81101ADC DSPPWM 控制单元90302调压器
图3.4 MLX90614内部的结构框图
MLX90614采用4脚罐形封装（TO239），顶端引脚分布视图如图3.5所示，具体的引脚功能如下：
2-PWM/SDA2-VDD2-SCL/VZ2-VSS 图3.5 MLX90614的顶端引脚分布视图
VDD：外部电源输入； VSS：地，和外壳相连；
SCL/Vz：当MLX90614为SMBUS模式时SCL为串行输入，为PWM模式时Vz为由外部电路置高电平；
SDA/PWM：当MLX90614为SMBUS模式时串行数据输入输出接口，为PWM模式时做为PWM波输出接口。
3.2.2 MLX90614传感器电路
MLX90614硬件电路连接如图3.6所示，传感器的SCL/VZ 、PWM/SDA管脚直接连接单片机的普通I/O口，即单片机上的P1.0和P1.1并通过这两个I/O口实现单片机与传感器相互之间的数据的传输。VDD为电源引脚接+5V，VSS为地端。由于MLX90614的输入输出接口是漏级开路（OD）结构，需要加上拉电阻即图3.6中的R4和R5（10K）。
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图3.6 MLX90914红外传感器电路设计
3.3 液晶显示电路设计
3.3.1 LCD液晶显示介绍
在显示电路单元的模块中，带中文字库的LCD12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192个16*16点汉字和128个16*8点ASCII码字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字并完成图形显示，低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。图3.7为LCD12864芯片引脚图，其具体引脚功能如下：
图3.7 LCD12864芯片引脚
Vss：电源地（GND）； Vdd：电源电压（+5V）；
VO：LCD驱动电压（可调对比度），VCC和VOUT接可调电阻，中间抽头接至VO； RS：并行模式：RS=0，指令寄存器；RS=1，数据寄存器。串行模式：片选； R/W：并行模式：R/W=0为写。R/W=1为读。串行模式：数据；
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E：并行模式：允许信号。串行模式：脉冲； DB0-DB7：并行模式：数据0。串行模式：不连接； PSB：并行模式：PSB=1。串行模式：PSB=0； NC：不需要连接；
RESET：复位端，低电平有效；
BLA、 BLK：背光的正极、负极，接+5V、0V。 3.3.2 LCD液晶显示电路
如图3.8所示是LCD12864液晶显示电路的硬件连接图，接10K的上拉电阻。单片机的P0口可以作为通用的输入输出端口使用，此时，若要驱动NMOS或其他位电流负载时，需外接上拉电阻，才能使该位高电平有效，所以中间接10K的排阻，来决定高低电位。LCD12864共有20个引脚，其中DB0～DB7是8位双向数据总线，它的方向由读写控制脚RW决定。它可以直接和单片机接口直接连接，液晶显示的RB0～RB7八个双向端口接AT89S51单片机的P0口的P0.0～P0.7。
图3.8 LCD12864液晶显示电路
由于VO端接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，对比度过低会使屏幕模糊不清，所以使用时可以通过一个20K的电位器来调
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节提供给驱动器的供压，从而整LCD显示的对比度。LCD12864的RS寄存器选择端口接单片机的P2.7口，通过软件程序中对此端口的设置来决定选择的寄存器。液晶显示的RW端口直接接单片机的P2.6口，高电平时进行对输入的数字信号进行读数。使能E端接单片机的P2.5口，使能端由高电平到低电平时开始执行命令，把读数显示出来。A 和K端口为背光引脚，BLA接正电极、BLK 接地时点亮背光。
3.4 ISD4004语音电路设计
3.4.1 ISD4004语音芯片介绍
ISD4004语音芯片工作电压为3V，单片录放时间8分钟至16分钟且音质好，适用于移动电话及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS技术内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口(SPI或Microwire)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术, 每个采样值直接存储在片内闪烁存储器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率可为4.0，5.3，6.4，8.0KHz，频率越低录放时间越长而音质则有所下降，片内信息存于闪烁存储器中,可在断电情况下保存100年(典型值),反复录音10万次。
如图3.9为 ISD4004芯片引脚图，其各引脚功能描述如下：
图3.9 ISD4004芯片引脚图
电源(VCCA，VCCD)：为使噪声最小,芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线，且最好分别走线，尽可能在靠近供电端处相连，而去耦电容应尽量靠近器件。
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地线(VSSA，VSSD)： 芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。
同相模拟输入(ANAIN+)：录音信号的同相输入端。输入放大器可用单端或差分驱动。反相模拟输入(ANAIN-)：差分驱动时,是录音信号的反相输入端。 音频输出(AUDOUT)：提供音频输出,可驱动5KΩ的负载。
片选(SS)： 此端为低,即向该ISD4004芯片发送指令，两条指令之间为高电平。 串行输入(MOSI)：此端为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端,供ISD输入。
串行输出(MISO)：ISD的串行输出端。ISD未选中时,本端呈高阻态。
串行时钟(SCLK)： ISD的时钟输入端,由主控制器产生,用于同步MOSI和MISO的数据传输。数据在SCLK上升沿锁存到ISD,在下降沿移出ISD。
中断(/INT)：本端为漏极开路输出。ISD在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时,本端变低并保持。中断状态在下一个SPI周期开始时清除。
行地址时钟(RAC)： 漏极开路输出。每个RAC周期表示ISD存储器的操作进行一行。 外部时钟(XCLK)：本端内部有下拉元件。因内部首先进行了分频，在不外接地时钟时,此端必须接地。
自动静噪(AMCAP)：通常本端对地接1mF的电容,构成内部信号电平峰值检测电路的一部分；本端接VCCA则禁止自动静噪。 3.4.2 音频功率放大器介绍
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、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。其是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要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。但是在1脚和8脚之间增加一只外接的电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直到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。如在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用干电池供电场合。其外部引脚如图3.10所示。引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端，5引脚为输出端应外接输出电容后再接负载，引脚6和4分别为电源和地，，引脚1和8为电压增益设定端，使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10uF。
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