實訓綜合設計報告課程設計_基于單片機的數(shù)控音頻功率放大器

1、 實訓綜合設計報告設計課題：基于單片機的數(shù)控音頻功率放大器專業(yè):電子信息工程 年級：2021組長：組員：硬件技術(shù)參謀：指導老師：摘要音頻功率放大器是一種常用的模擬電路，在各種音響設備中有著廣泛應用。傳統(tǒng)模擬控制音頻功率放大器增益采用電位器控制，具有故障率高，不易與計算機、遙控器等數(shù)字電路接口等缺點，相比擬起來數(shù)字控制音頻功率放大器具有明顯的優(yōu)勢，在電視機、組合音響、mp3播放器等家電設備中應用非常廣泛。關(guān)鍵詞：單片機、可控增益放大器、液晶 Abstart Audio power amplifier is a commonly used analog circuit, in all kinds

2、of audio equipment has been widely used. Traditional simulation control audio amplifier gain the potentiometer control, has the high failure, not easy with the computer, digital interface circuit and remote control shortcomings, such as, by comparison digital control audio power amplifier has obviou

3、s advantages in television, combined sound, mp3 players home appliance equipment is widely used.Keywords: Single-chip microcomputer、Controllable gain amplifier、LCD目錄摘要-1Abstart-2前言-3總體設計-41.1、電路功能根本概述-5硬件設計-62.1、LCD顯示電路-62.2、單片機接口電路-72.3、功率放大電路-7軟件設計3.1、模塊設計-83.2、主程序流程圖-83.3、顯示子程序流程圖-9總結(jié)-10任務分工-11附錄

4、-11實物圖-23前言音頻功率放大器在我們的生活中無處不在，傳統(tǒng)的音頻功率放大器是用電位器調(diào)節(jié)音量的大小以及音調(diào)的控制。隨著電子技術(shù)的不斷開展，而如今的音頻功率放大器已經(jīng)向數(shù)字方向開展，從使用方面更能滿足人們的需求。無限控制音頻的產(chǎn)品也越來越多，本次設計是基于DAC0832來控制放大器的增益,輔以 STC89S52單片機進行控制 ,增益的調(diào)整和控制是通過給DAC0832數(shù)據(jù)口不同的值實現(xiàn)增益的控制 ,較好地實現(xiàn)了可控增益放大器 。利用DAC0832容易實現(xiàn)對放大器增益的控制, 且具有電路簡單、控制方便、本錢低廉等優(yōu)點?？煽卦鲆娣糯笃骺蓱糜诓杉到y(tǒng)中的信號調(diào)理或要求放大器增益能程控的場合?？傮w

5、設計 1.1、電路根本功能概述基于單片機的數(shù)控音頻功率放大器 ,采用數(shù)模DAC0832進行增益的控制 ,用STC89C52單片機進行控制 ,通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器能較好地實現(xiàn)了增益放大 。其最大特色就在于實現(xiàn)了用數(shù)字的方法控制模擬電路，即音量和音調(diào)的控制。電路根本結(jié)構(gòu)如下：功率放大器KeyLCD 前級程控放大 MCUVi利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器能較容易實現(xiàn)對放大器增益的控制, 且具有電路簡單、控制方便、本錢低廉等優(yōu)點。通過采取措施也可實現(xiàn)對放大器增益較高精度的控制,增益的調(diào)整是通過給DAC0832不通的數(shù)據(jù)，然后DAC0832的Iout1和Iout2輸出不同的電流,再經(jīng)過一級運放把電流輸出轉(zhuǎn)化為電壓輸出，這樣就

6、到達了增益的控制。基于STC89C52單片機的數(shù)控音頻功率放大器的硬件設計，首先采用分塊設計的方法。將整個系統(tǒng)分為：MCU主控電路、LCD顯示電路模塊、按鍵控制模塊,其中單片機為主控制器，用來對按鍵進行定時掃描、利用LCD1602進行音量的動態(tài)顯示,通過按鍵進行實時控制，實現(xiàn)音量的控制。1主控制電路如下列圖所示：DAC0832與功放電路如下列圖所示：硬件設計2.1、LCD顯示電路LCD電路采用1602液晶顯示，通過主控制器STC89C52實時檢測按鍵，不斷更新1602的屏幕，到達人機交互的友好界面。如下是電路連接圖：2.2、單片機接口電路DAC0832是數(shù)模轉(zhuǎn)換器，與主控制器MCU的接口電路非

7、常簡單，只要DAC0832的數(shù)據(jù)口與主控器的I/O口相連即可。通過改變數(shù)據(jù)口的數(shù)據(jù)，即輸出不通的增益，從而到達控制音量的大小。電路圖如下所示：2.3、功率放大電路功率放大器我們采用TDA2030作為信號放大，它的輸出功率大，采用雙電源供電，且噪聲低、保真度高。開環(huán)增益均在80dB以上，閉環(huán)增益可在2640dB范圍內(nèi)調(diào)整；同時輸入阻抗高、以及工作頻帶寬、可靠性好；再加上體積小，外圍元件少，設計靈活。因此成為我們設計的最正確首選。電路原理圖如下：軟件設計3.1、模塊設計數(shù)控音頻功率放大器的軟件設計，分三個模塊,即按鍵控制程序、LCD顯示程序和DAC0832控制程序。其中按鍵控制程序中通過實時檢測，

8、來讀取鍵盤。而顯示程序那么根據(jù)按鍵進行音量動態(tài)顯示。3.2、主程序流程圖主控制流程中，進行相關(guān)變量的定義及其初始化，并進行相關(guān)內(nèi)容的顯示 開始 初始化LCD1602 為數(shù)?？谫x初值 LCD1602顯示增益大小 結(jié)束3.3、顯示子程序流程圖判斷ke1和ke2是否按下 開始檢測按鍵1按鍵：通過實時檢測按鍵，不斷更新頁面顯示，其中有兩個按鍵，一個是增鍵，另外一個是減鍵,并進行按鍵消抖。流程圖如下：Key2=0？ Key1=0？ 結(jié)束 執(zhí)行加1操作Key1=0？ 延時i結(jié)束 延時Key2=0？ NO NO 結(jié)束 執(zhí)行減1操作YESYES 2 )LCD液晶顯示：LCD1602的功能是顯示數(shù)字和字符，在使

9、用之前必須初始化后才能使用，通過編寫1602的讀寫程序即可使用。以下是LCD初始化的流程圖： 寫入指令38H 延遲15ms 開始 寫入指令01H 寫入指令0CH 初始化結(jié)束總結(jié)通過此次設計，使我們對電子設計有全新的認識，在不斷的學習和運用當中，我學會了從“整體到局部，再從局部到整體的設計思想，逐步細化的程序設計方法。與此同時，我們也感受到了我們所學知識的淺薄，讓我們感觸最深的是模擬電路是一門值得研究的學科，要想做出一個模擬電路來需要付出許多的汗水，由于模擬電路本身的特點，理論值與實際情況往往有很大的區(qū)別。雖然還有許多缺乏的地方，但這次的實訓極大地提高了我們各方面的能力，為以后的進一步學習和工作

10、奠定了堅實的根底。在此也要感謝這次實訓所有幫助過我們的老師和同學！是他們讓我們的作品得以成功的實現(xiàn)。任務分工：系統(tǒng)方案設計、PCB原理圖繪制及硬件調(diào)試，并協(xié)助軟件調(diào)試 ；作品報告的整理及元件采購 ；軟件仿真調(diào)試 ；附錄一、/*作品功能：在LCD1602顯示音量 *程序 *編寫時間：2021/12/19* 修改時間：*/#include ./src/config.h#include /*字符數(shù)組及變量的定義 */uchar8 code begin = To share Music! ;/*函數(shù)功能：主控程序入口參數(shù)：無出口參數(shù): 無 */void main( )uchar8 idata buf2

11、0 ;uchar8 temp ;lcd_init( ) ;lcd_clr( ) ;Voice = 0 x00 ;P2 = 0 x00 ;display( 0 x80,begin ) ;while( 1 ) temp = key( ) ;sprintf( buf,The voice: %02d dB,( uint16 )temp ) ;display( 0 xc0,buf ) ;二、C/*名稱：液晶1602內(nèi)容：顯示聲音分貝程序*/#include ./src/config.h/*定義控制端口 */sbit RS = P30 ; /* 存放器選擇：為1時選擇數(shù)據(jù)存放器，為0時選擇指令存放器 */

12、 sbit RW = P31 ; /* 為讀信號線 */sbit EN = P32 ; /* 為使能端 */*函數(shù)功能：1602寫命令程序入口參數(shù)：cmd出口參數(shù): 無 */void write_cmd( uchar8 cmd )RS = 0 ;RW = 0 ; P0 = cmd ;EN = 1;delay( 10 ) ;EN = 0 ;/*函數(shù)功能：1602寫數(shù)據(jù)程序入口參數(shù)：dat出口參數(shù): 無 */void write_data( uchar8 dat )RS = 1 ;RW = 0 ;P0 = dat ;EN = 1 ;delay( 20 ) ;EN = 0 ;/*函數(shù)功能：1602初

13、始化程序入口參數(shù)：無出口參數(shù): 無 */void lcd_init( void )write_cmd( 0 x38 ) ;write_cmd( 0 x06 ) ;write_cmd( 0 x0c ) ;delay( 100 ) ;/*函數(shù)功能：1602清屏程序入口參數(shù)：無出口參數(shù): 無 */void lcd_clr( void )write_cmd( 0 x01 ) ;delay( 100 ) ;/*函數(shù)功能：1602顯示程序入口參數(shù)：addr，*p出口參數(shù): 無 */void display( uchar8 addr,uchar8 *p )write_cmd( addr ) ;while(

14、*p !=0 )write_data( *( p+ ) ) ;三、/*名稱：按鍵程序內(nèi)容：控制顯示界面*/#include ./src/config.h/*定義按鍵端口 */sbit key1 = P16 ;sbit key2 = P17 ;uchar8 Voice ;/*函數(shù)功能：按鍵程序入口參數(shù)：無出口參數(shù): 無 */uchar8 key( )if( key1=0 )delay( 20000 ) ;if( key1=0 )Voice += 10 ;P2 += 1 ;if( Voice=80 )Voice = 80 ; P2 = 0 x0f ;if( key2=0 )delay( 20000

15、 ) ;if( key2=0 )Voice -= 10 ;P2 -= 1 ;if( Voice=246 )Voice = 0 ;P2 = 0X01 ;return Voice ;四、/*名稱：聲明函數(shù)內(nèi)容：對函數(shù)進行聲明，為全局效勞*/#include #include /*類型宏定義的聲明*/#define uchar8 unsigned char #define uint16 unsigned int/*延時函數(shù)的聲明*/void delay( uint16 t ) ;/*1602函數(shù)的聲明*/void lcd_clr( void ) ;void lcd_init( void ) ;void write_cmd( uchar8 cmd ) ;void w