AT89C52单片机的电子音乐门铃的设计
AT89C52单片机的电子音乐门铃的设计[20200131185447]
【摘要】
近几年来，随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满足，这将会日益成为今后的一个重要发展的方向。
本设计主要是以AT89C52单片机为核心的电子音乐门铃，主要包含语音提示、LCD提示、以及内外按键和响铃等功能，主要硬件电路有时钟与复位电路、选择按键输入电路、单片机、存储电路、音频发生器、LCD显示电路、扬声器以及ISD1420语音提示电路。而且它的工作状态能够由用户自行设定等常规功能，并给客人提供主人想要的回应信息，这会给人们生活提供了很大的便利。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】单片机、声音录放、电子显示。
一、 引言 1
二、系统方案简介 2
三、主要芯片介绍 3
（一）AT89C52芯片 3
（二）PCF8583芯片简介 4
（三）ISD1420芯片简介 5
四、 系统硬件设计 6
（一）时钟电路 6
（二）复位电路 7
（三）按键电路 7
（四）LCD显示电路 8
（五）语音录放电路 9
系统软件的设计 10
（一）按键扫描子程序 10
（二）门铃键子程序 11
（三）语音录放程序 12
六、结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
附录 16
附录1:源程序 16
附录2：原件清单 28
附录3:电路图 29
附录4:PCB版 31
一、 引言
“门铃”在古代指有钱的大户人家是在大门上装的具有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击门面使之发出更大的响声。 “门铃”在历史题材的电影中经常出现，多是门前吊着一只硕大的青铜手柄。当马车夫将客人送到家的时候，会顺便拉一下它牵动里面的铃铛来提示有人归来。 在近代 “门铃”已被广泛普遍的应用。各式各样的“门铃”比比皆是。
近几年来，随着市场上智能化住房的不断升温，门铃已作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，也已经被各用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门，这使门铃系统得到了飞跃般的发展。在2000年，全世界的门铃系统销量比前一年增长了接近10倍，占整个安防市场的百分之四十。
传统的门铃虽然价格低，耗电少，安装简单，但声音太过单调，只有“叮咚，叮叮”的声音，而且具备的功能少。根本不能满足现在人们需要。然后便有了音乐门铃，按下再也不是“叮咚”声，而是动听的音乐，让客人可以等待时不那么无聊；现在的门铃又出现了可视门铃，在屋里屋外都有可视机，而且可以对话，通过对话，主人可以在里屋按动开门按钮开门，这样主人就不用亲自出来开门了，变的更方便。
本系统不仅可以自行设定铃声还可以通过一些LCD文字和语音对来访者提供提示，提示主人是在家应该等待主人开门还是主人不在，请留言。使它既能给来访者一个较好的感觉，又能使主人(不在家时)不错过一些来访者。而且对来访者提供的信息可以由主人自行设定，以避免一些没必要的来访。
二、系统方案简介
本系统以单片机AT89C52为核心，其硬件电路由单片机、语音电路、扬声器、存储电路、时钟复位电路、音频发生器、音频放大器以及选择按键输入电路。系统框图如图2-1所示。主要功能是当有人在家时，将开关打在“开”，如有人按铃，LCD提示和语音提示：“马上就来开门”，并且有音乐响起；当没人在家时，将开关打在“关”，如有人按铃，LCD提示和语音提示：“家里没人，请留言，谢谢！”。本设计主要由单片机AT89C52构成核心电路。系统设有选择按键控制功能，可以自由选择提示主人是否在家，当主人在家，但是愿意被别人的打扰，这种时候也可以将选择按键设制为“关”，这样设计不仅具有控制方便简单和灵活性大的特点，而且更加人性化。
图2-1系统方案框图
三、主要芯片介绍
（一）AT89C52芯片
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。引脚图如图3-1所示。
图3-1 AT89C52引脚图
P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口， 也即地址/数据总线复用口。
P1 口：对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
P2 口：对端口P2 写“1”，可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。
P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字
PSEN：程序储存允许。
EA/VPP：外部访问允许。
XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
RST：复位输入。
（二）PCF8583芯片简介
实时时钟芯片可以对一些实时发生事件记录时给予时标PCF8583是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。引脚图如图3—2所示
图3—2 PCF8583引脚排列
PCF8583芯片有一个可编程的涓流充电器和主电源，备份电源双电源引脚，包括移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实时时钟和RAM的7个附加字节的暂存寄存器。
GND：电源地；
VCC1：在单电源供电系统中是电源引脚，在双电源系统中改接备份电源；
VCC2：在双电源供电系统中是主电源引脚，双电源时PCF8583由较大的供电；
SCLK：串行接口同步时钟；
I/O：双向数据线的引脚；
/RST：复位信号，在一个读写期间一定要保持高电平；
X1，X2：连接一个32768HZ石英晶体。PCF8583也可用外部振荡器驱动时，X1引脚连接外部振荡器信号，X2悬浮。
（三）ISD1420芯片简介
ISD1420芯片采用直接模拟存储技术，音质好;外围元件简单，只要简单的阻、容元件便可组成简单的录音、放音电路； +5V电源供电。待机时低功耗，放音时电流为15mA；时间为20s；可持续放音，也可以分段录放；录、放次数可达10万次；断电信息自动存储，无需后备电池；也无需专用的编程器；低电平或负边沿放音，高优先级录音。
图3-3 ISD1420芯片
A0～A5：地址
A6、A7：地址（MSB)
VCCA，VCCD：数字电路电源
VSSA：模拟地
VSSD：数字地
REC：录音
PLAYE：放音，边沿触发
PLAYL：放音，电平触发
RECLED：发光二极管接口
MIC：麦克风输入
MIC REF：麦克风参考输入
AGC：自动增益控制
ANA OUT：模拟输出
ANA IN：模拟输入
XCLK：外接定时器（可选）
SP+，SP-：喇叭输出+、－
四、 系统硬件设计
（一）时钟电路
时钟电路作用是产生单片机工作所需要的时钟信号，为了保证与单片机本身同步工作方式的实现，电路必须在一个时钟信号控制下进行工作。
在51芯片的内部有一个高增益反向放大器，其输出端引脚为XTAL2，输入端为芯片引脚XTAL1，在芯片的外部通过这两个引脚跨接微调电容和晶体振荡器，形成的反馈电路构成了一个较稳定的自激振荡器。时钟电路如图4-1所示。
图4-1 时钟电路的设计
内部程序存振荡晶体可以在1.2MHz到12MHz之间选择，电容值没有严格要求，但是在电容值取值会对振荡频率输出的稳定性和振荡电路起振的速度有一些影响，CX1、CX2可在20pF到100pF之间取值，但推荐在60pF到70pF之间因为这个稳定性较高。
【摘要】
近几年来，随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满足，这将会日益成为今后的一个重要发展的方向。
本设计主要是以AT89C52单片机为核心的电子音乐门铃，主要包含语音提示、LCD提示、以及内外按键和响铃等功能，主要硬件电路有时钟与复位电路、选择按键输入电路、单片机、存储电路、音频发生器、LCD显示电路、扬声器以及ISD1420语音提示电路。而且它的工作状态能够由用户自行设定等常规功能，并给客人提供主人想要的回应信息，这会给人们生活提供了很大的便利。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】单片机、声音录放、电子显示。
一、 引言 1
二、系统方案简介 2
三、主要芯片介绍 3
（一）AT89C52芯片 3
（二）PCF8583芯片简介 4
（三）ISD1420芯片简介 5
四、 系统硬件设计 6
（一）时钟电路 6
（二）复位电路 7
（三）按键电路 7
（四）LCD显示电路 8
（五）语音录放电路 9
系统软件的设计 10
（一）按键扫描子程序 10
（二）门铃键子程序 11
（三）语音录放程序 12
六、结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
附录 16
附录1:源程序 16
附录2：原件清单 28
附录3:电路图 29
附录4:PCB版 31
一、 引言
“门铃”在古代指有钱的大户人家是在大门上装的具有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击门面使之发出更大的响声。 “门铃”在历史题材的电影中经常出现，多是门前吊着一只硕大的青铜手柄。当马车夫将客人送到家的时候，会顺便拉一下它牵动里面的铃铛来提示有人归来。 在近代 “门铃”已被广泛普遍的应用。各式各样的“门铃”比比皆是。
近几年来，随着市场上智能化住房的不断升温，门铃已作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，也已经被各用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门，这使门铃系统得到了飞跃般的发展。在2000年，全世界的门铃系统销量比前一年增长了接近10倍，占整个安防市场的百分之四十。
传统的门铃虽然价格低，耗电少，安装简单，但声音太过单调，只有“叮咚，叮叮”的声音，而且具备的功能少。根本不能满足现在人们需要。然后便有了音乐门铃，按下再也不是“叮咚”声，而是动听的音乐，让客人可以等待时不那么无聊；现在的门铃又出现了可视门铃，在屋里屋外都有可视机，而且可以对话，通过对话，主人可以在里屋按动开门按钮开门，这样主人就不用亲自出来开门了，变的更方便。
本系统不仅可以自行设定铃声还可以通过一些LCD文字和语音对来访者提供提示，提示主人是在家应该等待主人开门还是主人不在，请留言。使它既能给来访者一个较好的感觉，又能使主人(不在家时)不错过一些来访者。而且对来访者提供的信息可以由主人自行设定，以避免一些没必要的来访。
二、系统方案简介
本系统以单片机AT89C52为核心，其硬件电路由单片机、语音电路、扬声器、存储电路、时钟复位电路、音频发生器、音频放大器以及选择按键输入电路。系统框图如图2-1所示。主要功能是当有人在家时，将开关打在“开”，如有人按铃，LCD提示和语音提示：“马上就来开门”，并且有音乐响起；当没人在家时，将开关打在“关”，如有人按铃，LCD提示和语音提示：“家里没人，请留言，谢谢！”。本设计主要由单片机AT89C52构成核心电路。系统设有选择按键控制功能，可以自由选择提示主人是否在家，当主人在家，但是愿意被别人的打扰，这种时候也可以将选择按键设制为“关”，这样设计不仅具有控制方便简单和灵活性大的特点，而且更加人性化。
图2-1系统方案框图
三、主要芯片介绍
（一）AT89C52芯片
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。引脚图如图3-1所示。
图3-1 AT89C52引脚图
P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口， 也即地址/数据总线复用口。
P1 口：对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
P2 口：对端口P2 写“1”，可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。
P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字
PSEN：程序储存允许。
EA/VPP：外部访问允许。
XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
RST：复位输入。
（二）PCF8583芯片简介
实时时钟芯片可以对一些实时发生事件记录时给予时标PCF8583是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。引脚图如图3—2所示
图3—2 PCF8583引脚排列
PCF8583芯片有一个可编程的涓流充电器和主电源，备份电源双电源引脚，包括移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实时时钟和RAM的7个附加字节的暂存寄存器。
GND：电源地；
VCC1：在单电源供电系统中是电源引脚，在双电源系统中改接备份电源；
VCC2：在双电源供电系统中是主电源引脚，双电源时PCF8583由较大的供电；
SCLK：串行接口同步时钟；
I/O：双向数据线的引脚；
/RST：复位信号，在一个读写期间一定要保持高电平；
X1，X2：连接一个32768HZ石英晶体。PCF8583也可用外部振荡器驱动时，X1引脚连接外部振荡器信号，X2悬浮。
（三）ISD1420芯片简介
ISD1420芯片采用直接模拟存储技术，音质好;外围元件简单，只要简单的阻、容元件便可组成简单的录音、放音电路； +5V电源供电。待机时低功耗，放音时电流为15mA；时间为20s；可持续放音，也可以分段录放；录、放次数可达10万次；断电信息自动存储，无需后备电池；也无需专用的编程器；低电平或负边沿放音，高优先级录音。
图3-3 ISD1420芯片
A0～A5：地址
A6、A7：地址（MSB)
VCCA，VCCD：数字电路电源
VSSA：模拟地
VSSD：数字地
REC：录音
PLAYE：放音，边沿触发
PLAYL：放音，电平触发
RECLED：发光二极管接口
MIC：麦克风输入
MIC REF：麦克风参考输入
AGC：自动增益控制
ANA OUT：模拟输出
ANA IN：模拟输入
XCLK：外接定时器（可选）
SP+，SP-：喇叭输出+、－
四、 系统硬件设计
（一）时钟电路
时钟电路作用是产生单片机工作所需要的时钟信号，为了保证与单片机本身同步工作方式的实现，电路必须在一个时钟信号控制下进行工作。
在51芯片的内部有一个高增益反向放大器，其输出端引脚为XTAL2，输入端为芯片引脚XTAL1，在芯片的外部通过这两个引脚跨接微调电容和晶体振荡器，形成的反馈电路构成了一个较稳定的自激振荡器。时钟电路如图4-1所示。
图4-1 时钟电路的设计
内部程序存振荡晶体可以在1.2MHz到12MHz之间选择，电容值没有严格要求，但是在电容值取值会对振荡频率输出的稳定性和振荡电路起振的速度有一些影响，CX1、CX2可在20pF到100pF之间取值，但推荐在60pF到70pF之间因为这个稳定性较高。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/4708.html
