基于单片机的声控彩灯设计毕业论文Word格式.doc
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3.3限幅电路 8
3.4上电复位电路 9
3.5时钟电路：
10
3.6 LED彩灯显示电路 10
3.7 串口电路 11
第四章软件设计 11
4.1设计程序流程图 11
4.2主程序代码及注释 12
第五章实物制作与调试说明 14
5.1实物制作 14
5.1.1电路图的绘制 14
5.1.2电路板的制作 14
5.2调试过程 14
5.2.1软件调试 14
5.2.2硬件调试 15
5.3性能分析 15
结
论 16
谢辞 17
参考文献 18
附录一元件清单 19
附录二原理图 20
附录三PCB图 22
第一章方案设计
1.1课程设计项目名称
基于单片机的声控彩灯设计
1.2项目设计目的及技术要求
1.选择合适传感器；
2.选择合适放大器及A/D转换器件；
3.单片机根据音频信号大小驱动LED亮灭；
4.可调拾音灵敏度；
5.LED的个数、造型自定；
1.3 设计方案选择及论证
方案一：
使用MIC采集声音之后用LM386放大，之后通过比较器，最后交给AT89S52分析处理来驱动LED发光。
其框图如图1-1所示。
单片机控制电路
发光LED
MIC采集
比较器
LM386放大
图1-1
方案二：
基于NE5532运放放大音频信号，交给AD进行模数转换，输出结果送至控制电路，从而驱动LED发光。
本方案主要是通过NE5532来放大音频信号，稳压电路使输入AD的电压保持在0到5V范围。
其硬件构成框图如图1-2所示。
MIC采集声音
滤波
稳压电路
解调电路
NE5532放大电路
AT89S52单片机
AD模数转换
复位
电路
时钟
直流5V电源电路
供电
信号
LED
彩灯
图1-2 单片机彩灯循环控制系统硬件框图
1.4 方案选择
方案一中,电路相对简单，制作相对较容易点，成本也相对较低。
但LM386放大倍数最多只有200倍，达不到要求或实现困难。
采用方案二其优点是电路集成度高，工作原理简单，清晰明了，自定义编程，移植性好等。
综上，显然方案二各方面优越于方案一，以及为了体现专业优势，本次设计采用第二种方案。
第二章相关芯片介绍
2.1NE5532放大器
1、芯片介绍
NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A是一种双运放高性能低噪声运算放大器。
相比较大多数标准运算放大器，如1458，它显示出更好的噪声性能，提高输出驱动能力和相当高的小信号和电源带宽。
这使该器件特别适合应用在高品质和专业音响设备，仪器和控制电路和电话通道放大器。
如果噪音非常最重要的，因此建议使用5532A版，因为它能保证噪声电压指标。
2、主要特性
•小信号带宽：
10MHZ
•输出驱动能力：
600Ω，10V有效值
•输入噪声电压：
5nV/√Hz（典型值）
•直流电压增益：
50000
•交流电压增益：
2200-10KHZ
•功率带宽：
140KHZ
•转换速率：
9V/μs
•大的电源电压范围：
±
3V-±
20V
•单位增益补偿
3、引脚说明
2
6
5
8
1
7
3
4
NE5532
图2-1NE55328脚引脚图
1脚：
第一个放大器的输出端
2脚：
第一个放大器的反相输入端
3脚：
第一个放大器的同相输入端
4脚：
接负电源或接地
5脚：
第二个放大器的同相输入端
6脚：
第二个放大器的反相输入端
7脚：
第二个放大器的输出端
8脚：
接正电源端
2.2AT89S52
1、芯片介绍
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能：
8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
2、主要特性
l与MCS-51单片机产品兼容
l8K字节在系统可编程Flash存储器
l1000次擦写周期
l全静态操作：
0Hz～33Hz
l三级加密程序存储器
l32个可编程I/O口线
l三个16位定时器/计数器
l八个中断源
l全双工UART串行通道
l低功耗空闲和掉电模式
l掉电后中断可唤醒
l看门狗定时器
l双数据指针
l掉电标识符
图2-2AT89S52引脚图
VCC：
电源电压输入端
GND：
电源地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口除了作为普通I/O口，还有第二功能：
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2/INT0（外部中断0）
P3.3/INT1（外部中断1）
P3.4T0（T0定时器的外部计数输入）
P3.5T1（T1定时器的外部计数输入）
P3.6/WR（外部数据存储器的写选通）
P3.7/RD（外部数据存储器的读选通）
I/O口作为输入口时有两种工作方式，即所谓的读端口与读引脚。
读端口时实际上并不从外部读入数据，而是把端口锁存器的内容读入到内部总线，经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。
只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。
89C51的P0、P1、P2、P3口作为输入时都是准双向口。
除了P1口外P0、P2、P3口都还有其他的功能。
RST：
复位输入端，高电平有效。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
地址锁存允许/编程脉冲信号端。
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：
外部程序存储器的选通信号，低电平有效。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的
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