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(5)SPI端口的控制位 如图3-5:
MISOOVF EOM P0~P15 0 0 0 0 0 0 MOSI C4 C3 C2 C1 C0 X X X A15~A0 快进模式 操作是否使用指令地址 电源控制 录/放模式 允许/禁止操作
图3-5 ISD4004的SPI控制位
(6)SPI控制寄存器 SPI控制寄存器控制器件的每个功能,如录音、放音、信息检索(快进)、上电/掉电、开始/停止操作、忽略地址指针等,如表3-3:
表3-3 ISD4004的SPI控制寄存器
控制位 值 RUN
1 0 1 0 1 0
功能 允许/禁止操作
开始 停止 录/放模式 放音 录音 快进模式 允许 禁止
控制位 PU
值 1 0 1 0
功能
电源控制 上电 掉电
是否使用指令地址 忽略输入地址寄存器内容 使用输入地址寄存器内容 行指针寄存器输出
输入地址寄存器
P/R MC
IAB
P15-P0 A15-A0
3.3.2 LM386芯片简介
LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地为参考同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6 V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗
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低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中[6]。LM386芯片如图3-6所示:
特性(Features):
1、静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电; 2、工作电压范围宽,4-12 V or 5-18 V; 3、外围元件少;
4、电压增益可调,20-200; 5、低失真度
图3-6 LM386芯片
引脚说明:
1和8为增益引脚,2为负端输入,3为正端输入,VSS为接地,5为输出,Vdd为电源,7为旁路。
LM386内部电路原理图与通用型集成运放相类似,它是一个三级放大电路. 第一级为差分放大电路, T1和T3、T2和T4分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载;T3和T4信号从管的基极输入,从T2管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载,可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。
第二级为共射放大电路,T7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。 第三级中的T8和T9管复合成PNP型管,与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真。
引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电,故为OTL电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。
电阻R7从输出端连接到T2的发射极,形成反馈通路,并与R5和R6构成反馈网络,从而引入了深度电压串联负反馈,使整个电路具有稳定的电压增益[7]。
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3.3.3 语音芯片模块电路原理图
STC89C52和ISD4004之间的连接较少,其中P3.7接ISD4004的片选引脚/SS,控制ISD4004的选通与否。P3.6接ISD4004的串行输入引脚MOSI,从该引脚读入放音的地址。P3.4接ISD4004的串行时钟引脚SCLK,对于ISD4004芯片所需要的连接还有音频信号输出引脚AUDOUT,该引脚通过一个滤波电容与扬声器连接,AMCAP为自动静音端,使用时通过一个电容接地。此外由于ISD4004的工作电压为3伏,而单片机所需供电电压为5伏,因此需要采用变压电路得到3伏电压供ISD4004使用。
由于单片机驱动能力不够,在处理音符信号时,需加功率放大装置,因LM386芯片具有低功耗、高增益的特点,这合适单片机低功耗输出,所以加装LM386音频信号放大器对信号进行放大。
语音芯片模块电路原理图如图3-7所示:
图3-7 语音芯片模块电路原理图
3.4 LCD液晶显示模块
液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)广泛应用于微型计算机系统中,与LED相比,具有功率低,抗干扰能力强,体积小,价格低廉等优点。另外,LCD在大小
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和形状上更加灵活,接口简单,不但可以显示数字、字符,而且可以显示文字和图形。
字符和数字的简单显示,不能满足图形曲线和文字显示的要求。点阵式LCD不仅可以显示字符、数字,还可以显示各种图形、曲线及文字,并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、分区开窗口、反转、闪烁等功能,用途十分广泛。现在,随着液晶技术的突破,液晶显示器的质量有了很大的提高,品种也在不断推陈出新,不但有各种规模的黑白液晶显示器,还有绚丽多彩的彩色液晶显示器。在点阵式液晶显示器中,把控制驱动电路与液晶点阵集成在一起,组成一个显示模组,可与八位微处理器接口直接连接,不但使用方便,而且价格也比较便宜。
TH12864液晶显示模组是128×64点阵的文字图形型液晶显示模组,内置国标GB2312码简体中文字库(16×16点阵)、ASCII码字符集(8×16点阵)和64×256点阵显示RAM(GDRAM绘图区域);可与CPU直接接口,提供两种界面来连接微处理机(八位并行及串行连接方式);具有光标显示、画面移位等多种功能[8]。
3.4.1 组成结构
TH12864使用ST7920作为行驱动器,同时使用ST7921作为列驱动器。液晶显示中应尽量避免一个字符一半在左半屏显示,另一半在右半屏显示的情况。由于TH12864液晶显示器是一种带有输出驱动的完整的液晶显示器,八位微处理器可直接与其相连,对液晶屏进行行、列驱动。
3.4.2 引脚功能
TH12864液晶显示器有20个管脚,分电源线、数据线和控制线。其详细功能如下:
1、电源部分
VDD 电源正极,通常接+5V。
VSS 电源负极,接-5V。为了简化电路,可直接接地。
V0 电源控制端,用来调节显示屏灰度。调节该端的电压,可以改变显示屏字符、图形的颜色深浅。
2、数据线
DB0~DB7 数据总线,双向。 3、控制信号
PSB 并口/串口选择信号,接高电平时选择并口,接低电平时选择串口。模块上一般都有跳线方式将其接高或接低,用户可以不处理(事先须声明是用并口还是串
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口);也可以选择不在模块上处理,而由用户自己选择并口还是串口[9]。
RS(CS) 寄存器选择信号,高电平时为数据操作,低电平时为写指令或读状态(串行方式下为片选信号,低电平有效)。
R/W(SID) 读/写选择信号,高电平为读选通,低电平为写选通(串行方式下作数据线使用)。
E(SCLK) 读/写使能信号,在E的下降沿,数据被锁存(写)入ST7921;在E为高电平期间,数据被读出(串行方式下作时钟输入)。
RST 复位信号,低电平有效。当其有效时,关闭液晶显示,使显示起始行为0。可与单片机相连,由单片机控制;也可直接接VDD,使之不起作用。
BLA 背光源正极(LED+5V)。 BLK 背光源负极(LED0V)[10]。 电路原理图如图3-8:
图3-8 液晶显示模块电路原理图
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