随着科技不断地进步,其中无线传导技术应用很广泛,抛弃了以往的有线连接,结合实际生活中运用更加方便快捷。如无线音乐门铃,单片机利用中断产生的信号方波,成为一种声音动听、门铃按钮与声源之间没有了线与线之间的连接、并且安装方便的新型遥控高音质门铃。本设计是以51单片机控制无线音乐门铃设计与制作,产品主要以51单片机作为主体控制,由一个声音驱动模块,播放模块,时钟和复位电路以及无线模块组成且播放模块是由三极管和电阻驱动组成,发射板调制振荡产生信号方形波,三级管将信号放大,然后信号传送到喇叭,采用三极管驱动放音喇叭, 内置五首音乐, 只要一按下门铃键,就会自动播放一首音乐,等上一首歌播放完毕后,下一首歌继续播放。
在进行硬件电路搭建之前需要通过选择确定好设计方案,选择好产品相关的合适零部件,组装后好实现器件的基本功能,一个无线音乐门铃需要多个零部件组成并且有双个无线模块组装,需要在经济水平合理及产品的兼容性上考虑,并且产品的基本形式是遥控无线传输,音乐播放等组成。
在专业学习的过程中,主要接触到了51系列单片机和STM32单片机。 STM32单片机产品的优点以及缺点,是一款功能和性价比都比较高的单片机,是一种专门为嵌入式应用而设计的ARM。但是它成本相对较高而且使用起来比较复杂,针对本次设计任务的难易度,不推荐使用这款单片机。
51单片机产品的优缺点, 51单片机是一种上手容易难度不大的一款简单性高的单片机,而且是很经典的一款性价比高的产品, 51单片机也还是有缺点的,比如AD、 EEPROM之类的功能需扩展,增加了硬软件的负担,且保护芯片能力较差,很容易烧掉芯片,综合成本、技术成熟程度以及产品功能的需求,本次设计任务选择选择STC89系列的51单片机。
无线门铃是一种能够实现无线远程通知的门铃设备。与传统的门铃不同,它不需要布置复杂的有线线路, 只需要使用无线网络即可实现远程通知。无线门铃具有以下几个特点,
视频监控,一些安防的无线门铃还具有视频监控功能,可以实现远程监控,所以确定使用无线系统框图设计
本次设计采用了以STC89C51单片机作为主控制器板块,外部方面加上三极管驱动播放音乐设备,超再生无线模块用于实现无线的链接。系统总体框图如图1所示。
由STC89C52RC单片机组成的系统,无线模块,接收和发送模块, ,按键模块,喇叭、 电池,开关等组成。
控制板通过接收模块接收信号,主控制板根据接收到的信号,驱动音乐播放模块,播放烧录好的音乐。
主控制板上有2个按键,一个是电源的开关按键,一个是设置键,一个是用来启动主动控制板的电源,一个是用来暂停播放音乐的按键。
遥控器本次采用PT2262编码芯片对信号的编码, 由超再生无线模块用来发射信号。遥控器的结构图如图2所示。
从系统的可靠性方面来考虑无线信号会到受外界环境的影响,所以使用了一种发射的控制信号并用编码的方法来进行信号的传输,之所以无线集成电路完成的,是因为在相同的区域内要使用多个系统并且要保证它们之间不会相互影响,而我们用的这种电路可以保证编码出上万种编码,而且都是由8位地址信号和4位数据信号且不同的地址和数据的相互组成的。
一般应用范围,家庭应用防盗系统、车辆的防盗系统,无线遥控玩具, 电器遥控等。
接收电路通常采用了现成的高频接收模块来应用无线接收与解调部分,而我们通常采用超再生接收来应用接收模块,解调的过程为, 当发射器发送1时,相对应的发射高频电路在工作时,接收部分就会相应的收到一个315 M的高频信号,其模块输出为1,而如果当发射部分1发送为0时,发射部分的高频就会停止运行暂停工作,这样就会实现无线信号的传输。而我们通过高频接收并且解调出来的信号是由于编码集成电路SC2262编码后的串行信号,必须是要通过解码电路的解码控制数据。
一般由三极管和电阻驱动组成播放音乐模块,其中三极管会把信号放大,之后传送到喇叭,喇叭几乎不会有什么噪声,并且相对来说效果较好。
STC89C51是主要的中央系统, 由各种元件组成的微型计算机,这些元件主要都是中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时/计数器、中断系统、时钟部件的集成和I/O接口电路。
最小系统包括单片机和其所必需的电源、时钟、复位等重要部件,如果没有电源、时钟等电路这些使单片机能运行的必备条件,那么就很难让单片机一直保持正常的运行状态,最小系统是应用系统中的核心,如图8所示。
本此设计利用了keil5软件编译程序, 51系列兼容单片机C语言软件开发系统, 因为C语言在功能上、结构性、可读性上有一定的优势,所以使用起来比较简单。我们采用的是简单的无线模块化设计,利用所学的电路设计的硬件部分的知识来对产品进行一个电路板焊接, 由多个程序模块化焊接而成的整体程序。
程序采用Keil C51环境开发,程序代码见附件,部分代码及开发环境见图10所示。
如图12所示,产品是由51单片机,两个无线模块,接收模块和发射模块, ,三极管,喇叭和开关, 电池组成的。
首先在遥控板上安装一个12V左右的电池,然后将主控板插上电源通上电,并找一个小的音响插上电源之后调到最大,再按下遥控板的按钮,如果出现了滋滋的干扰声音,那么就可以开始调试主控板了。
在使用遥控板播放音乐时要注意天线之间的距离,距离太远会导致传输信号不好,然后检查一下主控板有没有焊接问题,开关按钮有无问题等,按下按钮后如果主机没有发出声音,就要给P2.5引脚高电平观察有没有音乐发出,有就说明接收电路有问题,没有则证明播放驱动有问题。最后调试完毕后,测试一下遥控板和主控板的天线,按下遥控器按钮后主控板播放音乐后则表示成功,就可以烧录程序完成无线无线产品使用说明
注意接通电源,接通电源检查处有无漏焊等会造成短路现象等情况,通过按下遥控器开关按钮播放出音乐, 即表示成功,在使用过程中要注意要注意遥控器和主控板距离不要太远不然会倒是接收不到信号。
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