基于单片机的敲击式语音门铃毕业设计论文

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毕业设计(论文)中文摘要

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目录

1 引言

2 系统设计

2.1 设计要求

2.2 总体设计方案

3 硬件电路设计

3.1振动信号电路设计

3.1.1振动传感器介绍

3.2驱动电路

3.2.1 LM324的应用介绍

3.2.2信号滤波技术

3.2.3信号放大电路

3.3语音发声电路

3.3.1 LM386应用介绍

3.3.2 扬声器电路

4 软件设计

4.1 AT89C1051介绍

4.2程序设计方法

4.3 源程序清单

5 系统调试

5.1硬件调试

5.2软件调试

结论

致谢

参考文献

附录一元器件清单

附录二电路原理图

1. 引言

敲击式语言门铃摒弃了传统的按钮触发方式,当客人来访习惯性地用手敲三下房门时,它便自动发出"叮咚!"的声音。这种门铃巧妙地解决了使用普通门铃时须在房门(尤其是铁制门)上打孔、固定安装按钮开关的麻烦和不便,杜绝了他人故意破坏按扭开关等现象,新颖而实用,具有推广价值.本论文设计采用单片机AT89C1051作为中心控制部分芯片，利用集成芯片LM324对振动传感器信号进行处理、模拟输出“叮咚！”的音频信号，使用LM386对输出信号进行发大驱动喇叭发音。本设计也可以采用语音集成芯片，利用单片机输出管脚的电平值控制音频输出。还可做成报警设备等多种用途的语音系统。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

2 系统设计

2.1 设计要求

一.敲击式门铃的信号控制灵敏度要高；

二.利用单片机的软件程序消除误抖动；

三.信号放大滤波电路的运用。

图2（压电片谐振式原理图与电路图）

二、机械振动式：传统的振动检测方式，受到振动以后，弹簧球在较长的时间内进行减幅振动，这种振动便于被检测电路检测到。振动输出开关信号，输出阻抗与配合输出的电阻阻值所决定，根据检测电路的输入阻抗，可以做成高阻抗输出方式。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

图3（机械振动式原理图与电路图）

三、微型振动传感器：将机械式振动传感器微型化，将振动体碳化并进行密封处理，其工作性能更可靠。输出开关信号直接与TTL电路和或者单片机输入电路相连接，电路结构简单。输出阻抗高，静态工作电流小。右图是说用MOST非门电路组成的震动检测电路，其输出的波形是幅度相同的震动脉冲信号。该信号送到单片机，有单片机软件检测震动信号的真伪，通过脉冲宽度、脉冲数量判断震动的类型。如果使用端口可编程的单片机，端口编程为输入状态时，可以直接检测震动信号，省去整形放大电路。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

图4（微型震动传感器原理图与电路图及输出信号）

3.2驱动电路

3.2.1 LM324的应用介绍

LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

每一组运算放大器可用图3.1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图3.2。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

图3.1 图3.2

由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。下面介绍其应用实例。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

一.反相交流放大器

图3.3

此放大器可代替晶体管进行交流放大，可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电，由R1、R2组成1/2V+偏置，C1是消振电容。放大器电压放大倍数A v仅由外接电阻R i、R f决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri与信号源内阻相等，然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

图3.4

二.同相交流放大器

同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路，通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4，电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

三.交流信号三分配放大器

此电路可将输入交流信号分成三路输出，三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。而对信号源的影响极小。因运放Ai输入电阻高，运放A1-A4均把输出端直接接到负输入端，信号输入至正输入端，相当于同相放大状态时Rf=0的情况，故各放大器电压放大倍数均为1，与分立元件组成的射极跟随器作用相同。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

图3.5

R1、R2组成1/2V+偏置，静态时A1输出端电压为1/2V+，故运放A2-A4输出端亦为1/2V+，通过输入输出电容的隔直作用，取出交流信号，形成三路分配输出。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

四. 测温电路

如图所示，感温探头采用一只硅三极管3DG6，把它接成二极管形式。硅晶体管发射结电压的温度系数约为-2.5mV/℃，即温度每上升1度，发射结电压变会下降2.5mV。运放A1连接成同相直流放大形式，温度越高，晶体管BG1压降