日照市技师学院 山东 日照 276800
摘 要：汽车作为代步工具，逐步在社会中得到普及和应用，对于汽车中的音乐享受也成为了消费者选择汽车的一项重要指标，它能够满足消费者对于在驾车时对于音乐的需求，同时也能够在长途驾驶过程中得到精神的满足。本课题就设计出基本的音响系统控制电路，实现一些音响系统的基本功能，对于未来车载音响的发展具有一定的意义。
关键词：车载音响 STC89C52单片机 SD盘
本文主要从汽车收音机、原车调谐器结构原理、电路分析、改进后的电路结构和未来发展方向的调谐器几个方面,作详细的摘要。在这个项目的研究、设计、生产和测试过程中,作者强调在某些部分的锁相环电路的设计,并完成整个产品的原理图和PCB图,选择电子元器件识别、样品制作和调试等等。
一、设计的内容与方法
1.车载MP3系统总体设计方案。本设计为一套车载MP3系统，主要工作是系统的结构设计、软件和硬件的功能之间的合理分配、操作面板。为了达到预期的目标，以最小的占用空间合理利用资源。图1为系统的整体框图。该系统主要由六大模块组成。
图1. 系统整体框图
2.系统方案。要想实现系统的高效率和高稳定性的运行，就必须有一个良好的硬件系统和设计方案。在整体设计和选择性价比高的车载MP3系统的硬件部分，我经过了较为严格的论证，本系统我选用的是STC89C52为主控芯片，在CPU控制模块的控制下，实现车载音响的智能控制。CPU控制模块、数字音频处理模块、模拟音频处理模块、电源模块及播放模块都有多个方案可供选择，最终结合本次设计，选择了一个适合本设计的最合适方案。
二、系统硬件电路设计
硬件电路的组成。本系统选用的是STC89C52为主控芯片，在CPU控制模块的控制下，实现车载音响的智能控制。在本次车载音响系统中硬件部分的总体设计选择性价比高的CPU芯片STC89C52，采用的是智能语音采集模块VS1003B。在对其进行扩展的基础上，选用高性能的电子元器件和其他模块，设计出了相应的电路控制。
1.功放电路。功率放大器也被称为信号放大器,基本功能是较小的音频信号进行倍数的功率放大器。一般主机内部会设有一个功率放大器,但内部的功率放大器的放大范围很小,所以它不能满足高要求高层次的音乐,更无法和外置的功率放大器进行比较，并且这种放大器必须外加驱动才能够进行相关的音频放大。本设计采用LM4766T集成功率放大器。
2.SD卡读写电路设计。SD卡支持SD模式与SPI模式，其中SD方式采用的是六线制,使用时钟,CMD,DAT0～ DAT3进行数据的通信。而SPI方式使用四线制,通过使用CS,时钟进行数据的通信。SD方式要比SPI方式具有更快的数据传输速度,使用单片机进行SD卡读写通常采用SPI模式。这里只介绍了SPI模式。SD卡的SPI通信接口使其通过SPI渠道可以读取和写入数据。从应用程序的角度来看,利用SPI接口的优点是：很多单片机自带的SPI控制器,不仅开发上带来方便,而且减少了开发成本。然而,它也有一些缺点,比如失去了SD卡的性能优势,为了解决这个问题,就要使用SD方法,因为它提供了更大的数据总线带宽。
三、系统软件设计
1.系统整体软件设计。在这个主题设计了一个SD卡系统,进行数据收集软件设计。车载音响系统软件设计可以分为三个部分:第一部分是单片机固件程序的SD卡外设;第二部分为客户在主机操作系统驱动程序;第三部分是主机的应用程序。单片机固件响应各种标准SD系统的要求,完成各种各样的数据交换和事件处理;客户驱动程序让主机可以识别SD卡设备,并通过应用软件读SD卡中的信息,完成通信功能,主机应用程序软件通过客户驱动程序与SD卡识别模块系统相互通信,由系统生成的SD卡数据传输。其整个系统的工作流程图如图2所示。
图2. 整个系统的工作流程图
2.按键信号采集设计。对于按键信号采集电路软件总体设计思路，首先单片机对所有的按键电平进行初始化，然后单片机开始采集按键的电平信号，并将采集到的电平信号进行处理并执行相对应的程序函数，通过读出按键的电平信号，判断按键是否按键，最后执行相应的程序。
四、电路调试
1.硬件调试。通电检查,通过模拟的方式，将各种输入信号加给每一个电路模块,观察单片机的I/O口,检查电路中元器件工作温度,是否出现冒烟、有异味的现象。确保每一个电子元器件和每一个电路都能满足系统的设计要求。
2.软件调试。首先分别对每一个模块进行程序调试，确保每一个模块的程序都能够满足本课题的要求。然后分步调试系统中的中断服务程序,最后进行主程序的调试,将每一个部分相互连接起来进行整体的调试。
3.软硬件联调。当软件和硬件都调试成功之后，下一步将进行软件和硬件相互连接起来整体的调试，软硬件联调的方法必须通过仿真的形式进行调试。通过仿真，将整个系统联系起来，很直观地将整个系统的工作状态呈现出来，当通过软件将系统仿真成功之后，然后将系统的程序编写入单片机中，整个系统就可以通电单独地运行。
参考文献
[1]王克义 微机原理——结构、编程与接口[J].清华大学出版社，2009，3，1。
[2]邹伟胜 董占华 音响调音快易通[M].机械工业出版社，2009年5月。
论文作者:高娟
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年7月总第307期
论文发表时间:2019/6/18
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