探析單片機的音量控制系統設計

蘇有朋

摘要：本文主要設計了一款基于單片機的智能音量控制系統，此方案對于單片機來講是一種可以控制的受益設計方案，不僅能夠自動的調節音量的大小，還能增強人耳的聽覺舒適度。對智能音量控制系統采用硬件設計與軟件設計使得單片機輸出的音樂真實動聽，并且還能夠自動的調節音量的大小。

關鍵詞：單片機；智能音量控制系統；硬件設計；軟件設計；試驗分析

中圖分類號：TN643 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0182-01

隨著數字控制芯片應用范圍的不斷擴展，音量控制從原始的模擬控制轉為數字控制，采用智能化的數字控制不僅可以對音量進行精準的調節甚至，同時還能解決傳統模擬控制調節音量過程中存在的一些問題。本文主要介紹了一款基于單片機可控制的增益設計方案，通過對硬件與軟件的設計來具體闡述單片的智能音量控制系統。

1 硬件設計分析

1.1 簡單概述

按照的FLASH的讀寫規定以及MP3的解碼協議，對CPLD的邏輯規定進行提前的設置[1]。CPLD收到的命令以及數據信息主要來源于控制器，并且是按照輸入的信息進行傳輸的。在接收到訊號之后，CPLD會根據邏輯規定對FLASH進行讀寫，并且設置MP3的內部控制寄存器以及對MP3的音頻信息進行輸送。正常情況下，一般的耳機發音僅僅憑借MP3的輸出模擬信號推動即可，但是如果是功率比較大的揚聲器MP3輸出的模擬信號是無法起到推動效果的，這就需要借助于外接功率放大器[2]。系統微控制系統主要采用的是一種新型的單片機，此種單片機抗干擾能力強，消耗的功率也不大，在系統內部可以進行有效的編程。該單片機的內部存儲比較大，音頻數據以及顯示數據的處理就需要這樣的強大內存，該單片機的內存剛好滿足了系統的控制需求。另外，本次研究中采用CPLD對邏輯規則進行控制對數據信息進行傳遞，采用6V對單片機進行供電。

1.2 傳感器模塊分析

單片機的智能音量控制系統設計主要采用的是分貝傳感器，該傳感器能夠對電壓值進行不間斷的連續輸出，假設0.8V為80DB對應輸出的電壓值，那么電壓值與分貝的關系需要滿足以下規則：0.8V—80DB，0.4V—70DB，0.2V—60DB，0.1V—50DB，0.05V—40DB，0.025V—30DB。將模擬的電壓量通過程控放大器模塊轉化成數字量之后傳入到單片機[3]。

2 軟件設計分析

2.1 簡單概述

單片機的智能音量控制系統的軟件設施主要采用的是VE1011D（以下簡稱VE），VE控制信息的傳輸與交流主要是通過串行總線的模式實現的，音頻信息主要是通過串行數據的接口進行數據信息的傳送的，而控制數據則是通過串行控制接口來進行數據的傳送的。VE的串行數據接口存在兩種工作模式，分別是一種新的模式以及一種兼容模式。數據信號的傳送以及控制信號的傳送采用的同步信號也是不同的，數據信號的傳輸主要采用XD作為同步信號，而控制信號的傳輸主要采用的是XC信號[4]。

2.2 單片機的智能音量控制系統的軟件控制要點分析

對于單片機的智能音量控制系統的軟件控制需要滿足以下幾點要求：

（1）首先要對軟件系統內部控制寄存器的參數進行科學合理的設置，這些參數包括文件支持的格式、數據流模式設置以及串行數據接口首位設置等。（2）如果時鐘速率不對，需要對寄存器進行重新的設置。（3）對軟件系統的音量進行有效的設置。（4）如果想要對低音或者高音進行強化需要對寄存器進行重新的設置。（5）如果需要使用用戶代碼，則需要將SCI調至零的位置，并且關閉。

2.3 總體流程分析

外界噪聲的大小模擬量主要是通過分貝傳感器來獲取的，再通過A/D轉換器轉化成數字量輸入到單片機內部。單片機對這些數據信息進行處理之后通過程控放大電路對MP3的輸出音頻量大小進行適度的改變，最后通過功率放大器獲得真實的音樂。這種設計能夠讓音量跟隨外界的噪音而產生智能化的變化，進而增強人耳的舒適度[5]。

3 結語

綜上所述，智能音量控制系統是在單片機的基礎上設計而成的，該系統具備一定的智能性，最突出的表現就是會隨著外界噪音的大小而適度的調控音量的大小，不管是在安靜的環境中還是在比較嘈雜的環境中輸出的音量都是適宜的是能夠滿足人耳聽音樂的需求的。此類單片機的智能音量控制系統可行性高，能夠滿足不同場合的需求，值得推廣與應用。

參考文獻

[1]朱陽，王偉成，王民慧.WiFi技術在智能車數據通信中的應用[J].傳感器世界，2014，07：35-39.

[2]彭嘉杰，彭小紅，盧路路，蘇榮鑒.大學教室智能照明控制系統設計[J].現代計算機（專業版），2014，31：68-72.

[3]董淏鳴，衣淑娟，趙斌，劉英楠，魏曉暉，王大可. 寒地水稻育秧大棚智能控制系統設計——基于單片機[J].農機化研究，2015，12：26-29+48.

[4]劉宗銘，卓振泰，何明華.基于ENC28J60的以太網接口的設計與實現[J].電子器件，2013，06：919-923.

[5]吳蓬勃，李學海，楊斐，張金燕.基于物聯網的智能實驗室研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2015，03：78-85.