【正文】 210 AAA 3 位均 設(shè)置 為 0。 8412+3NE5532AGND12P1音頻輸入10KR9GND10KR130KR14GND10uFC101uFC310uHI1GND10KR2R10100GND音頻 1CS1 圖 語(yǔ)音信號(hào)調(diào)理電路 根據(jù) NE5532 的理論參數(shù)，可求出運(yùn)放電路的各項(xiàng)交流參數(shù)。 穩(wěn)壓管的輸出 后 通過(guò)電容 濾波， 數(shù)字部分與模擬部分 的電源 用電感隔離，這樣就可以得到紋波系數(shù)很小的直流電壓，具體 電路如圖 。 BOOT060NRST7OSC_IN/PD05OSC_OUT/PD16PA0WKUP14PA115PA216PA317PA420PA521PA622PA723PA841PA942PA1043PA1144PA1245PA13/JTMS/SWDIO46PA14/JTCK/SWCLK49PA15/JTDI50PB026PB127PB2/BOOT128PB3/JTDO55PB4/JNTRST56PB557PB658PB759PB861PB962PB1029PB1130PB1233PB1334PB1435PB1536PC08PC19PC210PC311PC424PC525PC637PC738PC839PC940PC1051PC1152PC1253PC13TAMPERRTC2PC14OSC32_IN3PC15OSC32_OUT4PD254VBAT1VDD_132VDD_248VDD_364VDD_419VDDA13VSS_131VSS_247VSS_363VSS_418VSSA12U2STM32F103RBT6X18Mkey1KeyPB0PB1BOOT1PB5PB6PB7PB8PB9PB10PB11PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC8PC9PC10PC11PC12PC13PA0PA1PA4PA5PA6PA7PA8PA9PA10PA11PA12BOOT0NRSTVBATPD2OST_INOST_OUTGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGND10mHI210mHI3GNDJTCKJTDIJTMSJNTRSTJTDOR310kC1010ufC720pFC820pFC91ufC11104C1210uFC5104C6104C18104++++++USART2_TXUSART2_RXSPI2_SCKSPI2_MOSIFSO+D/CCS1CS2GNDX2C16 104C17 104C13105C14105C15105JTCKJNTRSTJTDIJTMS1 23 45 67 89 10JTAGJTDOGNDNRST+PA4PA5PA6PA7PB5PB6PB7PB8PB9PC10PC11PC1212345678910P2PC0PC1PC2PC3PA0PA1PD2123456789101112P3PA8PA9PA10PA11PA12PC8PC9PB10PB11PB0PB1+5V12345678P1PC4PC5+PC13VBATGND12345678910P4+GND 圖 系統(tǒng)電路原理圖 系統(tǒng) 電源模塊 根據(jù)系統(tǒng)供電電源 的要求，發(fā)射 部分和接收部分只 需要設(shè)計(jì) +5V 和 + 供電電源，且要求電源 輸出 的紋波應(yīng)盡量的小，以減少對(duì)輸出信號(hào)的干擾 和系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性 。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 第三 章 硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 主控電路 模塊 STM32F103 基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門(mén)設(shè)計(jì)的 ARM CortexM3 內(nèi)核 。 各種形式的干擾一般都是以脈沖的形式進(jìn)入單片機(jī)的，干擾竄入單片機(jī)系統(tǒng)的渠道主要有 3 條途徑：空間干擾（場(chǎng)干擾），通過(guò)電磁波輻射竄入系統(tǒng)；過(guò)程通道干擾，通過(guò)與主機(jī)相連的前向通道、后向通道及其它與主機(jī)相互連接的通道進(jìn)入；供電系統(tǒng)干擾，通過(guò)供電線路竄入。這兩項(xiàng)指標(biāo)都關(guān)系到單片機(jī)系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。因此 ，單片機(jī)系統(tǒng)的電源必須有足夠的耐沖擊性，這就要求電源設(shè)計(jì)時(shí)留有充分的余量 。 電源在設(shè)計(jì)時(shí)因考慮功率是否滿足全系統(tǒng)的工作需要以及電平機(jī)抗干擾問(wèn)題等問(wèn)題。 綜上分析， DS18B20 單總線通信，占用主控資源太多，很難達(dá)到要求，因此選擇方案二。 DS18B20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸 ，但其單總線時(shí)序占用資源太多。 圖 BPW34 光譜靈敏度 溫度 測(cè)量方案論證 方案一： 采用單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 測(cè)量溫度，直接輸出數(shù)字信號(hào)。 其具有響應(yīng) 時(shí)間極快、靈敏度高、接收距離長(zhǎng)等 優(yōu)點(diǎn) 。 綜上分析選擇方案三，發(fā)射部分和接收部分均以 STM32F103RCT6 做為主控芯片。內(nèi)置 32～ 128 KB 的閃存， SRAM的最大容量和外設(shè)接口的組合。 STM32F103 基于高性能、低成本、低功耗的要求專為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的 Arm CortexM3 內(nèi)核。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 方案二： MSP430 單片機(jī) MSP430 單片機(jī)是美國(guó) 德州儀器 （ TI） 1996 年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種 16 位超低功耗、具有 精簡(jiǎn)指令集 （ RISC）的混合信號(hào)處理器（ Mixed Signal Processor） ， 適用于便攜式儀器儀表中，主頻為 8 MHz，無(wú)法倍頻，故處理速度相對(duì)較慢， I/O 口翻轉(zhuǎn)速度較難滿足發(fā)射速度。 方案一： STC89C52 單片機(jī) STC89C52 是 STC 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 8 位微控制器 。 單片機(jī)資源主要 考慮 的 指標(biāo)有 ： 速度、位數(shù)、 功耗、存儲(chǔ)器容量、系統(tǒng)擴(kuò)展與驅(qū)動(dòng)能力、抗干擾能力、是否含有 ADC， DAC 等。目前 我國(guó)銷量 的主流MCU(Microcontroller Unit 微控制單元 )產(chǎn)品有 51 單片機(jī) ， MSP430 單片機(jī) ， STM32 嵌入式處理器等系列 MCU。 接收部分通過(guò)光電傳感器感應(yīng)到光信號(hào)，然后經(jīng)放大整形送至 STM32F103 串口接收端， STM32F103 可直接讀取其數(shù) 據(jù)，然后對(duì)其數(shù)據(jù)解碼，溫度信號(hào)通過(guò) OLED 屏顯示，語(yǔ)音信號(hào)通過(guò) STM32F103 的 DA 輸出， DA 輸出的信號(hào)經(jīng)帶通濾波器平滑濾波后送入音頻功放電路，然后通過(guò)喇叭輸出。白光通信裝置包括發(fā)射裝置和接收裝置兩部分，總體架構(gòu)如圖 所示。 本裝置的通信信道必須采用可見(jiàn)光信道，不得使用其他通信裝置，不得采用內(nèi)部含有現(xiàn)成通信協(xié)議的發(fā)射芯片或模塊。 （ 5）與紅外通信技術(shù)相比，白光通信同時(shí)可以照明，而且白光通信的光源為發(fā)散光，對(duì)方向要求不是很高，因此通信線路不容易被阻斷，同時(shí)，由于光源為白光 ，不會(huì)對(duì)人眼造成 影響，所以 通信功率一般不做 限制?？梢?jiàn)光通信系統(tǒng)可以使用家庭或辦公室的照明燈發(fā)送數(shù)據(jù)； 3）無(wú)需無(wú)線電頻譜許可證，由于受無(wú)線電 頻譜管制，可用的無(wú)線電頻率非常有限； 4）發(fā)射功率高。 與傳統(tǒng)的射頻通信相比較，可見(jiàn)光通信技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）可見(jiàn)光通信無(wú)處不再?？梢?jiàn)光無(wú)線通信技術(shù)是一種 新興的無(wú)線光通信技術(shù)，隨著白光 LED的發(fā)明及應(yīng)用，可見(jiàn)光通信技術(shù)得到了良好的發(fā)展。 與傳統(tǒng)的照明設(shè)備相比，白光 LED燈具有耗電量低、使用壽命長(zhǎng)、體積小、高亮度、低熱量等優(yōu)點(diǎn)，被評(píng)為 第四代節(jié)能環(huán)保型照明產(chǎn)品。 高亮度白光LED 出現(xiàn)后 ，隨著光效的逐步提高，其應(yīng)用從顯示領(lǐng)域逐步擴(kuò)展到照明領(lǐng)域，并且發(fā)展迅速。 2020 年，日本 Keio 大學(xué) M. Nakagawa 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種利用白光 LED實(shí)現(xiàn)室內(nèi)可見(jiàn)光接入的方案，并針對(duì)室內(nèi)可見(jiàn)光通信信道進(jìn)行建模仿真和分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了 10Mbps 的室內(nèi)可見(jiàn)光通信接入方案，正是這一成果被視為可見(jiàn)光通信領(lǐng)域具有影響力的開(kāi)創(chuàng)性研究，之后，可見(jiàn)光通信技術(shù)開(kāi)始受到世界各地研究人員的重視。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 在這些設(shè)想中，最具代表性的是香港大學(xué)的 Grantham Pang 于 1999 年提出的實(shí)現(xiàn)方案，他們的實(shí)驗(yàn)小組搭建并演示了基于可見(jiàn)光 LED的 音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)?！彼J(rèn)為 ,未來(lái)家里的燈光將可以承載通信訊號(hào)成為最后一里路的信息傳輸設(shè)備 ,人們甚至可以在路燈下下載電影和音樂(lè)?！庇袠I(yè)內(nèi)人士如此指出。而可見(jiàn)光通信的出現(xiàn) ,更使其加入信息使者的行列。 白 光通信 研究現(xiàn)狀 如今 ,LED 燈泡已不僅僅局限于 照明 本身 ,而是如夢(mèng)幻一般被賦予了更多功能 ,可以實(shí)現(xiàn)更多的創(chuàng)新應(yīng)用。另外， LED 具有高速調(diào)制，響應(yīng)靈敏度高等特點(diǎn)。 近年來(lái)人們開(kāi)始關(guān)注基于白光 LED 技術(shù)的可見(jiàn)光通信，這種 LED 白光被認(rèn)為是一個(gè)很有潛力的未來(lái)照明技術(shù)，其不僅可以用于房間照明，也形成了一種短距離無(wú)線光通信系統(tǒng)。 半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展， LED 照明也成為了未來(lái)的趨勢(shì)。若我們對(duì) LED 進(jìn)行深層次的開(kāi)發(fā)，利用 LED 發(fā)出的光作為通信介質(zhì)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更具有 靈活性的通信環(huán)境，并且可以換種方式實(shí)現(xiàn)資源共享。 D/A conversion 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) III 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... II 第一章 緒 論 ............................................................................................................................ 1 課題背景及意義 ........................................................................................................ 1 白光通信研究現(xiàn)狀 .................................................................................................... 1 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求 ........................................................................................................ 2 第二章 總體方案設(shè)計(jì)與論證 .................................................................................................. 4 系統(tǒng)總體框圖 ............................................................................................................ 4 處理器的選取 ............................................................................................................ 4 光電器件的選取 ...............................