【正文】 HD=10%)，或 350mW(Vcc=3v， RL=4Ω，THD=10%)。 該電路失真度低，靜態(tài)電流小，即使工作電源電壓低至 2v 時(shí)，音量雖減小，但失真度沒(méi)有顯著增加。 R1 的數(shù)值要求不拘，一般選用 10k 的碳膜電阻。 集成電路 TDA2822M 為 8 腳雙列直插式封裝，如果買不到可用 TDA2822 代替， TDA2822 的封裝與 TDA2822M 相同，它們區(qū)別在于 :TDA2822M 從 3V 到15V均可工作，而 TDA2822 的最高工作電壓只有 8V。本文介紹的功放電路簡(jiǎn)單，自制方便。用戶可以先將需要的語(yǔ)音編程制作在 ISD2532或 ISD2560芯片上，然后即可向 ISD1820P拷貝模塊上的芯片拷貝即可，時(shí)間長(zhǎng)度在模塊上事先設(shè)定。將 ROSC端所接的振蕩電阻改為電位器可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)語(yǔ)音的快慢，錄入的時(shí)間越短音質(zhì)越好，錄入的時(shí)間越長(zhǎng)音質(zhì)越差。取消 REC按鍵，這樣可以防止意外抹音。但這種方式下直通模式不能工作。 在直通模式下，直通開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)話筒說(shuō)話會(huì)從喇叭里擴(kuò)音播放出來(lái)，構(gòu)成喊話器功能，由于該模式下的話筒放大同時(shí)經(jīng)過(guò) AGC自動(dòng)增益調(diào)節(jié)和帶通濾波器，其音質(zhì)比通常的話筒放大器要好很多，而且不會(huì)出現(xiàn)喇叭過(guò)載的情況。平時(shí) FT端為低，要實(shí)現(xiàn)直通功 能，需將 FT端接高電平，同時(shí) REC、 PLAYE和 PLAYL保持低。 振蕩電阻 (ROSC)：此端接振蕩電阻至 VSS，由振蕩電阻的阻值決定錄放音的時(shí)間。 SP+和 SP之間通過(guò)內(nèi)部的 50KΩ的電阻連接，不放音時(shí)為懸空狀態(tài)。 喇叭輸 出 (SP+,SP)：這一對(duì)輸出端可直接驅(qū)動(dòng) 8Ω以上的喇叭。 自動(dòng)增益控制 (AGC)AGC動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量 (從耳語(yǔ)到喧囂聲 )時(shí)失真都能保持最小。 話筒參考 (MIC REF) ：此端是前置放大器的反向輸入端。外接話筒應(yīng)通過(guò)串聯(lián)電容耦合到此端。 話筒輸入 (MIC) ：此端連至片內(nèi)前置放大器。 錄音指示 (/RECLED)：處于錄音狀態(tài)時(shí)，此端為低，可驅(qū)動(dòng) LED。放音持續(xù)至此端返回到低電平，或遇到 EOM標(biāo)志，或內(nèi)存結(jié)束。開(kāi)始放音后，可以釋放PLAYE。 邊沿觸發(fā)放音 (PLAYE) ：此端出現(xiàn)上升沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音。 REC變低或內(nèi)存錄滿后，錄音周期結(jié)束，芯片自動(dòng)寫(xiě)入一個(gè)信息結(jié)束標(biāo)志 (EOM)，使以后的重放操作可以及時(shí)停止 ,然后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。只要 REC變高 (不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)還是正在放音 )，芯片即開(kāi)始錄音。 地線 (VSSA, VSSD)： 芯片內(nèi)部的模擬電路和數(shù)字電路的不同地線匯合在這個(gè)引腳。該語(yǔ)音片的描述如下： 主要特性 表一 ISD1820 的特性 使用方便的單片 8至 20秒語(yǔ)音錄放 外接電阻調(diào)整錄音時(shí)間 高質(zhì)量，自然的語(yǔ)音還原技術(shù) 內(nèi)置喇叭驅(qū)動(dòng)放大電路 邊沿電平觸發(fā)放音 10， 000次錄音周期（典型） 自動(dòng)節(jié)電，維持電流 A 35V單電源工作 不耗電信息保存 100年（典型值） 借助專用設(shè)備可以批量拷貝 封裝形式 圖 7 ISD1820 封裝圖 引腳描述 電源 (VCC) ：芯片內(nèi)部的模擬電路和數(shù)字電路使用的不同電源總線在此引腳匯合，這樣使得噪聲最小。 R=0、 CP=0 時(shí)，時(shí)鐘脈沖從 EN／腳輸入，在其下降沿的作用下計(jì)數(shù)； R=0、 EN／ =1 時(shí)，時(shí)鐘脈沖從 CP 腳輸入，在其上升沿的作用下計(jì)數(shù)； R=0、 CP=1 或 R=0、 EN／ =0 時(shí)，均禁止計(jì)數(shù)； R=1，復(fù)位， Q4Q3Q2Q1=0。原因在于 Q4 是在 CP8 作用下產(chǎn)生正跳 變的，其上升沿不能作進(jìn)位脈沖，只有其下降沿才是 “逢十進(jìn)一 ”的進(jìn)位信號(hào)。需要指出， CD4518 未設(shè)置進(jìn)位端，但可利用 Q4 做輸出端。 其工作原理如下： CD4518 控制功能： CD4518 有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端 CP 和 EN,若用時(shí)鐘上升沿觸發(fā) ,信號(hào)由 CP 輸入 ,此時(shí) EN 端為高電平（ 1） ,若用時(shí)鐘下降沿觸發(fā) ,信號(hào)由 EN 輸入 ,此時(shí) CP 端為低噸平（ 0） ,同時(shí)復(fù)位端 Cr 也保持低電平（ 0） ,只有滿足了這些條件時(shí) ,電路才會(huì)處于計(jì)數(shù)狀態(tài) .否則沒(méi)辦法工作。 Vdd：正電源。 1Q1～ 1Q4：計(jì)數(shù)器輸出端。 R R2：清除端。該 CD4518計(jì)數(shù)器是單路系列脈沖輸入（ 1 腳或 2 腳； 9 腳或 10 腳）， 4 路 BCD 碼信號(hào)輸出（ 3 腳～ 6 腳； 11 腳～ 14 腳）。 圖 5 LM324引腳排列 雙四位加法計(jì)數(shù)器 CD4518 CD4518 是應(yīng)用最為廣泛的計(jì)數(shù)器之一，也是通用性最強(qiáng)的計(jì)數(shù)器之一，除具備其他計(jì)數(shù)器常用功能外，更重要的是，它們?cè)谝粔K芯片內(nèi)集成了兩個(gè)相同的計(jì)數(shù)器，使之成為設(shè)計(jì)、應(yīng)用的首選芯片。 電壓比較器的工作原理：當(dāng)紅外線光照射時(shí)，電壓比較器 U12A、 U12B（ ）端電位升高，當(dāng) V＞ V+時(shí)，輸出低電平，當(dāng)紅外光線被擋住時(shí)，光敏二極管的電阻值升高，電流減小，電壓比較器 U12A、 U12B的（ ）端電位降低，當(dāng) V﹤V+時(shí)，輸出高電平。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。電路如圖 4所示。 C10 .01 uT R IG2Q3R4C V o lt5T H R6D IS7VCC8GND1D S 1D S 2D14 14 8D24 14 8R91kR 102 00 KR 116 .8KR 121 205V 圖 3 紅外線發(fā)射電路 紅外信號(hào)接收模塊 紅外信號(hào)接收模塊是由紅外光電二極管 U U6組成的，當(dāng)紅外光電二極管 接收到紅外線信號(hào)時(shí)便將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并送至運(yùn)算放大器 U1A和 U1B，經(jīng)放大后，再經(jīng) D D R R6送至運(yùn)算放大器 U1D、 U1C，以作進(jìn)一步放大，以提高輸入信號(hào)增益。 電路參數(shù)計(jì)算 ： 當(dāng)電容器 C1上電壓由（ 1/3） +VCC充到（ 2/3） +VCC時(shí)所需時(shí)間為 t1,則 t1=（ R9+ R11） C1㏑ 2=(R9+ R11)C1 （ ） 當(dāng)電容器 C1上電壓由（ 2/3） +VCC下降到（ 1/3） +VCC時(shí)所需時(shí)間為 t2，則 t2= R10C1㏑ 2= （ ） 從而可求出圖 3所示電路的震蕩頻率 f f=1)91011( 1 CRRRtt ???? （ ） 由于 NE555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的震蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。 NE555集成塊各引腳的功能介紹如下： 1腳：電源負(fù)端 (VSS) 2腳：低觸發(fā)端 3腳：輸出端 4腳：強(qiáng)制復(fù)位端 5腳：控制端 6腳：高觸發(fā)端 7腳：放電端 8腳：電源正極 (VDD) 工作原理分析如下：當(dāng)接通電源后，電源 +VCC通過(guò) R R11給 C1充電，隨著 C1充電的進(jìn)行，它的電壓逐漸上升。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會(huì)導(dǎo)致高溫保護(hù)或熱擊穿； 輸入輸出壓差也不能太小 ,大小效率很差 。 78xx/79xx 系列簡(jiǎn)單易用、價(jià)格低廉，直到今天還在大多電 路中采用。 R1為限流電阻，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，濾波電容要盡量選擇的大，因?yàn)樵陔娐分幸箅妷罕容^穩(wěn)定。電容 C2作為高頻旁路電 容，將高頻信號(hào)旁路到地。 系統(tǒng)采用 220V電壓供電， 220V交流電經(jīng)過(guò) T降壓、 D1～ D4整流、 C1濾波后產(chǎn)生 12V直流電，作為繼電器的驅(qū)動(dòng)電壓。采用電源模塊可以節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間，使產(chǎn)品可以更快推出市場(chǎng)，因此電源模塊比集成式的解決方案優(yōu)勝。這樣就能完成自動(dòng)電子迎賓的目的。兩塊語(yǔ)音電路分別安裝在兩個(gè)模特身上。 這兩個(gè)語(yǔ)音電路是以語(yǔ)音集成電路 ISD1820為核心而組成的。 在 Q2端輸出高電平時(shí)， U12B的復(fù)位 端必然為低電平，這一低電平加至 U12A的脈沖端，將 U12A封鎖，使其不能翻轉(zhuǎn) 。這時(shí)，即使 U1C輸出觸發(fā)脈沖， U12B也不會(huì)翻轉(zhuǎn)，發(fā)聲電路不會(huì)發(fā)聲。這樣，當(dāng)有客人進(jìn)門(mén)時(shí)， U1D輸出的正向脈沖首先將 U12A觸發(fā)， Q1端輸出高電平又將發(fā)聲電路觸發(fā)，使發(fā)聲電路發(fā)出一聲 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”，同時(shí)模特做出彎腰和伸手的動(dòng)作?；ユi電路的關(guān)系是這樣形成的：首先在電路連接上，將單穩(wěn)態(tài)電路 U12A的脈沖端接到單穩(wěn)態(tài)電路 U12B的復(fù)位端，將 U12B的脈沖端接到單穩(wěn)態(tài)電路 U12A的復(fù)位端。 互鎖電路的作用是，在客人進(jìn)門(mén)時(shí)，使電路在發(fā)出 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”的同時(shí)將 “歡迎下次再來(lái) ”的觸發(fā)電路和機(jī)械裝置封鎖，使其不能 發(fā)聲和動(dòng)作；在客人出門(mén)時(shí)，使電路在發(fā)出 “歡迎下次再來(lái) ”的同時(shí)將 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”的觸發(fā)電路和機(jī)械裝置封鎖，使其不能發(fā)聲和動(dòng)作。該上跳變脈沖經(jīng) U12B、 U12C門(mén)電路兩次反向后，加至機(jī)械裝置電路的 9腳 ，經(jīng) CD4518的 11腳輸出，觸發(fā)語(yǔ)音電路發(fā)出 “歡迎下次再來(lái) ”的歡送聲，同時(shí)門(mén)內(nèi)的模特做出彎腰和伸手的動(dòng)作。當(dāng) “出 ”紅外光路傳輸正常（不受遮擋）時(shí)， U6輸出低電平，該低電平信號(hào)對(duì)后級(jí)的電路沒(méi)有影響 。并且 LM324的 14腳輸出高電平加至 CD4518的 9腳復(fù)位端，將另一發(fā)聲電路和機(jī)械裝置封死，使之不會(huì)發(fā)出 “歡迎下次再來(lái) ”的出門(mén)歡送語(yǔ)音信號(hào)和機(jī)械動(dòng)作。 當(dāng)有客人從大門(mén)走進(jìn)時(shí)，其紅外光路被人體遮擋住，進(jìn)門(mén)接收器 U5接收不到 Ds1發(fā)來(lái)的紅外光信號(hào)， U5輸出便轉(zhuǎn)呈高電平。這樣，當(dāng)電路通電后，其發(fā)、收的中心頻率一致， 在紅外光路傳輸正常（無(wú)人遮擋）時(shí)， Ds Ds2發(fā)出的紅外光脈沖信號(hào)直射在光電接收管 U U6的窗口上， U U6將該紅外光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，互鎖控制模塊 紅外線接收模塊 語(yǔ) 音 控 制 模塊 模特動(dòng)作控制模塊 紅外線發(fā)射模塊 經(jīng) LM324放大， D D4整流， R C2和 R C3限幅、濾波后，在其 4518的輸出端 14腳和 8腳輸出低電平信號(hào)。 紅外接收器有兩個(gè)：一個(gè)為進(jìn)門(mén)接收器，另一個(gè)為出門(mén)接收器。由于一個(gè)發(fā)射器要同時(shí)為進(jìn)、出兩個(gè)接收器發(fā)送控制信號(hào)。其振蕩頻率為： f=[(R10+ R11+R9)C1] 由 555型時(shí)基集成電路組成的多諧振蕩器，其振蕩脈沖由 555的 3腳輸出。 圖 1 系統(tǒng)總體框圖 4 電路的工作原理 該電子迎賓機(jī)器人控制電路有紅外信號(hào)發(fā)射模塊、紅外信號(hào)接收模塊、互鎖控制模塊、語(yǔ)音控制模塊、模特動(dòng)作控制模塊等組成。 3 系統(tǒng)框圖 本設(shè)計(jì)是由多個(gè)模塊組成的控制電路，整個(gè)電路主要有紅外線發(fā)射模塊、紅外線接收模塊、互鎖控制模塊、語(yǔ)音控制模塊、模特動(dòng)作控制模塊等 5大模塊組成。因紅外遙控方式用量大，所以其紅外發(fā)射、接 收電路均有完整的配套器件， 這些器件不僅售價(jià)低而且可靠，電路簡(jiǎn)單。本裝置由語(yǔ)音電路和電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路組成。光電接收管在沒(méi)收到紅外光信號(hào)時(shí)，光電管中流過(guò)的電流很小，即只有很小的 “暗電流 ”，負(fù)載上無(wú)電脈沖信號(hào)輸出；當(dāng)有紅外光脈沖信號(hào)照射時(shí)，光電管的內(nèi)阻急劇減少，電流增大，并在負(fù)載電阻上得到相應(yīng)的電脈沖信號(hào)。 紅外接收模塊如圖 4所 示。雙管紅外發(fā)射電路，可提高發(fā)射功率，增加紅外發(fā)射的作用距離 。紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。為了適應(yīng)不同的工作電壓，二極管的回路中常串有電阻作為二極管限流電阻。常用的紅外發(fā)光二極管 (如 SE30 PH303)，其外形和發(fā)光二極管 LED相似，紅外發(fā)光管正向?qū)üぷ鲿r(shí)，發(fā)出紅外光 (近紅外線約 )。 紅外發(fā)光二極管的特性 ：紅外線是一種不可見(jiàn)光 ，人眼是覺(jué)察不到的。 （ 3）紅外線二極管控制：使用 紅外發(fā)光二極管獲得近紅外光是相當(dāng)簡(jiǎn)便的。 在 TX05D的前方或側(cè)面不應(yīng)有大面積的阻擋物或反射物，影響其正常工作。模塊的紅外線發(fā)射能力與工作電壓有關(guān)。如用戶有特殊需要或批量定貨時(shí)可申請(qǐng)減去保護(hù)電路，以便能直接驅(qū)動(dòng)功率較大的負(fù)載，如電機(jī)，繼電器等。 TX05D的電參數(shù)：工作電壓 5～ 12V，極限電壓 15V，工作電流 5～ 20mA，最大 30mA，對(duì)應(yīng)檢測(cè)距 離為 0～ 120㎝ ，當(dāng)工作電壓 12V時(shí)，輸出最大灌電流大于50mA，最大輸出電流大于 3mA。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如需加長(zhǎng)引出線，可選用相同材質(zhì)的雙芯屏蔽線即可。 TX05D通過(guò)一條 米的雙芯屏蔽線作為輸出引線，其中紅色線為電源正極，白色線為輸出端，銅網(wǎng)接電源負(fù)極。盒的側(cè)面設(shè)有狀態(tài)指示和靈敏度 調(diào)節(jié)孔，一只紅色發(fā)光管用來(lái)指示開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)，平時(shí)熄滅，有反射物時(shí)發(fā)光。 （ 2） TX05D反射式紅外控制：實(shí)際上是一種一體化的紅外線發(fā)射，接收器件，它內(nèi)部包含紅外線發(fā)射，接收及信號(hào)放大與處理電路，能夠以非接觸形式檢測(cè)出前方一定范圍內(nèi)的人體或物體，并轉(zhuǎn)換成高電平信號(hào)輸出。根據(jù)新近研發(fā)的方向識(shí)別紅外探測(cè)模塊突破了原有的模式，它能識(shí)別人進(jìn)來(lái)（向左運(yùn)動(dòng)）或者出去（向右運(yùn)動(dòng)）而