自适应耳机的设计与制作 毕业论文.doc

南京师范大学中北学院南京师范大学中北学院南京师范大学中北学院 毕毕毕 业业业 设设设 计（论计（论计（论 文）文）文） （ 201320132013 届）届）届） 题题 目：目： 自适应耳机的设计与制作自适应耳机的设计与制作 专专 业：业： 电子信息工程电子信息工程 姓姓 名：名： xxxxxx 学学 号：号： xxxxxxxxxxxx 指导教师：指导教师： 职职 称：称： 副教授副教授 填写日期：填写日期： 2013-04-102013-04-10 南京师范大学中北学院教务处南京师范大学中北学院教务处 制制 第 1 页 摘要 目前，我们用的耳机，功能还比较单一。比如说，当我们用智能手机、平 板电脑等电子产品听音乐、看电影时，由于外界环境的干扰，需要增大、减小 音量时，就避免不了以手动的方式，去调整智能手机、平板电脑等电子产品的 音量增大、减小键，以达到自己期望的音量大小。这在很多情况下，让人们觉 得比较麻烦。 基于以上事实，本文介绍了基于 msp430f149 的自适应耳机的设计与制作。 本系统经过驻极体采集、tl082 放大、tl082 检波、msp430f149 片内 ad 四部分 电路，能够自动测量环境噪声，并通过液晶 lcd1602，指示噪声等级；经过数 字电位器 x9313、ne5532 音频放大、msp430f149 控制器三部分电路能够根据环 境噪声自动调整耳机输出音量，并通过液晶 lcd1602,指示音量等级；系统能够 用按键手动调整音量的等级。 关键词：关键词：msp430f149msp430f149 tl082tl082 ne5532ne5532 x9313x9313 lcd1602lcd1602 第 2 页 abstractabstract currently, we are using headphones, function is still relatively simple. for example, when we use smart phones, tablet computers and other electronic products to listen to music, watch movies, due to the interference of the external environment, the need to increase and decrease the volume, can not avoid the manual to adjust the smartphone, tablet the volume of computers and other electronic products, lower key, in order to achieve their desired volume size. based on the above the facts, the article describes the design and production. based of the msp430f149 adaptive headset. acquisition of the system after the electret, tl082 amplifier,the tl082 detector,and the msp430f149 chip ad,four parts of the circuit, can automatically measure ambient noise, and by the lcd1602, indicates that the noise level; digital potentiometer x9313, ne5532 audio amplification, msp430f149 controller the three-part circuit can adjust the headphone output volume automatically based on ambient noise,by lcd1602, indicating the volume level;the system can be able to use buttons to manually adjust the volume level. keykey wordswords:msp430f149msp430f149 tl082tl082 ne5532ne5532 x9313x9313 lcd1602lcd1602 第 3 页 目录目录 第 1 章 绪论 5 1.1 课题的意义和应用背景 .5 1.2 课题的主要研究内容.5 第 2 章 系统整体方案6 2.1 系统整体方案介绍6 2.2 系统整体框图.6 2.3 相关子模块方案论证.6 2.3.1 噪声检波电路6 2.3.2 msp430f149 控制器电路.7 第 3 章 噪声信号的处理.8 3.1 噪声采集.8 3.1.1 驻极体介绍.8 3.1.2 驻极体采集电路.8 3.2 噪声放大9 3.2.1 tl082 介绍9 3.2.2 tl082 放大电路.9 3.3 tl082 检波电路10 第 4 章 msp430f14 单片机及开发环境介绍12 4.1 msp430f149 单片机介绍12 4.1.1 msp430f149 简单概述12 4.1.2 msp430f149 主要特点12 4.2 msp430f149 片内 ad 介绍.13 4.2.1 msp430f149 片内 ad 介绍.13 4.2.2 课题 ad 转换模式13 4.3 软件开发环境介绍14 第 5 章 音频放大的设计.17 5.1 音频信号输入.17 5.1.1 数字电位器 x9313 介绍17 5.1.2 音频信号幅值改变方法17 5.2 音频信号放大.18 5.2.1 ne5532 的介绍.18 5.2.2 ne5532 音频放大电路18 心得.20 结束语20 第 4 页 参考文献21 致谢.22 附录.23 附录 1 自适应耳机焊接电路原理图23 附录 2 自适应耳机焊接电路元器件清单列表.24 附录 3 相关模块驱动以及主程序.25 附录 3.1 x9313 驱动.25 附录 3.2 lcd1602 驱动27 附录 3.3 主函数.31 第 5 页 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 课题的意义和应用背景课题的意义和应用背景 目前，我们在市场上买到的耳机，功能都还比较单一，不够智能化。比如 说，当我们用智能手机、平板电脑等电子产品听音乐、看电影时，由于外界环 境噪声的干扰，需要增大、减小音量时，就避免不了以手动的方式，去按智能 手机、平板电脑等电子产品的音量增大、减小键，以达到自己期望的音量大小。 这在多数情况下，让我们觉得比较麻烦。正是这样，才有了本课题的研究。 1.2 课题的主要研究内容课题的主要研究内容 本课题，主要研究的内容是采用相关传感器，实时采集外界环境噪声，经 过噪声处理和信号控制电路后，能够自动调整音量大小。基于以上研究内容， 本文介绍了基于 msp430f149 的自适应耳机的设计与制作。在本系统中，控制器 能够自动测量环境噪声，并指示噪声等级；能够根据环境噪声等级，自动调整 耳机输出音量，并指示音量等级；当然，我们也能够通过对按键的调整，控制 耳机输出音量。所以，本系统对硬件，软件都有一定的要求，符合毕业设计的 相关要求。 第 6 页 第第 2 章章 系统整体方案系统整体方案 2.1 系统整体方案介绍系统整体方案介绍 整个系统由两大部分电路组成，一部分是对外界噪声环境的采集、处理； 另一部分则是对音频信号的幅度调整；控制器选用的是 msp430f149；人机交互 界面选用的是 lcd1602，用于显示噪声环境的等级，以及输出音量的等级。 整个系统的工作流程是，用驻极体作为采集外界噪声环境的传感器，将采 集到的微弱信号经放大器放大，然后经过检波电路检波，将噪声信号由交流信 号变为直流信号，这样便可以将直流信号送给 msp430f149 片内 ad 转换，对噪 声信号进行等级划分，msp430f149 根据噪声等级的大小，自动的去调整数字电 位器 x9313 阻值的大小，从而也就调整了音频信号的幅值。 2.2 系统整体框图系统整体框图 图 2-2 自适应耳机系统框图 2.3 相关子模块方案论证相关子模块方案论证 2.3.1 噪声检波电路噪声检波电路 方案一：在华龙电子商场里，可以买到专门的噪声检波芯片，如 ad536asd/883，直接买芯片的优点是省去了自己搭电路调试的过程，缺点是单 片专用检波芯片的价格比较贵，高达 200 多元。 方案二：可以自己利用电阻，电容，检波二极管等分立电子元器件，参照 检波电路工作原理，试着搭电路，调试，反复尝试，直到能够满足系统要求为 噪声采集 噪声放大噪声检波片内 ad msp430f 149 音频输入 x9313 音频放大按键 lcd1602 音频输出 第 7 页 止。该方案的优点是大大降低了毕业设计的成本，缺点是自己搭的电路，检波 效果可能没有用专用检波芯片的效果理想。 综合考虑后，最后采用方案二，来解决噪声检波电路。 2.3.2 msp430f149 控制器电路控制器电路 方案一：关于系统上所用的控制器，可以自己焊接一块 msp430f149 的最 小系统板，这个并不是什么难事。 方案二：自己明白最小系统是什么，就没有必要非得自己去焊接，可以直 接用实验室里的现成开发板。 考虑到整个系统中，还用到了液晶显示模块、按键模块，还有单片机在本 课题中主要完成的是信号采集，处理的任务，调试程序需要花费大量的时间， 所以，故采用方案二，选用实验室里的力天电子的 msp430f149 开发板。 第 8 页 第第 3 3 章章 噪声信号的处理噪声信号的处理 3.1 噪声采集噪声采集 3.1.1 驻极体介绍驻极体介绍 驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用 于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入 和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器， 为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。驻极体价格很低，损坏后 做更换处理，关于驻极体选配要注意以下两点：（1）两根和三根引脚的驻极体 之间不能直接替代，一般情况下也不做改动电路的代替。 （2）驻极体没有型号 之分，相同引脚数的话筒可以代替，只是存在性能上的差别。 其工作原理是，高分子极化膜上生产时就注入了一定的永久电荷(q)，由于 没有放电回路，这个电荷量是不变的，在声波的作用下，极化膜随着声音震动， 因此和背极的距离也跟着变化，也就是锁极化膜和背极间的电容是随声波变化。 驻极体总的电荷量是不变，当极板在声波压力下后退时，电容量减小，电容两 极间的电压就会成反比的升高，反之电容量增加时电容两极间的电压就会成反 比的降低。最后再通过阻抗非常高的场效应将电容两端的电压取出来，同时进 行放大，我们就可以得到和声音对应的电压了。 3.1.2 驻极体采集电路驻极体采集电路 驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成，源极接地，漏极接电路， 将声信号转换为电信。课题中采用的驻极体采集电路如图 3-1-1 所示。 4.7k r1 100 r2 10uf c1 10uf c2 +3.3 测测测1 noise 图 3-1-1 驻极体采集电路原理图 第 9 页 用手机播放音乐，模拟外界环境噪声，测试驻极体电路对噪声信号的采集 能力， 通过示波器观察，其电压幅值能达到 7080mv。如图 3-1-2 所示。 图 3-1-2 驻极体采集电路实物图 3.2 噪声放大噪声放大 3.2.1 tl082 介绍介绍 tl082 是一种通用的 j-fet 双运算放大器。其特点有：较低的输入偏置电 压和偏移电流；输出设有短路保护；输入级具有较高的输入阻抗；内部建有频 率补偿电路；较高的压摆率。 3.2.2 tl082 放大电路放大电路 由于测试得到，驻极体采集到的噪声信号幅值只有几十毫伏，噪声信号幅 值比较微弱，如果直接送给噪声检波电路，很难达到理想检波效果。所以为了 确保检波效果明显，在检波前加了一级放大倍数为 70 倍的反相放大电路，这样， 就可以将毫伏级的信号放大到了伏特级。为后面的检波电路提供了有利条件。 如图 3-2-1 所示。 第 10 页 测测测12 3 1 84 a u1a tl082p +12 -12 10k r3 700k r4 测测测2 图 3-2-1 tl082 放大电路原理图 通过示波器观察，经放大器放大的后的噪声信号幅值能达到 5v 左右，这样 的数值能够满足检波要求。如图 3-2-1 所示。 图 3-2-1 tl082 放大电路实物图 3.3 tl082 检波电路检波电路 检波电路在噪声信号处理这部分电路中扮演着重要的作用，它要完成将交 流噪声信号转换成直流信号，只有这样才能将信号送给 ad 转换。课题中将检波 后的信号和单片机的 p6.1 口相连，也就是将数据送给单片机片内的 ad 的通道 1 进行处理。如图 3-3-1 所示。 第 11 页 5 6 7 b 84 u1b tl082p 测测测2 0.1uf c3 20k r7 3k r6 20k r5 d1 in4148 d2 in4148 20k r8 10k r9 10uf c4 测测测3/p6.1 图 3-3-1 tl082 检波电路原理图 通过示波器观察，放大后的噪声信号经过自己搭的检波电路后，可以转换成 03v 之 间的直流电平。如图 3-3-2 所示。 图 3-3-2 tl082 检波电路实物图 第 12 页 第第 4 章章 msp430f14 单片机及开发环境介绍单片机及开发环境介绍 4.1 msp430f149 单片机介绍单片机介绍 4.1.1 msp430f149 简单概述简单概述 msp430f149 芯片是美国 ti 公司推出的超低功耗微处理器，有 60kb256 字 节 flash，2kbram，包括基本时钟模块、看门狗定时器、带 3 个捕获比较寄 存器和 pwm 输出的 16 位定时器、带 7 个捕获比较寄存器和 pwm 输出的 l6 位 定时器、2 个具有中断功能的 8 位并行端口、4 个 8 位并行端口、模拟比较器、 12 位 ad 转换器、2 个串行通信接口等模块。 4.1.2 msp430f149 主要特点主要特点 (1).低功耗:电压 1.83.6v 低电压，ram 数据保持方式下耗电仅 0.1pa， 活动模式下耗电 250pa/mips(mips:每秒百万条指令数)，i/o 输入端口的漏电 流最大仅 50na。 (2).强大的处理能力:msp430 系列单片机采用了目前流行的精简指令集 (risc)结构，一个时钟周期可以执行一条指令，因此在 8mhz 晶振工作时，指令 速度可达到 8mips。 (3).丰富的片上外围模块:msp430 系列单片机结合 ti 的高性能模拟技术， 各成员都集成了较丰富的片内外设，具体到 msp430f149 单片机有以下功能模块:看 门狗(wdt)，模拟比较器 a，定时器 a(timer a)，定时器 b(timer b)，串口， 1(usart0，1)，硬件乘法器，液晶驱动器，12 位 adc，直接数据存取(dma)，端 口 l-6(p1p6)，基本定时器。 (4).系统工作稳定:msp430 系列单片机均为工业级器件，运行环境温度为- 40 一+85，运行稳定、可靠性高，所设计的产品适用于各种民用和工业环境。 (5).方便高效的开发环境:因为器件片内有 jtag 调试接口，还有可电擦写 的 flash 存储器，因此采用先通过 jtag 接口下载程序到 flash 内，再由 jtag 接口控制程序运行、读取片内 cpu 状态，以及存储器内容等信息供设计者调试， 整个开发(编译、调试)都可以在同一个软件集成环境中进行。 第 13 页 4.2 msp430f149 片内片内 ad 介绍介绍 4.2.1 msp430f149 片内片内 ad 介绍介绍 adc12 共有 12 个转换通道，设置了 16 个转换存储器用于暂存转换结果， 合理设置之后，adc12 硬件会自动将转换结果存放到相应的 adc12mem 寄存器中。 每个转换存储器 adc12memx 都有自己相应的控制寄存器 adc12mctlx。控制寄存 器控制各个转换存储器必须选择基本的转换条件。 adc12 的主要特点有： (1).12位转换精度，1位非线性微分误差，1位非线性积分误差； (2).有多种时钟源提供给adc12模块，而且模块本身内置时钟发生器； (3).内置温度传感器； (4).timer_a/timer_b硬件触发器； (5).配置有8路外部通道与4路内部通道； (6).内置参考电源，并且参考电压有6种组合； (7).模数转换有4种模式； (8).16字转换缓存； (9).adc12可关断内核支持超低功耗应用； (10).采样速度快，最高可达200kb/s； (11).自动扫描； (12).dma使能； adc12提供4种转换模式： (1).单通道单次转换； (2).序列通道单次转换； (3).单通道多次转换； (4).序列通道多次转换； 4.2.2 课题课题 ad 转换模式转换模式 本课题中，采用的是单通道多次转换模式，其转换步骤为： 对选定的通道做多次转换，直到关闭该功能或enc=0。 (1).x=ccstartadd，指示转换开始通道； (2).adc12memx存放转换结果； (3).adc12mctlx寄存器中定义了通道和参考电压； 在这种模式下，改变转换模式，不必先停止转换，在当前正在进行的转换 结束后，可改变转换模式。该模式的停止有如下几种方法： (1).使conseq=0,改变为单通道单次模式； (2).使enc=0，直接使当前转换完成后停止； (3).使用单通道单次模式替换当前模式，同时使enc=0。 第 14 页 4.3 软件开发环境介绍 其实，msp430 单片机和 51 单片机一样，软件开发环境都大同小异，其主 要步骤都是相同的，具体开发过程主要有以下几个步骤： (1)新建一个工程 在 iar for msp430 v3.42a 环境下，能很好的支持 msp430f149 模块，新 建一个工程的步骤如下：打开 iar 软件，如图 4-3-1 所示。 图 4-3-1 单击 create new project in current workspace 选项或点击菜单项 project- create new project，如图 4-3-2 所示。 第 15 页 图 4-3-2 出现图 4-3-3 所示的对话框。 图 4-3-3 在该对话框中，有四种类型文件可供选择。选择 empty project 类型可创建 一个空的工程；选择 asm 类型可创建一个汇编类型源文件；选择 c+类型可创 建一个 c+源文件；选择 c 类型可创建一个 c 源文件；选择 externally built executable 类型可创建一个外部可执行文件。本课题选择 empty project 类型来 创建新的工程。单击 ok 按钮后弹出用户对话框，在该对话框中选择工程所在 路径，填写工程名。本课题以“test”为工程名，工程所在路径选择“f:/test” ， 单击 ok 按钮出现如图 4-3-4 所示界面。 图 4-3-4 再次点击菜单项 project-create new project 选择创建 c 类型源文件，弹 出用户对话框后，输入文件名单击 ok 后出现如图 4-3-5 所示界面。进入新建 工程界面后，编辑窗口中的代码为自动生成的源文件，它包括了头文件 io430.h 第 16 页 和 main 函数框架，开发者可以根据自己的需求编写相应源程序，或添加其他的 源文件。 图 4-3-5 (2).编译和下载 编写代码完成后，可按 f7 快捷键或选择主菜单 project 下的 make 子菜单 或点击图标建立可执行二进制代码文件。 若工程编译（make）成功，则可进行下载调试。否则，出错信息会显示在 信息窗口中，根据出错信息调试程序。 在下载前还需选择正确的下载调试方式，在这里我们选择并口下载调试方 式。下载调试步骤如下： (1).用 jtag 简易仿真器连接 pc 机和目标板； (2).给目标板上电； (3).在图所示的 iar 编辑界面上点击 debug 按钮。 第 17 页 第第 5 5 章章 音频放大的设计音频放大的设计 5.1 音频信号输入音频信号输入 5.1.1 数字电位器数字电位器 x9313 介绍介绍 x9313 系列包括 x9313z（最大电阻为 1k） 、x9313w（最大电阻为 10k） 、 x9313u（最大电阻为 50k）和 x9313t（最大电阻为 100k）四种。其内部包括控 制电路、5 位二进制可逆计数器、32 选 1 译码器、5 位 eeprom 及电阻阵列，电 阻阵列包含有 31 个电阻单元，在每个单元的两个端点都有可被滑动单元访问的 抽头点。对滑动单元抽头点位置的访问由三个输入端所输入的数据经 5 位可逆 计数器计数、32 选 1 译码器后控制单接点的电子开关来实现。在滑动端改变抽 头位置时以“先接通后断开”的方式进行工作。x9313 的分辨率等于最大电阻 值除以 31。5 位二进制可逆计数器当计数达到一个极端时，不会循环回复，即 当加计数时，不会由 11111 跳到 00000；减计数时不会由 00000 跳到 11111。控 制电路负责控制 5 位 eeprom 对计数器数据（滑动端的位置）的贮存和掉电后再 次上电时的调用。eeprom 所存数据可保存 100 年。 5.1.2 音频信号幅值改变方法音频信号幅值改变方法 在本课题中，采用了改变输入音频信号幅值大小的方法，来调节耳机输出 音量的大小的方法。其具体方法是，通过 msp430f149 单片机片内的 ad 对噪声 信号的处理，在软件中对噪声信号大小进行适当等级的划分，然后再去控制数 字电位器的阻值的大小，进而也就改变了音频信号输入幅值的大小，最终达到 了自动调整耳机输出音量的功能。 数字电位器的inc、u/d、cs 三个控制引脚分别与单片机的 p2.0、p2.1、p2.2 三个普通 i/o 引脚相连，音频输入信号直接连接数字电位器的 vh、vss。图 5-1 即为音频输入信号原理图。 图 5-1 音频信号输入电路 第 18 页 5.2 音频信号放大音频信号放大 5.2.1 ne5532 的介绍的介绍 ne5532/se5532/sa5532/ne5532a/se5532a/sa5532a 是一种双运放高性能低 噪声运算放大器。相比较大多数标准运算放大器，如 1458，它显示出更好的噪 声性能，提高输出驱动能力和相当高的小信号和电源带宽。这使该器件特别适 合应用在高品质和专业音响设备，仪器和控制电路和电话通道放大器。 ne5532 特点： (1).小信号带宽:10mhz (2).输出驱动能力:600，10v 有效值 (3).输入噪声电压:5nv/hz(典型值) (4).直流 电压增益:50000 (5).交流电压增益:2200-10khz (6).功率带宽:140khz (7).转换速率:9v/s (8).大的电源电压范围:3v-20v (9).单位增益补偿 5.2.2 ne5532 音频放大电路音频放大电路 上文已经说到，课题采用的是对音频信号的幅值进行干预的方法，来调整 耳机的输出音量。一般情况下，音频放大电路的放大倍数不超过 10 倍。因此， 课题中设计了一个放大倍数为 av=5 的反相音频放大电路。经测试，效果比较明 显。其电路原理图如 5-2 所示。 10uf c5 6k r10 8 1 4 3 2 1 u3a ne5532p +12 -12 51pf c6 30k r11 7.5k r12 100uf c8 220uf c7 inc 1 u/d 2 vh 3 vss 4 vw 5 vl 6 cs 7 vcc 8 u2 x9313 p2.2 +5 p2.0 p2.1 music speaker 第 19 页 图 5-2 音频放大电路 第 20 页 心得心得 通过本课题的设计与制作，对大学中学到的许多专业知识和专业技能有了 更深刻和全面的理解、体会。从一开始确定系统整体方案，到最终系统功能的 实现，中间经历了很多困难，由于导师比较忙，所以在很多情况下，都得自己 想办法解决问题。在硬件电路方面，噪声检波电路的效果一开始一直不是很理 想，经过反复的设计，分析其中的原因，不断的改进，调试，最后才发现由于 充放电时间不够，导致检波出来的信号含有较大的脉动成份，把 c4 的容值由原 来的 0.1uf 改 10uf,检波效果就变得比较理想。另外，最终，硬件电路模块的 整版焊接与调试中，也遇到了不少的麻烦。在软件方面，数字电位器 x9313w 的 驱动，花费了不少的时间。虽然之前也对着芯片的时序，写过驱动，也明白如 何写芯片驱动，但是，这次写数字电位器的驱动，还是花费了一天的时间。其 主要的原因是写驱动前，没有搞清楚其工作原理。当然，软件主函数的调试也 花费了大量的时间，毕竟在主函数里，需要处理的数据还是比较多的。还有一 点深刻的体会是，很多文献资料、芯片的 pdf 文档，都是用英文写的。为了能 大体上理解其意思，我也花费了大量的精力。这也让我清醒的意识到，专业英 语基础要扎实，能够阅读专业英语文献，也是专业素养的表现。 结束语结束语 为期一个月的毕业设计即将结束，在这期间我经历了从查资料、分析课题 到学习软件、设计程序、调试、总结经验教训及书写毕业论文的过程。 本课题介绍了基于 msp430f149 的自适应耳机的设计与制作。经过反复对 硬件电路和软件程序的设计与调试，本系统，能够自动测量环境噪声，并指示 噪声等级；能够根据环境噪声等级，自动调整耳机输出音量，并指示音量等级； 也能够通过对按键的调整，控制耳机输出音量。基本上完成了课题的要求。本 课题有待改进的地方，系统断电后，如何保存记录音量等级，由于系统对噪声 处理的实时性要求很高，所以实时把音量等级写入 eeprom 中，是不现实的。由 于毕业设计即将结束，没有时间继续研究用何种算法能够解决这个问题。 第 21 页 参考文献参考文献 1张晞，王德银，张晨. msp430 系列单片机实用 c 语言程序设计m.北 京：人民邮电出版社,2005. 2胡大可.msp430 系列 flash 型超低功耗 16 位单片机m.北京：北京航 空航天大学出版社，2001. 3沈艳华，杨艳琴.msp430 系列 16 位超低功耗单片机原理与实践m. 北 京：北京航空航天大学出版社,2008. 4msp430x13x,msp430x14x,msp430x14x1 mixed signal microcontrollerr, texas instruments incorporated, 2004. 第 22 页 致谢致谢 经过一个月的不懈努力，本次毕业设计即将接近尾声，由于初次尝试设计 系统，由于知识及经验的匮乏，难免遇到很多困难，刚开始拿到这个课题的时 候我甚至无从下手，如果没有导师吴栋的督促指导鼓励以及同学们的支持，很 难顺利的完成此次毕业设计。从开始选题到论文的顺利完成，离不开老师、同 学给予的帮助，在这里请接受我的谢意! 首先，在本次毕业设计过程中，从选题、构思、资料收集到最后论文定稿 的各个环节，都凝聚着吴老师的辛劳和汗水。吴老师，在这一个月的毕业设计 期间给了我很多无微不至的关怀。吴老师渊博的知识、严谨科学的治学态度和 工作作风将给我以后的学习和工作起着模范和激励的作用，在此对吴老师表示 深深的敬意和衷心的感谢！ 其次，感谢一起做毕业设计的同学们，感谢你们在我遇到困难时所给的帮 助，因为有了你们的帮助和鼓励，我才有勇气坚持到现在，此次毕业设计才得 以顺利的完成。 最后，感谢母校给予了我良好的学习环境，让我顺利的完成学业，使我成 长为一个合格的大学生。 第 23 页 附录附录 附录 1 自适应耳机焊接电路原理图 第 24 页 附录 2 自适应耳机焊接电路元器件清单列表 电子元器件型号数量 r14.7k1 r21001 r3,r910k2 r4700k1 r5,r7,r820k3 r63k1 r106k1 r1130k1 r127.5k1 c1,c2,c4,c510uf4 c30.1uf1 c651pf1 c7220uf1 d1,d2in41482 噪声运放tl0822 音频运放ne55321 数字电位器x9313w1 电源接口2 线/4 线/6 线3 音频输入/输出接口2 驻极体1 通用板1 第 25 页 附录 3 相关模块驱动以及主程序 附录附录 3.1 x9313 驱动驱动 #include #define dir p2dir|=bit2+bit1+bit0 #define select p2out for(i=0;i #include “cry1602.h“ typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; /* 宏定义 */ #define datadir p4dir #define dataport p4out #define busy 0x80 #define ctrldir p3dir #define clr_rs p3out /rs = p3.0 #define set_rs p3out|=bit0; #define clr_rw p3out/rw = p3.1 #define set_rw p3out|=bit1; #define clr_en p3out/en = p3.2 #define set_en p3out|=bit2; /* 函数名称：dispstr 功 能：让液晶从某个位置起连续显示一个字符串 参 数：x-位置的列坐标 y-位置的行坐标 ptr-指向字符串存放位置的指针 返回值 ：无 */ void dispstr(uchar x,uchar y,uchar *ptr) uchar *temp; uchar i,n = 0; temp = ptr; while(*ptr+ != 0) n+; /计算字符串有效字符的个数 for (i=0;i 第 32 页 #include“boardconfig.h“ #include“cry1602.h“ #include“keypad.h“ #include“gdata.h“ #include“x9313.h“ #include“eeprom.h“ #include“iic.h“ #define num_of_results 32 #define dangwei 50 uchar shuzi=“0123456789s“; /噪声等级 uchar tishi1=“level:“; /信息提示 uchar vol_excel32=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20, 21,22,23,24,25,26,27,28,29,30, 31; /记录用户对应的声音等级 uint cgrade=0; /噪声等级 int cvol=0; /音量等级 int curr_cvol=0; uchar updateflag=0; /更新数据位 uint trans_val(uint hex_val); void volchange(void); /音量变化 void lcd_show(uint,uint); /液晶显示 uint adinput(void); /ad 采样函数 void init_system(void); /系统初始化 void key_process(void); /键盘处理函数 void data_process(uint); /数据处理，记忆处理 void update_data(void); /更新数据组 void save_data(void); void read_data(void); void ad_init(void); void delay2(void) uint i=3000; while (i != 0) i-; void main(void) 第 33 页 uchar getnum = 0; uint noise; wdtctl = wdtpw+wdthold; /关闭看门狗 boardconfig(0xff); /关闭数码管、流水灯 init_system(); /系统初始化 dispnchar(0,0,sizeof(tishi1)-1,tishi1); /显示提示信息 while(1) noise=adinput(); key_event(); key_process(); if(getnum=num_of_results) data_process(noise); getnum=0; else getnum+; delay2(); void init_system(void) lcdreset(); /复位 1602 液晶 init_keypad(); init_x9313(); ad_init(); read_data(); void key_process() if(key_flag=1) key_flag=0; volchange(); 第 34 页 void update_data(void) vol_excelcgrade=cvol; /* 函数名称： ad_init 函数功能： 通道 1，单通道多次采样 */ void ad_init(void) p6sel |= 0x02; /使能 adc 通道 adc12ctl0 = adc12on+sht0_8+msc; /打开 adc，设置采样时间 adc12ctl1 = cstartadd_1+shp+conseq_2; /使用采样定时器 adc12mctl1=inch_1; adc12ctl0 |= enc; /使能转换 adc12ctl0 |= adc12sc; /开始转换 /* 函数名称： adinput 函数功能： ad 采样处理函数 参数： sum 返回值： trans_val(sum) */ uint adinput(void) uchar i; unsigned long sum = 0; for(i = 0; i = 5; /除以 32 return (trans_val(sum); /* 函数名称：trans_val 函数功能：将 16 进制 adc 转换数据变换成三位 10 进制 真实的模拟电压数据，并在液晶上显示 参数： hex_val-16 进制数据 n-变换时的分母等于 2 的 n 次方 返回值：无 */ uint trans_val(uint hex_val) 第 35 页 unsigned long caltmp; uint c