基于51单片机的无线遥控音乐门铃设计
摘要
随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，人们对居住环境的安全、方便提出了越来越高的要求，尤其是在智能化住宅中，人们迫切需要一种不仅安全可靠、使用方便等优点于一体的智能门铃产品，因此无线遥控音乐门铃系统的设计成为本课题研究的目标。
本文介绍了一种新型无线遥控音乐门铃,它采用具有编码功能的超再生无线模块，结合单片机利用中断产生的方波,成为一种声音动听、门铃按钮与声源之间免去连线、安装方便的新型遥控高音质门铃.这种门铃具有功耗低,电路简单可靠,抗干扰能力强,遥控距离远,电路体积小等优点,其接收电路连同主控机喇叭等于一体，可以随意放置在室内有220V交流电源的地方,本设计还可以用电池供电，更加方便！还可变换门铃各种音乐，使声音悦耳动听，满足不同人的生活需要，具有广阔的发展前景.
随着微电子技术、无线技术的发展，由开始的按钮门铃到现在的可视对讲门铃、智能数码门铃，发展速度不断飚升。针对目前世界范围内经济严峻形式和我国经济运行面临新的不确定性因素，如何根据急剧变化的外部经济环境调整企业发展规划和经营方针，成为摆在我国无线音乐门铃企业面前亟待解决的问题。在全球金融危机形势下，无线遥控门铃企业的发展需要我们不断研究、不断创新，向着产品智能化、数字化、信息化方向发展。
本设计采用STC89C51单片机作为主控制器，外部加上三极管驱动放音设备，以此来实现音乐播放的硬件电路，无线模块实现无线的链接，实际应用中更易安装，是家居首选，性能稳定，遥控距离远，功耗低等特点。
关键词 无线遥控 音乐门铃 单片机
Abstract
With the rapid development of microelectronic technology, wireless technology and the network technology and the improvement of people's living standard, put forward higher request people to safety, convenient living environment, especially in theintelligent residential, people urgently need a not only safe and reliable, easy to useand other advantages of intelligent doorbell the product, so the design of wireless remote control music doorbell system has become the aim of the project.
This paper introduces a new type of wireless remote control music doorbell, it adoptssuper regeneration wireless
module with
encoding
function, combined
with SCMinterrupt
generation Fang Bo, become a sound, the doorbell button and the sound source from the new remote connection, convenient installation and high quality door bell. This bell has the advantages of low power consumption, simple and reliable circuit, strong anti-interference ability, long distance remote control, has the advantages of small volume, the circuit, receiving circuit and the main controlmachine horn is equal to one, can be placed on a 220V AC power supply in indoorplaces, this design can also be powered by batteries, more convenient! Can alsotransform the doorbell music, make a pleasant voice, to meet different needs of life,with broad prospects for development. With
the
development
of
microelectronic technology, wireless
technology, by
the
button doorbell began to visualdoorbell, nowthe intelligent digitaldoorbell, soaringdevelopment speed. In view of the current worldwide economic severe form andoperation of China's economy is facing new uncertainties, according to the rapidly changing external economic environment, adjust enterprise development planning and management policy, has become an urgent in front of wireless music doorbellenterprises of China's problems. In the situation of the global financial crisis, we continue to research, innovation requires the development of wireless remote control doorbell enterprise, towardthe product intelligent, digital, information-based directiondevelopment. This design uses STC89C51 microcontroller as the main controller, external andtransistor drive playback device, so as to realize the hardware circuit of music playback, wireless module to realize wireless links, more easy to install in the practical application, is the preferred home furnishing, stable performance, long distance remote control, low power.
Key Words: Wireless remote control doorbell music chip
目录
摘要 ....................................................................................................................................... - 1 - Abstract .................................................................................................................................. - 2 - 第一章 绪论 ......................................................................................................................... - 1 - 1.1 课题选题背景 ............................................................................................................... - 1 - 1.2 国内外研究状况 ........................................................................................................... - 1 - 1.3 研究无线遥控音乐门铃的意义 ................................................................................... - 2 - 第二章 设计任务 ................................................................................................................. - 2 - 第三章 硬件电路设计 ......................................................................................................... - 3 - 3.1系统总体框图 ................................................................................................................ - 3 - 3.2 电源电路设计 ............................................................................................................. - 4 - 3.3 发射电路设计 ............................................................................................................... - 4 - 3.4 接收电路设计 ............................................................................................................... - 6 - 3.5 主控电路设计 ............................................................................................................... - 7 - 3.6 放音驱动电路设计 ..................................................................................................... - 11 - 第四章 系统软件设计 ....................................................................................................... - 13 - 4.1单片机发声概述 .......................................................................................................... - 13 -
4.1.1 音调 ................................................................................................................ - 13 - 4.1.2 节拍 ................................................................................................................ - 14 - 4.2 编程软件Keil C51 .................................................................................................... - 15 - 4.3 画图软件Protel99SE ................................................................................................ - 16 - 4.4 Protel使用常见问题 ................................................................................................ - 17 - 4.5 系统总体程序流程图 ................................................................................................. - 19 - 第五章 调试与实现 ........................................................................................................... - 20 - 5.1 焊接遇到的主要技术问题 ......................................................................................... - 20 - 5.2 功能的调试方法 ......................................................................................................... - 21 - 第六章 结束语 ................................................................................................................... - 21 - 6.1 意见及改进 ................................................................................................................. - 21 - 6.2设计的收获与体会 ...................................................................................................... - 21 - 结论与展望 ......................................................................................................................... - 23 - 致谢 ..................................................................................................................................... - 24 - 参考文献 ............................................................................................................................. - 25 - 附录一：原理图 ................................................................................................................. - 26 - 附录二：仿真图 ................................................................................................................. - 27 - 附录三：源程序 ................................................................................................................. - 28 -
第一章 绪论
1.1 课题选题背景
随着时代的发展和进步，控制智能化、仪器小型化、功耗微小化得到广泛关注。在这些领域中，单片机起到了举足轻重的作用，这就把单片机的应用提升到重要的地位，单片机应用系统设计就成为新的技术热点。
全球经济国际化和社会信息化的浪潮汹涌澎湃。住宅功能也日益增强，智能住宅与智能小区应运而生。欧美、日本等发达国家从七十年代就开始加强这方面的研究，并专门成立了现代住宅开发公司，建造了一大批样板智能住宅。我国对智能住宅的研究还刚刚起步，但其发展相当迅速，一具有一定智能化水平的住宅在我国一些大城市（如上海、南京、广州等）兴建。九五年七月华东建筑设计研究院编制了上海市《智能建筑设计标准》，九八年三月十日江苏省地方标准《建筑智能化系统工程设计标准》颁布实施；国标《智能建筑设计标准》九九年十二月一日在沪审查通过。这无疑为广大电子设计人员及工程施工人员提供了标准依据。住宅智能化作为科学技术与现代住宅的桥梁，不断丰富住宅的艺术内涵，不断满足人们信息共享及先进的物业管理的必然要求，相信经过致力智能建筑的设计者和建设者的共同努力，不远的将来会在中国的大地上涌现出一大批智能化住宅。
个人认为大力推进智能小区的建设比较符合中国国情，一方面可以节省土地，另一面便于加强城市规划和管理。作为一个应用电子学习者，目前最迫切的任务是如何使智能小区设计的功能设定恰到好处、技术路线恰当其分，使智能住宅产品得到市场的最大认同。让我们迎接我国的智能化住宅和智能小区建设春天的到来！
由于电子音乐门铃具有铃声悦耳动听，价格低廉、耗电少等优点，在现代家具中的应用越来越流行。有了电子音乐门铃，在有客人在拜访时，听到的将不再是单调的提示等候音，而是不同凡响的流行音乐旋律、特效音等个性化的电子声乐。
1.2 国内外研究状况
目前在家庭住宅中使用的电子门铃大多数是没用音乐，只有简单的叮咚叮当的声音，比较单调。其中绝大多数没有按钮提示以及其他功能，要不就是造价昂贵，诸多缺点。
经了解，现在市场上所有销售的门铃主要有以下几种：
- 1 -
1、敲击式电子音乐门铃，采用声控触发电路和音乐集成电路组成，通过一个可调电阻来控制喇叭的灵敏度，一个电容快速充电来维持后续工作；
2、不用按钮的音乐门铃，采用红外线发射接收电路和自激多谐振荡电路构成，荡发出的红外线被人遮挡住的一瞬间，扬声器就发出有没动听的音乐；
3、带们演示电路的音乐门铃，采用低功耗交流继电器TLP3502和高频小功率管组成。只要按下门铃按钮就会同时打开门灯，使主人可以通过门镜来识别来客身份。门灯经一段时间的延时后自动熄灭；
4、无限遥控门铃，采用脉冲调制发射，及石英晶振稳频技术，实现远距离遥控。
1.3 研究无线遥控音乐门铃的意义
所谓无线门铃是针对传统的有线门铃而讲的。传统的门铃都为有线门铃，使用方便，极大地方便了大家的生活。如果在豪门大院或经常听不到门铃声的房主，有时总会不能及时接待来客，很是尴尬。传统的门铃布置采用导线将门铃的各个设备连接到一起，随着技术的发展，无线技术得到广泛的应用，这就出现了无线门铃！简便、灵活的无线安装设计，免去安装时的麻烦及支出，不影响装修美观。空旷地带遥控距离长达100米，超长的能达3000米，能满意各式住宅及高层楼宇需求。实际遥控距离视使用环境因素而变化。而且无线遥控音乐门铃能发出各种不同的优美音乐，用户可以通过程序选择喜欢的音乐。门铃安装时太靠近金属物会缩短遥控距离。耗电极微，开关内置可更换12伏电池，不按动时不耗电。正常使用寿命为一年（按20次/天）。接收器插电使用时，功率消耗为0.6W，等于一年只耗半度电。按钮可装可贴，即使家庭主妇，亦可容易完成安装。门铃装入室内，随意插入任一电源或是安装上电池盒即可。
在现代家庭中，利用无线电技术制成的无线门铃和无线防盗报警器已广为应用，但目前市面上所售无线门铃以简易型居多，即遥控器与接收器间的数据传输采用非编码式，这种门铃生产成本较低。随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，更廉价、功能更多、性能更好的无线遥控音乐门铃不断被研究并生产流入市场。
第二章 设计任务
任务与要求
◆发射器采用电池供电，静态电流小； ◆主机也可以采用电池供电，方便安装；
- 2 -