基于单片机的声控彩灯设计毕业论文Word格式.doc

1、3.3 限幅电路83.4 上电复位电路93.5 时钟电路：103.6LED彩灯显示电路103.7串口电路11第四章 软件设计114.1 设计程序流程图114.2 主程序代码及注释12第五章 实物制作与调试说明145.1 实物制作145.1.1电路图的绘制145.1.2电路板的制作145.2 调试过程145.2.1软件调试145.2.2硬件调试155.3 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

2、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LEDMIC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NE

3、5532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2.1 NE5532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

4、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：600，10V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/s 大的电源电压范围：3V-20V 单位增益补偿3、引脚说明26581734NE5532图2-1 NE5532

5、 8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 2.2 AT89S52 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

6、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l 8K字节在系统可编程Flash存储器l 1000

7、次擦写周期l 全静态操作：0Hz33Hzl 三级加密程序存储器l 32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2-2 AT89S52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

8、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

9、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：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（T0定时器的外部计数输入）P3.5 T1（T1定时

10、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