用单片机制作一个属于自己的音乐盒

时间:2015-01-07 11:38 | 来源:未知 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:一、原理图 电路原理图如下图所示,我们的主控芯片是Atmega8L。Atmega8L单片机是一款高性能、低功耗的8位AVR,采用先进的RISC结构,具有8K字节的系统内可编程Flash和512字节的EEPROM,擦写寿

一、原理图

 

  电路原理图如下图所示,我们的主控芯片是Atmega8L。Atmega8L单片机是一款高性能、低功耗的8位AVR,采用先进的RISC结构,具有8K字节的系统内可编程Flash和512字节的EEPROM,擦写寿命约1万次,非常适合搞开发。整个系统采用三节5号AA电池供电,S1为开关,用作指示。K1和K2为按键,一端连接单片机的INTO与INT1,K1控制音乐播放的下一曲,K2控制音乐播放的暂停。虽然单片机内部自带1M片内时钟源,但是本系统采用片外8M。J1为ISP下载器接口,可以通过其直接给单片机写入程序。为了保证音乐的质量,SPEAKER不应采用蜂鸣器,本文推荐选用普通的8ΩO.5W的喇叭作为音频输出设备。由于Atmega8L单片机的管脚驱动能力很强,可以输出和吸收大,输出约为5V,所以与喇叭间可以不加放大电路。

音乐盒原理图

  二、板加工及元件装配

  当原理图设计完成后,现在需要搭接硬件电路了,该电路比较简单,可以在面包板上搭建。

  现在通过热转印方式来加工电路板变得非常容易,为了设计产品的美观,本方案采用热转印来制作一块空板,下面将简单介绍一下制作过程。

  1.绘制印制电路图
  
  绘制印制电路图可以用Protel99SE、CADSTAR、POWERPCB等专门的印制电路绘图软件外,还可以通过orcad、corraw以及Windows自带的“画图”软件来绘制,本文采用Protel99SE来绘制。

  示,由于电路比较简单,印制电路板设为单面板。

  由于要通过热转印方式加工印制电路板,所以电路中的元件引脚焊盘要设的大一点,该方案焊盘直径≥2.5毫米,导线宽度为1毫米,为了提高机械强度,增加补泪滴。

  由于为单面板,走线在Bottomlayer,焊盘在Multilayer,外边框在Keepoutlayer,所以在输出的时候只保留这三层,输出颜色设为黑白色。选中线路板输出选项卡下的Show Holes复选框,这样打印时可以将过孔打印出来,这样钻孔时就有定位,非常方便。最终设计的印制电路图如下图所示。

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  2.将印制电路图输出到热转印纸上
  
  利用将印制板电路图打印到专用热转印纸上,由于该设计板为单面板,所以在打印时不需要输出反图,可以直接打印。为了使墨粉能清晰打印在热转印纸上,最好选择原装硒鼓。

  3.热转印
  
  用剪刀在热转印纸上剪取要转印的部分,剪裁比这稍大的一块覆铜板。将覆铜板用细砂纸打磨表面以去除氧化物及其他附着物,这样可以提高墨粉的吸附能力。打磨好的覆铜板用清水清洗烘干,将热转印纸覆盖在敷铜板上,两边用透明胶带粘牢固。打开过塑机电源,将温度调至最高(约为150℃),将敷铜板朝一个方向连续送入(约为4次),等敷铜板冷却后,撕去表面的热转印纸。这样经过高温加压作用下,热转印纸上的墨粉融化并完全吸附在敷铜板上,形成紧固的有图形的保护层。然后用油性记号笔修补断线、砂眼,检查无缺陷后,待下一步腐蚀。

  4.腐蚀
  
  通过对热转印后的敷铜板进行腐蚀,裸露的铜膜会被腐蚀掉,而沾上墨粉的部分会被保留下来。

  腐蚀液有浓盐酸与双氧水按1:8的比例配制,也可以用FeC13与水按1:2来配置。建议选择第一种,其配制的溶液颜色透亮,便于观察,反应速度也快。

  配好的溶液倒入塑料容器中,将要腐蚀的敷铜板铜面朝上投入溶液中,以刚淹没为宜。不断用竹筷摇晃敷铜板以加铜皮速溶解。待不需要的铜皮溶解后,及时取出,并用水将腐蚀液冲洗掉。最后用细砂纸将表面的碳粉打磨掉。

  5.钻孔
  
  PCB板制作的最后一步就是钻孔,钻孔的直径要根据元器件管脚直径来确定,一般比元器件管脚大0.3毫米。钻孔可以用手钻或者台钻,钻头速度不要太快,电路板在钻孔过程中要防止打滑。

  然后就是在PCB板上装配电子元件,按照电路图要求及元件的极性,将电子元件在电路板上。这样,音乐盒的硬件部分就算设计完成。

  三、软件程序设计
  
  编写软件参考广州双龙电子和http://www.ourdev.cn/网站上的音乐盒示例程序,将其作了简单的修改。歌曲数据放在mus_data.h头文件中,其中用二维数组第一个表示音符,第二个表示节拍长度,音符里1-7表示7个音阶,数字前带“-”表示半音,L、M、H分别表示低、中、高音具体定义见music.h文件的定义程序流程图如下图所示。

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  四、单片机固化程序
  
  我们需要给单片机的中写入程序,以让音乐盒发出动听的音乐。怎样将计算机编译成的HEX文件写入单片机,我们需要一个下载软件和一个下载器,虽然IAVR6.3A可以作为下载软件,但是由于程序需要用到外部时钟,必须配置熔丝位,如果熔丝位配置不当会造成将单片机锁死。ICCAVR6.3A配置熔丝没有图形化界面,我们要对单片机的熔丝位非常熟悉,为了方便配置,建议采用广州双龙夭河电子开发的SLISP Vl.7下载软件。ISP下载器有很多种,推荐http://www.ourdev.c n/e s_isp_cable_.html网页上并口加四个的方案,该方案电路简单,效果良好。

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