【正文】 。CD4066B包含四路獨(dú)立控制的雙向開(kāi)關(guān)。這種結(jié)構(gòu)消除了帶輸入信號(hào)的開(kāi)關(guān)晶體管門(mén)限電壓的變化，因此，在整個(gè)作業(yè)信號(hào)范圍內(nèi),要保持導(dǎo)通電阻為低。其引腳定義如圖8。具有較寬的共模電壓范圍，在使用中不會(huì)出現(xiàn)閂鎖現(xiàn)象。它的特性：1．不需要外部頻率補(bǔ)償2．具有短路保護(hù)3．失調(diào)電壓到零的4．較寬的共模和差模電壓范圍5．功耗低。LM741的V+,V－分別接＋5V和－5V電壓，引腳3串連平衡電阻（20KΩ）后接地，引腳2串聯(lián)電阻（8KΩ）后再與引腳6相連，引腳6即為輸出端，接平衡電阻（20KΩ）和電容后再接地。輸出端口為運(yùn)算放大器的6號(hào)端口，用萬(wàn)用表或示波器來(lái)測(cè)量輸出值。5V總體：1 各等級(jí)的實(shí)際增益值與標(biāo)準(zhǔn)值比較，誤差應(yīng)小于3%，且越精確越好2 按鍵消抖：附加電容法 實(shí)現(xiàn)方式[2]根據(jù)理想放大器的原理，可以得知U＋＝U－ ；i+ = i_ = 0所以，增益放大倍數(shù)為G＝，其中反相輸入端接可變電阻Rx，反向輸入端與輸出端之間皆負(fù)反饋電阻R5。模擬開(kāi)關(guān)集成塊控制的可變電阻模塊通過(guò)4066實(shí)現(xiàn)，控制信號(hào)對(duì)增益的控制是通過(guò)改變Rx的值實(shí)現(xiàn)的：輸入不同的控制信號(hào)，模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)合狀態(tài)不同，即導(dǎo)通電阻的組合狀態(tài)不同，它們的并聯(lián)電阻Rx也不同。因此，可以取R1＝80KΩ，R2=40KΩ，R3=20KΩ，R4=10KΩ。具體功能如下：硬件模塊“函數(shù)信號(hào)發(fā)生器與音樂(lè)播放器”可以產(chǎn)生基本的數(shù)學(xué)函數(shù)信號(hào)：三角波、方波、鋸齒波以及正弦波，并能播放簡(jiǎn)單的樂(lè)曲。當(dāng)進(jìn)入電子音樂(lè)播放模式時(shí)，能自動(dòng)播放電子音樂(lè)卡秋莎。輸出端口仍為運(yùn)算放大器的6號(hào)端口。 技術(shù)要求單片機(jī)能夠根據(jù)程序輸出不同頻率的波形，進(jìn)而通過(guò)CD4066的調(diào)控音量，最后由蜂鳴器發(fā)出音樂(lè)。輸出波形要求完整，不失真，并且波形沒(méi)有“毛刺”。焊接良好，線路清晰，沒(méi)有太多交叉，盡量簡(jiǎn)潔 實(shí)現(xiàn)方式音樂(lè)發(fā)聲：通過(guò)軟件控制單片機(jī)產(chǎn)生頻率按曲調(diào)變化的方波信號(hào)（原因是方波的傅立葉展開(kāi)中包含較多的頻率分量，可以使聲音更加清晰悅耳）通過(guò)共射放大電路及分壓后送入放大器，在輸出端輸出驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。他們把個(gè)電阻能構(gòu)成000000~~111111這些二進(jìn)制數(shù)。根據(jù)公式。通過(guò)連續(xù)輸出1~~63這些電壓，進(jìn)而構(gòu)成了正弦，三角，方形，鋸齒等波形。4. 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 軟件總體結(jié)構(gòu)和功能整個(gè)系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)：?jiǎn)纹瑱C(jī)端的軟件主要的架構(gòu)是取自模板文件“”和“”，在此之上根據(jù)任務(wù)的需求進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)。“main()”為主程序部分，對(duì)各個(gè)模塊以及參數(shù)的初始化工作，包括單片機(jī)系統(tǒng)初始化、中斷工作寄存器初始化、定時(shí)器工作寄存器初始化、全局變量賦初值以及串行通信口工作初始化（運(yùn)行中雖未使用到串行通信口，但本程序無(wú)妨保留），并打開(kāi)硬件定時(shí)器、定時(shí)器0中斷允許，然后進(jìn)入循環(huán)“while(1)”。當(dāng)處理機(jī)決定響應(yīng)該信號(hào)時(shí)，會(huì)首先把當(dāng)前執(zhí)行的程序現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)保護(hù)起來(lái)（保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)），然后轉(zhuǎn)向執(zhí)行該中斷的“中斷服務(wù)程序”（即本程序中的timer0函數(shù)），由于該服務(wù)程序的入口地址是有規(guī)定的，所以很容易找到。所有的主要的任務(wù)均在中斷服務(wù)程序里完成，主程序的循環(huán)部分參與完成顯示緩存的操作。模式1為可控增益放大電路；模式2為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，21為正弦波，22為三角波，23為方波，24為鋸齒波；模式3為音樂(lè)播放模式。unsigned int mode_tmp=10。音樂(lè)播放聲響控制unsigned int volume=10。1s軟件定時(shí)器溢出標(biāo)志bit clock1s_flag。 sbit led_1 = output_sel^5。 sbit led_3 = output_sel^7。數(shù)碼管掃描驅(qū)動(dòng)指針unsigned char xdata digi_scaner。計(jì)數(shù)值緩存（第一列儲(chǔ)存理想增益，第二列儲(chǔ)存實(shí)際增益）unsigned char digi_back[4][2]。unsigned int key_2=0。unsigned int key_4=0。1變化反饋，用于啟動(dòng)主程序循環(huán)內(nèi)的部分bit change=0。unsigned int real_value=10。1波形信號(hào)變量（頻率、當(dāng)前相位）unsigned int frequency = 10。1音樂(lè)播放變量（分別為音頻頻率、讀譜指針、時(shí)間計(jì)數(shù)、狀態(tài)標(biāo)志）unsigned int audio_frequency。bit BZZ_flag。當(dāng)?shù)玫桨存I確認(rèn)后，根據(jù)模式變量選擇模式，并進(jìn)入第二次選擇，以同樣的方式選擇波形或音樂(lè)。 調(diào)用函數(shù)說(shuō)明數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)程序light()功能：驅(qū)動(dòng)并顯示參數(shù)：無(wú)返回值：無(wú)7段數(shù)碼顯示譯碼unsigned char NUMTOSEG7(unsigned char DATA)功能：將輸入?yún)?shù)DATA轉(zhuǎn)化為7段譯碼參數(shù)：DATA:需要顯示的數(shù)字或符號(hào)返回值：7段譯碼結(jié)果 算法按鍵2控制變量增減，按鍵3返回上級(jí)，按鍵4系統(tǒng)重置。 ++key_1。 if(key_1 30) { 確認(rèn)按鍵有效并執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作 } } else key_1=0。對(duì)檢測(cè)到的按鍵信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)增益值變量current_value的增加和減少的操作，并且通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。并根據(jù)該增益值，通過(guò)“7段數(shù)碼顯示譯碼”對(duì)數(shù)碼管控制信號(hào)賦值，控制數(shù)碼管的增益顯示。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)篇幅有限，詳見(jiàn)程序內(nèi)容?？刂贫丝谥匾惴ǎ篠W1=current_value/8。 SW3=current_value%4/2。 函數(shù)信號(hào)發(fā)生模塊描述 功能描述波形發(fā)生時(shí),程序每隔五毫秒進(jìn)行一次開(kāi)關(guān)中斷，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，通過(guò)將計(jì)算得到的各采樣點(diǎn)數(shù)值量輸出，產(chǎn)生頻率可控的波形。 調(diào)用函數(shù)說(shuō)明數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)程序（）7段數(shù)碼顯示譯碼（）電阻開(kāi)關(guān)控制函數(shù)setSWs(unsigned int x)功能：將輸入?yún)?shù)x轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)參數(shù)：x:采樣點(diǎn)數(shù)值量返回值：無(wú) 算法按鍵2為頻率調(diào)整鍵，按鍵3為返回波形選擇鍵，按鍵4為系統(tǒng)重置鍵。 switch (mode) { case 21: setSWs(sin_data[pace*SIN_T/2000])。 case 22: setSWs(sqr_data[pace*SQR_T/2000])。 case 23: setSWs(trg_data[pace*TRG_T/2000])。 case 24: setSWs(swt_data[pace*SWT_T/2000])。 } 音樂(lè)播放模塊描述 功能描述通過(guò)讀取并解析存儲(chǔ)好的數(shù)組，將其轉(zhuǎn)化為頻率變化的方波并將其輸出到控制端。 調(diào)用函數(shù)說(shuō)明數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)程序（）7段數(shù)碼顯示譯碼（）電阻開(kāi)關(guān)控制函數(shù)（，用于調(diào)節(jié)音量） 算法按鍵2為音量調(diào)整鍵，按鍵3為返回音樂(lè)選擇鍵，按鍵4為系統(tǒng)重置鍵。5. 系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo)測(cè)試 測(cè)試項(xiàng)目基本部分的測(cè)試1．顯示功能：測(cè)試運(yùn)用微動(dòng)開(kāi)關(guān)改變放大倍數(shù)時(shí)，數(shù)碼管是否能正確顯示倍數(shù)。誤差范圍應(yīng)在3％內(nèi)。2. 波形顯示與切換：切換至函數(shù)信號(hào)發(fā)生器時(shí)，用示波器觀察輸出的四種基本波形，要求波形完整清晰不失真。4. 電子音樂(lè)發(fā)生器與音量調(diào)節(jié)：調(diào)到拓展部分的音樂(lè)發(fā)聲模式，測(cè)試電子音樂(lè)的播放，試聽(tīng)《喀秋莎》和另外一首歌曲，要求音色較好，測(cè)試按鍵調(diào)整音樂(lè)播放的音量。 拓展部分測(cè)試：按鍵切換到函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模式2，輸入電壓，輸出端接到示波器，在示波器中觀察波形其完整性，檢測(cè)能否通過(guò)KEYKEY2鍵調(diào)整波形頻率，能否通過(guò)按鍵KEY3返回上級(jí)菜單切換波形。并檢測(cè)能否通過(guò)KEYKEY2鍵調(diào)整音量，能否通過(guò)KEY3鍵返回上級(jí)菜單調(diào)整歌曲播放第二首音樂(lè)。：測(cè)量各個(gè)增益倍數(shù)下的實(shí)際輸出電壓正確，用它們與理論值做比較并計(jì)算誤差。表3 為程序控制增益電路最終測(cè)試結(jié)果。根據(jù)測(cè)出的輸入電壓和輸出電壓,計(jì)算實(shí)際增益和相對(duì)誤差,從而分析試驗(yàn)的準(zhǔn)確性.從表3中可以看出:所有的數(shù)據(jù)基本符合要求,但是也存在部分?jǐn)?shù)據(jù)稍微偏大的情況,例如:，相對(duì)誤差較大，%、%、%、%，產(chǎn)生誤差的可能原因分析如下：1：2：由于電路的焊接對(duì)電路的電阻產(chǎn)生了影響。表3 程序控制增益電路最終測(cè)試結(jié)果序列號(hào)輸入電壓(V)輸出電壓(V)顯示增益實(shí)測(cè)增益誤差(%)1 %2 %3 %4 %5 %6 %7 %8 %9 %10 %11 %12 %13 %14 %15 %附：用Origin作圖分析數(shù)據(jù)： 顯示增益與實(shí)際增益曲線圖由顯示增益與實(shí)際增益曲線圖可以分析得出，實(shí)際增益數(shù)據(jù)基本符合和顯示增益的數(shù)值，線性擬合情況較好，誤差較小，均在3%以內(nèi)，符合實(shí)驗(yàn)要求拓展部分： 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器能產(chǎn)生四種波形，正弦波，三角波，方波，鋸齒波，且波形完整，連續(xù),沒(méi)有發(fā)生嚴(yán)重失真，毛刺較少?？梢圆シ诺诙滓魳?lè)。6. 致謝本次科創(chuàng)2在各位指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)和我們組三個(gè)成員的共同努力下圓滿的完成，在此代表小組的三位成員：感謝學(xué)院提供良好的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。感謝實(shí)驗(yàn)室所有的指導(dǎo)老師對(duì)本次科創(chuàng)的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)及批評(píng)指正。感謝在實(shí)驗(yàn)室一同探討和學(xué)習(xí)交流的其他小組的同學(xué)。最后，對(duì)以上給與我們指導(dǎo)與幫助的老師和同學(xué)再次表示感謝，相信你們的很多幫助也會(huì)對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)生活有一定的啟發(fā)與幫助！謝謝你們！ 7. 參考資料[1] 上海交大電子工程系. 工程實(shí)踐與科技創(chuàng)新2A講座2基本部分的任務(wù) 放大電路設(shè)計(jì)[2] [R].2010.[3] 上海交大電子工程系. 工程實(shí)踐與科技創(chuàng)新2A講座4系統(tǒng)調(diào)試實(shí)例 拓展項(xiàng)目推介[4] 上海交大電子工程系. 工程實(shí)踐與科技創(chuàng)新2A講座6拓展任務(wù)推薦項(xiàng)目的方案提示[5] [6] [7] 馬忠梅等，單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，北京航空航天大學(xué)出版社，1998[8]《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，閻石，高等教育出版社[9]《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，童詩(shī)白，高等教育出版社[10] 科創(chuàng)資料，運(yùn)算放大器的使用方法（摘自O(shè)HM叢書(shū)）[11] 科創(chuàng)資料，CD4066的使用方法8. 附錄整個(gè)系統(tǒng)的整體實(shí)物照片（基礎(chǔ)+拓展）基礎(chǔ)部分電路實(shí)物照片加入拓展（波形發(fā)生器和電子音樂(lè)發(fā)生）后的電路實(shí)物照片實(shí)驗(yàn)所需材料清單基礎(chǔ)部分實(shí)驗(yàn)所需材料表4 基礎(chǔ)部分實(shí)驗(yàn)材料清單名稱數(shù)量限額說(shuō)明LM7411片單運(yùn)放，DIP封裝CD40661片四模擬開(kāi)關(guān)，DIP封裝IC座8pin1個(gè)集成塊插座，配LM741IC座14pin1個(gè)集成塊插座，配4066電線1米供連（焊）接電路使用焊錫絲1米供焊接1單元試驗(yàn)板1塊供裝配放大器電路使用香蕉插頭、螺母、墊片4套1單元試驗(yàn)板的配件IDC10插座1個(gè)可作為放大器電路的外部接口IDC10扁平電纜1根單片機(jī)與放大器電路的連接線單片機(jī)小系統(tǒng)板1塊6單元電源底板1塊電阻11個(gè)供增益電路使用拓展部分之函數(shù)信號(hào)發(fā)生暨電子音樂(lè)合成與播放實(shí)驗(yàn)所需材料表5 拓展部分實(shí)驗(yàn)材料清單型號(hào)或名稱規(guī)格 封裝數(shù)量備注CD4066DIP1片四模擬開(kāi)關(guān)，DIP封裝IC座14腳DIP1個(gè)集成塊插座，配40669012PNP 三極管1個(gè)單片機(jī)音頻輸出驅(qū)動(dòng)蜂鳴器SFN3040(帶共鳴盒)1個(gè)播放音樂(lè)單芯硬線1米供連（焊）接電路使用1米供焊接1單元試驗(yàn)板1塊供裝配電路使用香蕉插頭、螺母、墊片4套1單元試驗(yàn)板的配件IDC10插座1個(gè)可作為放大器電路的外部接口電阻10個(gè)擴(kuò)大增益范圍及電子音樂(lè)電路使用 課程學(xué)習(xí)心得和建議意見(jiàn)最開(kāi)始接觸的時(shí)候，覺(jué)得或者這和科創(chuàng)1沒(méi)有什么大分別，想當(dāng)初做著科創(chuàng)1的時(shí)候一直抱怨著我們不是焊工，我們不需要對(duì)著一個(gè)模子自己再重新焊出一個(gè)東西來(lái)，但是真正接到手上來(lái)后，我們才知道了科創(chuàng)2的實(shí)質(zhì)，這是一次真正的科技創(chuàng)新自己動(dòng)手動(dòng)腦思考的活動(dòng)，這幾個(gè)星期，我們從無(wú)到有慢慢的一點(diǎn)一滴的構(gòu)思著，一個(gè)課題擺在眼前，一堆零件擺在眼前，我們茫然了，但這卻沒(méi)有讓我們讓卻，我們?cè)诮M長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，各方面查找資料，對(duì)要進(jìn)行研究的課題進(jìn)行深入的探討，做足了實(shí)驗(yàn)前的充分準(zhǔn)備，我們研究了電路，計(jì)算出了電阻阻值，設(shè)計(jì)出了初步的焊接電路圖，到實(shí)驗(yàn)室后，我們緊鑼密鼓的開(kāi)始大展手腳，每個(gè)人的分工都很明確，組員們都相互配合，基礎(chǔ)部分就這樣完成了，那個(gè)時(shí)候看到正確的增益值，心里是非常開(kāi)心的。總之，本次課程學(xué)習(xí)我們總結(jié)就是培養(yǎng)了我們的自學(xué)能力，查閱資料能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，并且也對(duì)我們處理問(wèn)題的能力有了一定的提高，也增長(zhǎng)了我們的知識(shí)，更清晰明確了團(tuán)隊(duì)的重要性。sbit KEY2=P1^1。sbit KEY4=P1^3。 // 10千歐sbit SW2=P1^5。 // 40千歐sbit SW4=P1^7。 //160千歐sbit SW6=P3^3。 // 方波sbit buzzer=P3^5。unsigned