精品毕设有线通道遥控器的设计Word下载.docx
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语音的反馈是由语音芯片ISD1420发出的，经过LM386一次放大发送到反馈线上来完成。
作品为突出电话遥控的信息反馈功能，并使产品达到非常高性价比。
本文用语音芯片作为电话的反馈提示因，这样更能够使用户方便的了解该电路板的功能，而且该电路板还可以进行功能扩展，如：
加上留言电路，主人不在家时客人留言。
利用遥控方式可使主人很方便地在异地提取留言信息；
在各路终端上接上传感器即可实现对环境声响的监听；
接上自动拨码电路可定时将预定信息转至主人传呼机或特定电话，从而达到定时提醒主人的目的。
本作品还可以应用于工厂企业的自动化控制等领域。
第1章元器件介绍
1.1引言
在电子线路的设计应用中，元器件应该是绝对不能缺少的，它是电子线路板的基础部分。
没有元器件的板子不能说是电子板更不会具有电器意义，也不会有电子板的功能。
这里将要讲述本毕业设计将要用到的主要器件。
讲述的主要有：
光电耦合器、双音频解码芯片、单片机，语音芯片、音频放大芯片，稳压芯片LM317,LM7805。
当然电路中有电阻和电容、二极管等等，并且是用到的最多的。
因为这些是最基本的也是大家熟知的我在这里不在多说。
电阻在电路中有对电能的吸收作用，可使电路中各元件按需要分配电能，稳定和调节电路中的电流和电压。
电容是由两个金属电极中间夹一层绝缘电介质所构成的器件。
所以电容是一种储存电能的元件，具有充放电特性和隔直流通交流的能力。
二极管具有单向导电特性，可以用来整流，检波，作为开关用，二极管还用到了发光二极管，它们可以用作信号灯。
1.2稳压器件（LM7805、LM7805）
1.2.1LM7805介绍
电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78×
×
系列和负电压输出的79×
系列。
故名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。
它的样子象是普通的三极管，TO-220的标准封装，也有9013样子的TO-92封装，如图1-1。
78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。
同样7805也就是输出正5伏的稳压芯片。
有时在数字78或79后面还有一个M或L，如78M12或79L24，用来区别输出电流和封装形式等，其中78L调系列的最大输出电流为100mA，78M系列最大输出电流为1A，78系列最大输出电流为1.5A。
它的封装也有多种（塑料封装的稳压电路具有安装容易、价格低廉等优点，因此用得比较多。
79系列除了输出电压为负。
引出脚排列不同以外，命名方法、外形等均与78系列的相同。
因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用，可以用来改装分立元件的稳压电源，也经常用作电子设备的工作电源。
注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错，不然容易烧坏。
一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V，否则不能输出稳定的电压，一般应使电压差保持在4-5V，即经变压器变压，二极管整流，电容器滤波后的电压应比稳压值高一些。
在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。
当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。
当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源，通常采用几块三端稳压电路并联起来，使其最大输出电流为N个1.5A，但应用时需注意：
并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品，以保证参数的一致。
另外在输出电流上留有一定的余量，以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。
LM7805稳压芯片输出电压为正5伏，输出电流100mA。
输入电压应该在9---10伏，输入电压应该高出输出电压4---5伏。
图1-1LM7805各种型号
1.2.2LM317介绍
LM317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围为1.2伏到37伏时能够提供超过1.5A的电流。
此稳压器非常便于使用，只需要两个外部电阻来设置输出电压。
此外还使用内部限流、热关断和安全工作区补偿使之基本能防止烧断保险丝。
LM317服务于多种场合，包括局部稳压、卡上稳压。
该器件还可以用来制作一种可编程的输出稳压器，或者，通过在调整点和输出之间接一个固定电阻，LM317可用作一种精密稳流器。
还具有一下特性：
1）、输出电流超过1.5安。
2）、输出在1.2伏和37伏之间可以连续调节。
3）、内部热过载保护。
4）、不随温度变化的内部短路电流限制。
5）、输出晶体管安全工作区补偿。
6）、对高压应用孚空工作。
7）、表面贴装DDPAK形式，和标准3引脚晶体管封装。
下面是LM317的典型应用电路如图1-2：
图1-2LM317典型应用电路
当稳压器距电源滤波器有一定距离时Cin是必须的。
Cout对于稳压而言没有必要，但改变瞬态响应.
Vout=1.25V（1+
）+IadjR2
因为Iadj的电流控制在100uA,这一项的误差在大多数应用中可忽略。
根据上面图1-2可以算出外边两个电阻的值，一般情况下，R1的数值是不变的，就是这样可以算出R2的数值。
由于Iadj的电流是非常小的，当使用时算R2数值时可以把I
R2此项省略。
比如输出要12伏，代入公式：
V
=1.25（1+
）V
中可以算出R2=2064欧姆。
1.3单片机（AT89S51）
AT89S51单片机在设计中数核心器件有必要详细说明。
MCS-51系列单片机产品有8051，8031，8751，80C51，80C31等型号（前三种为CMOS芯片，后两种为CHMOS芯片）。
结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上。
8051内部设有4K字节的掩模ROM程序存储器，8031片内没有程序存储器，而8751是将8051片内的ROM换成EPROM。
由ATMEL公司生产的89C51将EPROM改成了4K的闪速存储器，它们的结构大同小异，本章将对8051单片机的结构作一介绍。
1.3.1MCS-51单片机内部结构
MCS-51单片机是在一块芯片中集成了CPU，RAM，ROM、定时器/计数器和多种功能的I/O线等一台计算机所需要的基本功能部件。
MCS-51单片机内包含下列几个部件：
频率基准源计数器
中断控制并行I/O口串行串行
输入输出
图1-38051单片机框图
◆一个8位CPU；
◆一个片内振荡器及时钟电路；
◆4K字节ROM程序存储器；
◆128字节RAM数据存储器；
◆两个16位定时器/计数器；
◆可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路；
◆32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）；
◆一个可编程全双工串行口；
◆具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。
8051单片机框图如图1-3所示。
各功能部件由内部总线联接在一起。
图中4K（4096）字节的ROM存储器部分用EPROM替换就成为8751；
图中去掉ROM部分就成为8031的结构图。
在设计中应用了很多I/O口，下一节详细介绍一下I/O口。
主要介绍P3口。
1）、P3口（P3.0～P3.7、10～17脚）双功能口
P3口是一个多用途的端口，也是一个准双向口，作为第一功能使用时，其功能同P1口。
P3口的位结构如图1-4。
当作第二功能使用时，每一位功能定义如表1-1所示。
P3口的第二功能实际上就是系统具有控制功能的控制线。
此时相应的口线锁存器必须为“1”状态，与非门的输出由第二功能输出线的状态确定，从而P3口线的状态取决于第二功能输出线的电平。
在P3口的引脚信号输入通道中有两个三态缓冲器，第二功能的输入信号取自第一个缓冲器的输出端，第二个缓冲器仍是第一功能的读引脚信号缓冲器。
P3口可驱动4个LSTTL门电路。
图1-4P3口位结构
表1-1P3口的第二功能
端口功能
第二功能
P3.0
RXD---串行输入（数据接收）口
P3.1
TXD---串行输出（数据发送）口
P3.2
---外部中断0输入线
P3.3
---外部中断1输入线
P3.4
T0---定时器0外部输入
P3.5
T1---定时器1外部输入
P3.6
---外部数据存储器写选通信号输出
P3.7
---外部数据存储器读选通信号输入
每个I/O端口内部都有一个八位数据输出锁存器和一个八位数据输入缓冲器，四个数据输出锁存器与端口号P0、P1、P2和P3同名，皆为特殊功能寄存器。
因此，CPU数据从并行I/O端口输出时可以得到锁存，数据输入时可以得到缓冲。
四个并行I/O端口作为通用I/O口使用时，共有写端口、读端口和读引脚三种操作方式。
写端口实际上就是输出数据，是将累加器A或其它寄存器中数据传送到端口锁存器中，然后由端口自动从端口引脚线上输出。
读端口不是真正的从外部输入数据，而是将端口锁存器中输出数据读到CPU的累加器。
读引脚才是真正的输入外部数据的操作，是从端口引脚线上读入外部的输入数据。
端口的上述三种操作实际上是通过指令或程序来实现的。
2）、串行I/O端口
8051有一个全双工的可编程串行I/O端口。
这个串行I/O端口既可以在程序控制下将CPU的八位并行数据变成串行数据一位一位地从发送数据线TXD发送出去，也可以把串行接收到的数据变成八位并行数据送给CPU，而且这种串行发送和串行接收可以单独进行，也可以同时进行。
8051串行发送和串行接收利用了P3口的第二功能，即利用P3.1引脚作为串行数据的发送线TXD和P3.0引脚作为串行数据的接收线RXD，如表2-1所示。
串行I/O口的电路结构还包括串行口控制器SCON、电源及波特率选择寄存器PCON和串行数据缓冲器SBUF等，它们都属于特殊功能寄存器SFR。
其中PCON和SCON用于设置串行口工作方式和确定数据的发送和接收波特率，SBUF实际上由两个八位寄存器组成，一个用于存放欲发送的数据，另一个用于存放接收到的数据，起着数据的缓冲作用。
3）、总线
MCS-51单片机属总线型结构，通过地址/数据总线可以与存储器（RAM、EPROM）、并行I/O接口芯片相连接。
在访问外部存储器时，P2口输出高8位地址，P0口输出低8位地址，由ALE（地址锁存允许）信号将P0口（地址/数据总线）上的低8位锁存到外部地址锁存器中，从而为P0口接受数据作准备。
在访问外部程序存储器（即执行MOVX）指令时，PSEN（外部程序存储器选通）信号有效，在访问外部数据存储器（即执行MOVX）指令时，由P3口自动产生读/写（
/
）信号，通过P0口对外部数据存储器单元进行读/写操作。
MCS-51单片机所产生的地址、数据和控制信号与外部存储器、并行I/O接口芯片连接简单、方便。
1.3.2单片机的外部结构
1）MCS-51单片机引脚功能
MCS单片机都采用40引脚的双列直插封装方式。
图1-5为引脚排列图，40条引脚说明如下：
1、主电源引脚Vss和Vcc
①Vss接地
②Vcc正常操作时为+5伏电源
2、外接晶振引脚XTAL1和XTAL2
①XTAL1内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。
当采用外部振荡器时，此引脚接地。
②XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。
是外接晶体的另一端。
当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。
3、控制或与其它电源复用引脚图1-5引脚排列图
RST/VPD，ALE/
，
和
/Vpp。
①RST/VPD当振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期的高电平（由低到高跳变），将使单片机复位,在Vcc掉电期间，此引脚可接上备用电源，由VPD向内部提供备用电源，以保持内部RAM中的数据。
②ALE/
正常操作时为ALE功能（允许地址锁存）提供把地址的低字节锁存到外部锁存器，ALE引脚以不变的频率（振荡器频率的
）周期性地发出正脉冲信号。
因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。
但要注意，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲，ALE端可以驱动（吸收或输出电流）八个LSTTL电路。
对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚接收编程脉冲（
功能）。
③
外部程序存储器读选通信号输出端，在从外部程序存储取指令（或数据）期间，
在每个机器周期内两次有效。
同样可以驱动八LSTTL输入。
④
/Vpp、
/Vpp为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。
当
/Vpp为高电平时，访问内部程序存储器，当
/Vpp为低电平时，则访问外部程序存储器。
对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚上加21伏EPROM编程电源（Vpp）。
4、输入/输出引脚P0.0-P0.7，P1.0-P1.7，P2.0-P2.7，P3.0-P3.7。
①P0口（P0.0-P0.7）是一个8位漏极开路型双向I/O口，在访问外部存储器时，它是分时传送的低字节地址和数据总线，P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载。
②P1口（P1.0-P1.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。
能驱动（吸收或输出电流）四个LSTTL负载。
③P2口（P2.0-P2.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口，在访问外部存储器时，它输出高8位地址。
P2口可以驱动（吸收或输出电流）四个LSTTL负载。
④P3口（P3.0-P3.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。
P3口还用于第二功能请参看表1-1。
2）复位和复位电路
MCS-51单片机的复位电路如图1-6所示。
在RESET（图中表示为RST）输入端出现高电平时实现复位和初始化。
在振荡运行的情况下，要实现复位操作，必须使RES引脚至少保持两个机器周期（24个振荡器周期）的高电平。
CPU在第二个机器周期内执行内部复位操作，以后每一个机器周期重复一次，直至RES端电平变低。
复位期间不产生ALE及PSEN信号。
内部复位操作使堆栈指针SP为07H，各端口都为1（P0-P3口的内容均匀0FFH），特殊功能寄存器都复位为0，但不影响RAM的状态。
当RES引脚返回低电平以后，CPU从0地址开始执行程序。
复位后，各内部寄存状态如表1-2：
表1-2寄存器状态
寄存器
内容
PC
0000H
TMOP
00H
ACC
TCON
B
TH0
PSW
TL0
SP
07H
TH1
DPTR
TL1
P0-P3
0FFH
SCON
IP
00000
PCON
0×
IE
SBUF
不定
图1-6（a）为加电自动复位电路。
加电瞬间，RES端的电位与Vcc相同，随着RC电路充电电流的减小RES的电位下降，只要RST端保持10毫秒以上的
（a）（b）
图1-6复位电路
高电平就能使MCS-51单片机有效地复位，复位电路中的RC参数通常由实验调整。
当振荡频率选用6MHz时，C选22uF，R选1K，便能可靠地实现加电自动复位，若采用RC电路接斯密特电路的输入端，斯密特电路输出端接MCS-51和外围电路的复位端，能使系统可靠地同步复位。
图1-6（b）为人工复位电路。
复位电路在实际应用中很重要，不能可靠复位会导致系统不能正常工作，所以现在有专门的复位电路，如810系列，这种类型的器件不断有厂家推出更好的产品，如将复位电路、电源监控电路、看门狗电路、串行E2ROM存储器全部集成在一起的电路，有的可分开单独使用，有的可只用部份功能，让使用者就具体实际情况灵活选用。
1.4语音芯片（ISD1420）
信息储存器件ISD1400ChipCorder®
系列是单片高质量短周期的录放音电路，采用CMOS工艺内部包含片上时钟麦克前置放大器自动增益控制，带通滤波器平滑滤波器和功率放大器。
由ISD1400组成的最小应用系统仅包含一个麦克喇叭几个阻容元件两个开关。
电源录制的信息存放在内部不挥发单元中。
断电后可以长久保存，这种独特的单片解决方案使用了ISD的专利模拟存储技术，语音和音频信号不经过转换直接以原来状态存储到内部存储器，可以实现高质量的语音复制。
1.4.1ISD1420主要具有一下特性
•使用简单的单片录放音电路
•高保真语音/音频处理
•开关接口放音可以是脉冲触发或电平触发
•录放周期为20秒
•自动功率节约模式
—当一个录音或放音周期结束后自动进入掉电状态
—掉电状态的典型电流为0.5uA
•零功率存储
—不需要电池备份电路
•处理复杂信息可使用地址操作
•100年信息保存典型
•片上时钟
•不需要编程器和开发系统
•+5V供电
•提供裸片DIPSOIC封装
•提供工业级别温度型号-40℃到85℃
1.4.2功能描述
1）语音质量
ISD1400系列提供6.4K和8.0K取样频率,用户可以根据语音质量加以选择取样的语音直接存储到片内的不挥发存储器内部,不需要数字化和压缩的其它手段直接模拟存储能提供真实自然的语音、音乐、声音。
ISD1420能提供20秒的录放音时间。
2）EEPROM存储
ISD的ChipCorder技术使用片上不挥发存储器断电后信息可以持续保存100年器件可以重复录制10万次。
3）基本操作
ISD1400ChipCorder系列由一个单录音信号REC实现录音操作。
两个放音信号实现放音操作：
PLAYE触发放音、PLAYL电平放音。
在录音或放音操作的结束ISD1400将自动进入低功率等待模式消耗05uA电流。
ISD1400提供了全地址的寻址功能。
ISD142内部存储阵列有160个可寻址的段能实现下面的功能参ISD1400应用信息的地址表。
4）操作模式
ISD1420具有两种模式：
地址模式和操作模式。
这里主要用了地址模式就不说操作模式了。
地址输入A0-A7根据最高两位地址位的数值地址输入有两种功能。
当A7A6至少有一位为0时，输入认为是地址输入，输入的地址被当作当前录音或放音的起始地址，这些地址管脚全部为输入管脚。
与操作模式中能输出地址信息不同。
地址输入在信号PLAYE、PLAYL或REC的下降沿被锁存。
1.4.3ISD1420的外部结构
语音芯片的外部结构及管脚结构图1-7ISD1420外部结构
如图1-7
1.4.4ISD1420典型应用电路
ISD1420语音芯片的典型应用如图1-8。
图中包括了，芯片的外围元器件的连接，及外围元件的数值。
图1-8ISD1420典型应用电路
下面介绍一下ISD1420的工作过程：
1录制信息
将REC电平变低，将从内部存储器空间的开始录制信息。
如果REC保持低电平，录音一直持续直到存储器空间录满，这时录音结束如果REC变为高电平电路将自动进入掉电模式。
2边缘启动放音
将PLAYE变低将从存储器开始或选定的位置开始放音，PLAYE的上升沿对操作没有影响。
如果存储器内部全部录满信息，则可以播放内部全部的信息。
如果到达结束标志EOM电路将停止放音并自动进入掉电模式，一个新的PLAYE下降沿将触发另外一个从起始地址的放音。
3电平触发放音
将PLAYL变低将从存储器开始或选定的位置开始放音,如果存储器内部全部录满信息则可以播放内部全部的信息,如果到达结束标志EOM电路将停止放音,并自动进入掉电模式。
一个新的PLAYL低电平将触发另外一个从起始地址的放音。
注意这里的放音过程是在PLAYL保持低电
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