基于單片機的敲擊式語音門鈴畢業(yè)設計論文-展示頁
2024-09-06 14:41本頁面
【正文】 片機輸出管腳的電平值控制音頻輸出。該門鈴新穎而實用 ,具 有推廣價值。 XXXXX 學院 畢業(yè)設計論文 作者 學號 系部 專業(yè) 題目 指導教師 評閱教師 完成時間： 年 月 日 2 畢業(yè)設計 (論文 )中文摘要 (題目 )： 基于單片機的敲擊式語音門鈴 摘要： 敲擊式語音門鈴摒棄了傳統(tǒng)的按鈕觸發(fā)方式 ,當來訪客人習慣性地用手敲三下房門時 ,它便自動發(fā)出“叮咚 !”聲。這種門鈴巧妙地解決了使用普通門鈴時須在房門 (尤其是鐵制門 )上打孔、固定安裝按鈕開關的麻煩和不便 ,從而杜絕了他人故意破壞按扭開關等現(xiàn)象。本論文設計采用單片機 AT89C1051 作為中心控制部分芯片，利用集成芯片 LM324 對振動傳感器信號進行處理、模擬輸出“叮咚！”音頻信號，使用 LM386 對輸出信號進行發(fā)大驅(qū)動喇叭發(fā)音。還可做成報警設備等多種用途的語音系統(tǒng)。這種門鈴巧妙地解決了使用普通門鈴時須在房門 (尤其是鐵制門 )上打孔、固定安裝按鈕開關的麻煩和不便 ,杜絕了他人故意破壞按扭開關等現(xiàn)象 ,新穎而實用 ,具有推廣價值 .本論文設計采用 單片機AT89C1051 作為中心控制部分芯片，利用集成芯片 LM324 對振動傳感器信號進行處理、模擬輸出“叮咚！”的音頻信號，使用 LM386 對輸出信號進行發(fā)大驅(qū)動喇叭發(fā)音。還可做成報警設備等多種用途的語音系統(tǒng)。 . 總體設計方案 本設計分為三個組成部分：振動信號采集處理部分、 MCU 控制部分、語音信號輸出部分。 振動 傳感器介紹 常用振動傳感器有以下幾種 : 一 、壓電片諧振式：使用壓電片接收振動信號，壓電片的諧振頻率較高，為了降低諧振頻率，使用加大壓電片振動體的質(zhì)量來實現(xiàn)，并使用彈簧球代替附加物，降低兩諧振頻率，增強了振動效果。但是需要信號放大后送到 TTL 電路或者單片機電路中，不過使用一個三極管單級放大即可。振動輸出開關信號，輸出阻抗與配合輸出的電阻阻值所決定，根據(jù)檢測電路的輸入阻抗，可以做成高阻抗輸出方式。輸出開關信號直接與 TTL 電路和或者單片機輸入電路相連接，電路結構簡單。右圖是說用 MOST 非門電路組成的震動檢測電路，其輸出的波形是幅度相同的震動脈沖信號。如果使用端口可編程的單片機，端口編程為輸入狀態(tài)時，可以直接檢測震動信號，省去整形放大電路。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。兩個信號輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。 圖 圖 由于 LM324 四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應用在各種電路中。 一 .反相交流放大器 圖 9 此放大器可代替晶體管進行交流放大，可用于擴音機前置放大等。放大器采用單電源供電，由 R R2 組成 1/2V+偏置， C1 是消振電容。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反。此電路輸入電阻為 Ri。 Co 和Ci 為耦合電容。其中的 R R2 組成 1/2V+分壓電路，通過 R3 對運放進行偏置。 R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。而對信號源的影響極小。 10 圖 R R2 組成 1/2V+偏置，靜態(tài)時 A1 輸出端電壓為 1/2V+，故運放 A2A4 輸出端亦為 1/2V+，通過輸入輸出電容的隔直作用，取出交流信號，形成三路分配輸出。硅晶體管發(fā)射結電壓的溫度系數(shù)約為 ℃，即溫度每上升 1 度，發(fā)射結電壓變會下降 。 圖 這是一個線性放 大過程，在 A1 輸出端接上測量或處理電路，便可對溫度進行指示或進行其它自動控制。這種有源帶通濾波器的中心頻率 ，在中心頻率 fo 處的電壓增益 Ao=B3/2B1，品質(zhì)因數(shù) ， 3dB 帶寬 B=1/（п *R3*C）也可根據(jù)設計確定的 Q、 fo、 Ao值，去求出帶通濾波器的各元件參數(shù)值。上式中，當 fo=1KHz 時， C取 。 圖 此電路亦可使用單電源，只需將運放正輸入端偏置在 1/2V+并將電阻 R2 下端接到運放正輸入端既可。此時運放便形成一個電壓比較器，其輸出如不是高電平（ V+），就是低電平（ V或接地）。 12 圖 圖 中使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器，電阻 R R1ˊ組成分壓電路，為運放 A1 設定比較電平 U1；電阻 R R2ˊ組成分壓電路，為運放 A2設定比較電平 U2。運放A A2 只要有一個輸出高電平，晶體管 BG1 就會導通，發(fā)光二極管 LED 就會點亮。 若選擇 U2 U1，則當輸入電壓在 [U2， U1]區(qū)間范圍時， LED 點亮，這是一個 “ 窗口 ” 電壓指示器。 七 .單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 見附圖 。電阻 R R2 組成分壓電路，為運放 A1 負輸入端提供偏置電壓 U1，作為比較電壓基準。當輸入電壓 Ui 變?yōu)榈碗娖綍r，二極管 D1導通，電容 C1通過 D1迅速放電 ，使 U2 突然降至地電平，此時因為 U1U2，故運放 A1 輸出低電平。顯然，提高 U1 或增大 R C1 的數(shù)值，都會使單穩(wěn)延時時間增長，反之則縮短。剛加電時， U1U2，運放 A1 輸出低電平，隨著電容 C1不斷充電， U2不斷升高，當 U2U1 時， A1輸出才變?yōu)楦唠娖健? 振動信號處理 電路 圖 振動信號處理電路圖 語音發(fā)聲 電路 單片機的語音模擬信號輸出，利用 LM386 對輸出信號進行放大處理，驅(qū)動揚聲器。為使外圍元件最少 ,電壓增益內(nèi)置為 20。輸入端以地位參考 ,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半 ,在
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