【正文】 3年， M． B． Sandier等學者提出了 D類放大的 PCM數(shù)字音頻功放的基本結(jié)構(gòu)，主要技術(shù)要點是如何把 PCM信號變成 PWM。 設(shè)計思想 使用通用的紅外遙控器，一體化紅外接收頭接收紅外信號并轉(zhuǎn)換成電平信號。 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 3 本章小結(jié) 本章首先介紹了選擇紅外遙控技術(shù)意義，以及音頻功率放大器的研究背景與發(fā)展現(xiàn)狀，引出本課題研究的目的和意義。 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 4 第 2 章 元器件選擇 STC12C2052 單片機 STC12C2052系列單片機是單時鐘 /機器周期 (1T)的兼容 8051內(nèi)核單片機，是高速 /低功耗的新一代 8051單片機，全新的流水線 /精簡指令集結(jié)構(gòu) ,內(nèi)部集成MAX810專用復位電路。 常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為： ～ 精度要求不高時，可選擇使用內(nèi)部時鐘，但因為有制造誤差和溫漂，應認為是 4MHz～ 8MHz； (12)共 6個 16 位定時器 /計數(shù)器； (13)外部中斷 2路 ,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,PowerDown 模式可由外 部中斷喚醒； 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 5 (14)PWM(2 路） /PCA（可編程計數(shù)器陣列）； (15)通用全雙工異步串行口 (UART)，由于 STC12 系列是高速的 8051，也可 再用定時器軟件實現(xiàn)多串口； (16)SPI 同步通信口，主模式 /從模式； (17)工作溫度范圍： 0～ 75℃ /40～ 85℃； I/O口配置： STC12C2052系列單片機 [5]其所有 I/O口均可由軟件配置成 4種工作類型之一，如下表所示。每個口由 2個控制寄存器中的相應位控制每個引腳工作類型。 I/O 口工作類型設(shè)定 表 21 P3 口設(shè)定 P3M0[7:0] P3M1[7:0] I/O 口模式 0 0 準雙向口 0 1 推挽輸出 1 0 僅為輸入 1 1 開漏輸出 表 22 P1 口設(shè)定 P1M0[7:0] P1M1[7:0] I/O 口模式 0 0 準雙向口 0 1 推挽輸出 1 0 僅為輸入 1 1 開漏輸出 （ 1）準雙向口輸出配制 準雙向口輸出類型可用做輸出和輸入功能而不需要重新配制口線輸出狀態(tài)。當 引腳輸出為底時，他的驅(qū)動能力很強，可吸收相當大的電流。 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 6 在 3 個上拉晶體管中，有 1 個上拉晶體管稱為“弱上拉”當口線寄存器為1且引腳本身也為 1 時打開。如果一個引腳輸出為 1 而由外部裝置下拉到低時，弱上拉關(guān)閉而“極弱上拉”維持開狀態(tài)，為了把這個引腳強拉為低，外部裝置必須有足夠的灌電流能力使引腳上的電壓降到門檻電壓以下。當引腳懸空時，這個極弱上拉源產(chǎn)生很弱的上拉電流將引腳上拉為高電平。當口線鎖存器由 0 到 1 跳變時，這個上拉用來加快準雙向口由 邏輯 0 到邏輯 1 轉(zhuǎn)換。準雙向口輸出如圖 21 所示。當作為一個邏輯輸出時，這種配制方式必須有外部上拉，一般通過電阻外接到 VDD。開漏端口帶有一個施密特觸發(fā)輸入以及一個干擾抑制電路。 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 7 圖 22 輸出口線配制 (3）僅為輸入（高阻）配制 輸入配制如圖 23 所示。 圖 23 高阻配制 (4）推挽輸出配制 推挽輸出配制的下拉結(jié)構(gòu)與開漏輸出以及準雙向口的下拉結(jié)構(gòu)相同，當鎖存器為 1 時提供持續(xù)的強上拉。推挽引腳配制如圖 24 所示。 EN_WDT：看門狗允許位 ,當設(shè)置為“ 1”時，看門狗啟動。硬件將自動清“ 0”此位。 PS2,PS1,PS0：看門狗定時器預分頻值，如表 24所示。 PD：將其置 1時，進入 PowerDown模式，可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷模式 喚醒。 IDL：將其置 1時，進入 IDLE模式（空閑），除 CPU不工作外，其余仍繼續(xù)工作?？梢钥闯?， 2個定時 /計數(shù)器有 4種操作模式，通過 TMOD的 M1和 M0選擇。 寄存 器 TMOD各位的功能描述 表 26 TMOD寄存器 GATE： 1,置 1時只有在 INT1腳為高及 TR1控制位置 1時才可 達開定時器 /計數(shù)器 1。 C/T： 1用作定時器或計數(shù)器，清零 則用作定時器（從內(nèi)部系統(tǒng)時鐘輸入），置 1用作計數(shù)器（從 T1/）。 ，如表 27所示。 表 28 定時器 /計數(shù)器 2 M1 M0 定時器 /計數(shù)器 0模式 0 0 13位定時器 /計數(shù)器，兼容 8048定時器模式， TL0只用低 5位參與分頻， TH0整個 8位全用。 1 1 定時器 0此時 作為雙 8位定時器 /計數(shù)器。 TH0僅作為一個 8位定時器，由定時器 1的控制位控制。下圖所示為模式 0工作方式。 TLn低 5位溢出向 THn進位， THn計數(shù)溢出置位 TCON中的溢出標志位 TFn（ n=0， 1）。 GATE=1時，允許由外部輸入 INT1控制定時器 1， INT0控制定時器 0，這樣可實現(xiàn)脈寬測量。 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 11 圖 25 定時器 /計數(shù)器 0和定時器 /計數(shù)器 1的模式 0 寄存器 TCON各位的功能描述 ,如表 29所示。當 T1被允許計數(shù)后， T1從初值開始加 1計數(shù)，最高位產(chǎn)生 溢出時，置“ 1” TF1，并向 CPU請求中斷，當 CPU響應時，由硬件清“ 0” TF1， TF1也可以由程序查詢或清“ 0”。該位由軟件置位和清零。當 GATE（ ） =1，TR1=1且 INT1輸入高電平時，才允許 T1計數(shù)。當 T0被允許計數(shù)后， T0從初值開始加 1計數(shù)，最高位產(chǎn)生溢出時，置“ 1” TF0，并向 CPU請求中斷，當 CPU響應時，由硬件清“ 0” TF0， TF0也可以由程序查詢或清“ 0”。該位由軟件置位和清零。當 GATE（ ） =1，TR0=1且 INT0輸入高電平時，才允許 T0計數(shù)。當主機響應中斷轉(zhuǎn)向該中斷服務(wù)程序執(zhí)行時，由內(nèi)部硬件自動將 IE1位清 0。 IT1=0時，外部中斷 1為低電平觸發(fā)方式， 當 INT1（ ）輸入低電平時，置位 IE1。當 IT1=1時，則外部中斷 1（ INT1）端口由“ 1”→“ 0”下降沿跳變，激活中斷請求標志位 IE1，向主機請求中斷處理。當主機響應中斷轉(zhuǎn)向該中斷服務(wù)程序執(zhí)行時，由內(nèi)部硬件自動將 IE0位清 0。 IT0=0時，外部中斷 0為低電平觸發(fā)方式，當 INT0（ ）輸入 低電平時，置位 IE0。當 IT0=1時，則外部中斷 0（ INT0）端口由“ 1”→“ 0”下降沿跳變，激活中斷請求標志位 IE1，向主機請求中斷處理。 圖 26 定時器 /計數(shù)器 0和定時器 /計數(shù)器 1的模式 1 （ 3）模式 2 此模式下定時器 /計數(shù)器 0和 1作為可自動重裝載的 8位計數(shù)器（ TLn），如圖27所示。模式 2的操作對于定時器 0及定時器 1是相同的。對定時器 0，此模式下定時器 0的 TL0及 TH0作為 2個獨立的 8位計數(shù)器。 TL0占用定時器 0的控制位： C/T、 GATE、 TR0、 INT0及 TF0。此時， TH0控制定時器 1中斷。模式 3只適用于定時器 /計數(shù)器 0，定時器 T1處于模式 3時相當于 TR1=0，停止計數(shù)（此時 T1可用來作串行口波特率發(fā)生器），而 T0可作為兩個定時器用。但從回 0溢出請求中斷到主機響應中斷并作出處理存在時間延遲，且這種延時隨中斷請求時的現(xiàn)場環(huán)境的不同而不同，一般需延時 3個機器周期以上，這就給實時處理帶來誤差。 這種由中斷響應引起的時間延時，對定時 /計數(shù)器工作于方式 0或 1而言有兩種含義：一是由于中斷響應延時而引起的實時處理的誤差；二是如需多次且連續(xù)不間斷地定時 /計數(shù)，由于中斷響應延時，則在中斷服務(wù)程序中再置計數(shù)初值時已延誤了若干個計數(shù)值而引起誤差，特別 是用于定時就更明顯 例如選用定時方式 1設(shè)置系統(tǒng)時鐘，由于上述原因就會產(chǎn)生實時誤差。所謂動態(tài)補償，即在中斷服務(wù)程序中對 THx、 TLx重新置計數(shù)初值時，應將 THx、 TLx從回 0溢出又重新從 0開始繼續(xù)計數(shù)的值讀出，并補償?shù)皆嫈?shù)初值中去進行重新設(shè)置。這是因為不可能在同一時刻同時讀取 THx和 TLx中的計數(shù)值。 一種可避免讀錯的方法是：先讀 THx，后讀 TLx，將兩次讀得的 THx進行比較，若兩次讀得的值相等，則可確定讀的值是正確的，否則重復上述過程，重復讀得的值一般不會再錯。它通過控制場效應管開關(guān)切 換階梯電阻 ,是一種數(shù)控電路元件 —— 可變電阻器或無緩沖器的電位器。數(shù)字電位器將取代機械電位器 ,其調(diào)節(jié)更精密 ,能增加系統(tǒng)的可靠性和持久性、節(jié)省空間、易于裝配 和調(diào)試 ,其應用范圍會越來越廣。下面簡要介紹非易失性按鈕控制數(shù)字電位器 X9511的基本原理。 5V端電壓 ,滑動端由輸入到 PU、 PD引腳的負脈沖控制它向 VH或 VL端滑動 ,滑動端位置可以被存儲 ,在非易失性的存儲器 EEPROM中 ,上電后能夠自動恢復到原來的位置 ,基本應用如圖 29(圖中為 X9511掉電自動存儲滑動端位置的接法 )。 圖 210 X9511 元件封裝圖 VH、 VL：高電壓端及低電壓端，高、低電壓端等效于一個機械電位器的兩個固定端。 PU：加計數(shù)輸入端，具有去抖動功能，內(nèi)部接有上拉電阻，平時能夠保持PU 端為高電平。因為內(nèi)部具有去抖動功能，所以輸入低電平的時間必須大于 40ms 才算有效。輸入低電平的時間超過 1s時，在超出 1s 的時間范圍內(nèi)，以快速方式計數(shù)，每 50ms 加 1。當 PD 端輸入低電平時，內(nèi)部計數(shù)器開始執(zhí)行減計數(shù)，滑動輸出端向下移動， VL 與 VW 之間的電阻減小， VH 與 VW 之間的電阻增大。 ASE：自動貯存使能端，內(nèi)部同樣具有去抖動功能，如果從上電開始一直保持輸入低電平，當芯片內(nèi)部電路檢測到 VCC 跌至 4V 時 ,便可開始將計數(shù)器的值(滑動端的位置 )自動貯存到 E2PROM 存貯器中，存貯時間至少需要 2ms，在跌至 之前必須存貯完畢。如果 ASE 腳保持輸入高電平，則不執(zhí)行自動貯存功能，只有將電平拉低后再恢復到高電平時，其電平的上升沿使其執(zhí)行一次貯存指令。 VCC、 VSS：電源輸入端。 (2)溫度系數(shù) :40℃ 至 +85℃ (3)電源電壓 VCC=5V，工作電流最大為 3mA。1mA 。如果將其應用于各種家電產(chǎn)品中替代各種機械式電 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 18 位器，可使產(chǎn)品提高一個檔次。圖 211 用于自動貯存方式的典型電路，電容 C可使斷電時為自動貯存提供一個緩沖時間。 圖 211 應用電路 TEA2025 雙聲道功率放大集成電路 TEA2025為立體聲音頻功率放大集成電路，適用于各類袖珍或便攜式立體聲收錄機中作功率放放大器。封裝形式如圖 212所示。電源電壓 Vcc=15V，輸出峰值電流 10=。 TEA2025 集成電路工作電源電壓范圍為 3～ 電壓 6～ 9V。 Ta=25℃條件下，有以下主要電參數(shù)。電壓增益 GV 雙聲道時的最大值為 47dB，最小值為 43dB，典型值為 45dB。輸出功率 PO 當 THD=10%,P=1kHz 時，雙聲道時的典型值為 ,BT 時 的典型值為 。時，雙聲道時的最大值為 %，典型值為 %。 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 20 TEA2025 典型應用電路 TEA2025 集成電路的輸出功率由電源電壓和負載阻抗大小決定。其集成塊的雙聲道典型應用電路如圖 213所示，其集成塊的 BTL 典型應用電路如圖 214 所示 。 典型應用電路 圖 2～ 16 固定輸出穩(wěn)壓電路 圖 2～ 17 恒流穩(wěn)壓電路 長春工業(yè)大學人文信息學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 22 MAX232 MAX232 是異步串行通訊中應用最廣泛的標準總線，它包括了按位串行傳輸?shù)碾姎夂蜋C械方面的規(guī)定。 特性如下： （ 1）滿足或超過 TIA/EIA232F 規(guī)范要求； （ 2）符合 ITU