探析單片機(jī)的音量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

蘇有朋

摘要：本文主要設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)的智能音量控制系統(tǒng)，此方案對于單片機(jī)來講是一種可以控制的受益設(shè)計(jì)方案，不僅能夠自動的調(diào)節(jié)音量的大小，還能增強(qiáng)人耳的聽覺舒適度。對智能音量控制系統(tǒng)采用硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)使得單片機(jī)輸出的音樂真實(shí)動聽，并且還能夠自動的調(diào)節(jié)音量的大小。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；智能音量控制系統(tǒng)；硬件設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)；試驗(yàn)分析

中圖分類號：TN643 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0182-01

隨著數(shù)字控制芯片應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，音量控制從原始的模擬控制轉(zhuǎn)為數(shù)字控制，采用智能化的數(shù)字控制不僅可以對音量進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)甚至，同時(shí)還能解決傳統(tǒng)模擬控制調(diào)節(jié)音量過程中存在的一些問題。本文主要介紹了一款基于單片機(jī)可控制的增益設(shè)計(jì)方案，通過對硬件與軟件的設(shè)計(jì)來具體闡述單片的智能音量控制系統(tǒng)。

1 硬件設(shè)計(jì)分析

1.1 簡單概述

按照的FLASH的讀寫規(guī)定以及MP3的解碼協(xié)議，對CPLD的邏輯規(guī)定進(jìn)行提前的設(shè)置[1]。CPLD收到的命令以及數(shù)據(jù)信息主要來源于控制器，并且是按照輸入的信息進(jìn)行傳輸?shù)?。在接收到訊號之后，CPLD會根據(jù)邏輯規(guī)定對FLASH進(jìn)行讀寫，并且設(shè)置MP3的內(nèi)部控制寄存器以及對MP3的音頻信息進(jìn)行輸送。正常情況下，一般的耳機(jī)發(fā)音僅僅憑借MP3的輸出模擬信號推動即可，但是如果是功率比較大的揚(yáng)聲器MP3輸出的模擬信號是無法起到推動效果的，這就需要借助于外接功率放大器[2]。系統(tǒng)微控制系統(tǒng)主要采用的是一種新型的單片機(jī)，此種單片機(jī)抗干擾能力強(qiáng)，消耗的功率也不大，在系統(tǒng)內(nèi)部可以進(jìn)行有效的編程。該單片機(jī)的內(nèi)部存儲比較大，音頻數(shù)據(jù)以及顯示數(shù)據(jù)的處理就需要這樣的強(qiáng)大內(nèi)存，該單片機(jī)的內(nèi)存剛好滿足了系統(tǒng)的控制需求。另外，本次研究中采用CPLD對邏輯規(guī)則進(jìn)行控制對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞，采用6V對單片機(jī)進(jìn)行供電。

1.2 傳感器模塊分析

單片機(jī)的智能音量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要采用的是分貝傳感器，該傳感器能夠?qū)﹄妷褐颠M(jìn)行不間斷的連續(xù)輸出，假設(shè)0.8V為80DB對應(yīng)輸出的電壓值，那么電壓值與分貝的關(guān)系需要滿足以下規(guī)則：0.8V—80DB，0.4V—70DB，0.2V—60DB，0.1V—50DB，0.05V—40DB，0.025V—30DB。將模擬的電壓量通過程控放大器模塊轉(zhuǎn)化成數(shù)字量之后傳入到單片機(jī)[3]。

2 軟件設(shè)計(jì)分析

2.1 簡單概述

單片機(jī)的智能音量控制系統(tǒng)的軟件設(shè)施主要采用的是VE1011D（以下簡稱VE），VE控制信息的傳輸與交流主要是通過串行總線的模式實(shí)現(xiàn)的，音頻信息主要是通過串行數(shù)據(jù)的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳送的，而控制數(shù)據(jù)則是通過串行控制接口來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送的。VE的串行數(shù)據(jù)接口存在兩種工作模式，分別是一種新的模式以及一種兼容模式。數(shù)據(jù)信號的傳送以及控制信號的傳送采用的同步信號也是不同的，數(shù)據(jù)信號的傳輸主要采用XD作為同步信號，而控制信號的傳輸主要采用的是XC信號[4]。

2.2 單片機(jī)的智能音量控制系統(tǒng)的軟件控制要點(diǎn)分析

對于單片機(jī)的智能音量控制系統(tǒng)的軟件控制需要滿足以下幾點(diǎn)要求：

（1）首先要對軟件系統(tǒng)內(nèi)部控制寄存器的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，這些參數(shù)包括文件支持的格式、數(shù)據(jù)流模式設(shè)置以及串行數(shù)據(jù)接口首位設(shè)置等。（2）如果時(shí)鐘速率不對，需要對寄存器進(jìn)行重新的設(shè)置。（3）對軟件系統(tǒng)的音量進(jìn)行有效的設(shè)置。（4）如果想要對低音或者高音進(jìn)行強(qiáng)化需要對寄存器進(jìn)行重新的設(shè)置。（5）如果需要使用用戶代碼，則需要將SCI調(diào)至零的位置，并且關(guān)閉。

2.3 總體流程分析

外界噪聲的大小模擬量主要是通過分貝傳感器來獲取的，再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字量輸入到單片機(jī)內(nèi)部。單片機(jī)對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理之后通過程控放大電路對MP3的輸出音頻量大小進(jìn)行適度的改變，最后通過功率放大器獲得真實(shí)的音樂。這種設(shè)計(jì)能夠讓音量跟隨外界的噪音而產(chǎn)生智能化的變化，進(jìn)而增強(qiáng)人耳的舒適度[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，智能音量控制系統(tǒng)是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的，該系統(tǒng)具備一定的智能性，最突出的表現(xiàn)就是會隨著外界噪音的大小而適度的調(diào)控音量的大小，不管是在安靜的環(huán)境中還是在比較嘈雜的環(huán)境中輸出的音量都是適宜的是能夠滿足人耳聽音樂的需求的。此類單片機(jī)的智能音量控制系統(tǒng)可行性高，能夠滿足不同場合的需求，值得推廣與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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