2008AVR课程设计项目——LED动感音乐屏设计论文.doc

2008AVR课程设计项目LED动感音乐屏设计论文项目背景：LED点阵大屏具有三大优点 ，1 色域广，2， 电耗相比较低，3.，寿命长。随着技术的进步，在现实生活中LED点阵大屏的应用越来越广泛，越来越有取代其他同类产品的趋势。因而现在对LED点阵屏的应用实践具有很重要的意义。在现实中也出现了通过音乐节拍来控制LED屏的电子产品。摩托罗拉的某款音乐手机的一大亮点就是增加了随音乐节奏变化的LED，创新的MP3播放器中也加入了类似设计。而歌厅，酒吧，舞厅等娱乐场所所使用的动感音乐屏更是集声、光、色于一体，渲染气氛的效果极佳。项目意义：通过对动感音乐屏的制作，来熟悉ATmega16的使用应用前景：本产品可以应用于歌厅，酒吧，舞厅等娱乐场所，成本低廉但效果震撼。AVR单片机是一款功能十分强大，集成度非常高的数字处理系统。它集成了ADC与DAC的模块，而且还有硬件滤波器！它基本上能够处理生活实时性不太强的模拟信号与数字信号，我们的课程设计正是基于ATmaga16，通过简单的外部电路来实现各种功能，但由于本身能力以及外部硬件的限制，我们不可能做出像市场上的产品那样完美的效果，我们只能尽力而为。第一部分：硬件设计硬件设计思路：用MIC采集人的语音信号，通过简单的低通滤波，范围在013.9KHZ，获得较好的模拟信号音频采集电路原理图：话筒： 采用驻极体式。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。驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。集成运放：采用HA17324，该芯片集成了四个运算放大器，与LM324可互相替换。音频采集电路说明： 此电路输出电压在1.65V上下波动，一般不会超过2.56V，适合在AD转换时采用内部参考电源。与开发板有关的电路原理：开发板有关的电路说明：Timer2通过PD7输出PWM波，左边的LED亮度随着音乐节奏变化，而LED屏上的图形则随着音乐节奏变化。第二部分：软件设计软件设计思路：我们通过timer0两毫秒比较匹配中断触发AD转换，在ADC的初始代码中，设置ADC时钟的分频系数为32。系统4MHz的时钟，经过32分频后产生了125KHz的ADC时钟，满足了逐次比较转换电路达到最大精度时需要的50200KHz的采样时钟的要求。如果ADC转换时间为13个周期，则一次转换时间为13/125KHz=0.11ms,因此2ms的时间间隔足够ADC和数据处理了。由于我们对转换的精度要求不高，所以ADC的参考电源选择了内部2.56V，转换结果只取了高八位，然后根据转换结果选择合适的字模数组，交给LED显示程序进行输出显示。同时根据AD转换结果，给OCR2赋相应的值，Timer2采用快速PWM模式，通过PD7（OC2）输出控制LED亮暗。 开始 初始化Timer0是否 中断否是触发AD转换并完成数据处理OCR2赋值PWM输出LED显示函数说明：原来的思路是把PWM控制亮暗也做在LED屏上，但后来演示时发现，由于图形变化本来牵扯到LED的亮暗，而PWM也在控制亮暗，所以LED的亮暗变化节奏感不强，为了取得更好的演示效果，我们选择了把两部分分开。第三部分：系统测试过程及测试数据。系统测试过程随着开发过程同时进行，我们实行的是边开发，边测试的思路。测试的具体过程中，我们采取分块测试的方法，开发过程及进度表如下：5月20日，测试通过LED点阵屏的显示程序6月1日，ADC程序测试通过6月3日，音频采集电路焊接完成，于次日测试通过。6月7日，PWM控制LED亮度程序测试通过。6月9日，整合完毕，最终程序测试通过。第四部分： . 设计所需资源。软件资源：iccavr，avr studio 软件。硬件资源：AVR开发板一块，驻极体式话筒一个，HA17324芯片一个，电阻：阻值 数量 10k 3 12k 1 4.7k 1 1k 1电容：1uF 1 1nF 1 由于我们的LED显示电路部分使用了实验开发板对应模块，所以成本较小，加上购买器件的交通费用及导线、焊锡，焊板等费用，总共不足十五元人民币。第五部分 .成员分工和工作情况。张生：采购，PPT，论文，总