RS485 可與電腦或單片機(jī)通迅（蓄電池的充電或放電監(jiān)控），多個模塊用 485 總線接一起， 可 實(shí)現(xiàn)多路直流電壓電流功率電量檢測 。 圖 315 封裝實(shí)物圖 圖 316 管腳功能圖 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 16 此次設(shè)計用到了 51 單片機(jī)的少 部分功能，使用了最小系統(tǒng)電路、串口功能及附加了 LCE 液晶顯示。多功能 8 位 CPU 和閃速 存儲器 結(jié)合 在芯片中， 使得 ATMEL 的 AT89C51 成為 一種高效微控制器。 功率采集處理電路 at89S51 單片機(jī)小系統(tǒng)簡介 AT89C51 帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲器 ， 工作電壓 5V，是一款 性能 較高 CMOS 8 位 微處理器 ， 程序擦寫次數(shù)可達(dá) 1000 次。 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 15 圖 313 Atmega8 最小系統(tǒng)原理圖 圖 314 Atmega8 最小系統(tǒng) PCB 設(shè)計圖 復(fù)位電路的工作原理：在復(fù)位按鈕的兩端加上一個電容，當(dāng)按鍵按下時， REST接地，維持一段很短的低電平狀態(tài)，單片機(jī)復(fù)位，按鍵松開后很快電容充滿電后， REST電平恢復(fù)到高電平狀態(tài)，單片機(jī)進(jìn)入正常工 作中。最小系統(tǒng)電路原理圖如圖313 所示。 Atmega8 的引腳圖如圖 312 所示。 ATmega8 有 8K 字節(jié)Flash( 擁有同時讀和寫的能力 )， 512 字節(jié) EEPROM， 1K 字節(jié) SRAM， 32 I/O 接 口，32 個寄存器，三個具有比較 模式的定時器 / 計數(shù)器 (T/C), 片內(nèi) / 外中斷，串行USART，兩線串行接口， 6 路 10 位 ADC 采集 ，具有片內(nèi)可編程看門狗定時器，一個 spi 串行端口，以及五種省電模式可通過軟件進(jìn)行選擇。 “ RPT”，模塊會自動選臺，并保存所接收的電臺頻段，然后短按“暫?！辨I會轉(zhuǎn)到剛剛所保存的電臺頻段。 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2