帶伴奏電子蠟燭設(shè)計

目錄摘要 1Abstract 11引言 12設(shè)計要求 23系統(tǒng)組成 23.1設(shè)計理論基礎(chǔ) 23.2方案論證與比較 44系統(tǒng)硬件的設(shè)計 44.1傳感器選取與測試 44.1.1熱敏電阻 44.1.2駐極體 54.2調(diào)理電路的設(shè)計 64.2.1傳感器 64.2.2語音放大電路 64.2.3比較電路 74.2.4狀態(tài)記憶電路 84.3輸出與驅(qū)動電路設(shè)計 94.3.1語音集成電路 94.3.2LED顯示電路 104.3.3單片機控制電路 104.4PCB設(shè)計 115系統(tǒng)軟件設(shè)計 125.1狀態(tài)機 125.2系統(tǒng)流程圖 136系統(tǒng)測試及結(jié)果 146.1系統(tǒng)測試方法 146.2單元電路測試 146.2.1傳感器測試 146.2.2放大電路測試 146.2.3比較電路測試 156.3系統(tǒng)測試 166.3.1語音放大電路測試 166.3.2吹熄條件測試電路中的比較電路測試 176.3.3語音輸出測試 177結(jié)論 188致謝 18參考文獻 19附錄 20附錄1：語音錄制電路圖 20附錄2：原理圖 21附錄3：實物圖 22附錄:4：源程序 23 帶伴奏的電子蠟燭設(shè)計PAGE26帶伴奏的電子蠟燭設(shè)計職業(yè)技術(shù)教育學院應(yīng)用電子技術(shù)教育專業(yè)汪美青（07440112）指導(dǎo)老師：汪勁摘要：蠟燭最初作為一種照明工具，在人類發(fā)展史中起著重要的作用。隨著人們物質(zhì)生活提高，蠟燭已不再單純地局限于照明的用途，而已成為人們營造浪漫溫馨生活空間的裝飾品和藝術(shù)品。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子生日蠟燭已成為一種電子禮品，其功能也在不斷拓展。本畢業(yè)設(shè)計在電子生日蠟燭的功能基礎(chǔ)上，增加了適時伴奏生日快樂歌和鼓掌的功能，以較好地營造生日氣氛。畢業(yè)設(shè)計的系統(tǒng)主要由傳感器、放大電路、比較電路，驅(qū)動電路、單片機控制電路及語音電路等模塊組成，由火燒熱敏電阻仿真點蠟燭，風吹駐極體仿真吹蠟燭。在軟件設(shè)計上引入了狀態(tài)機的思想，使程序結(jié)構(gòu)清晰化。關(guān)鍵詞：電子禮品；單片機；狀態(tài)機；語音；控制AdesignmethodofelectroniccandlewithaccompanimentWangMei-QingDirectorwangJingAbstract：Asakindofinitiallylightingtools,candleplaysanimportantroleinthehumandevelopmenthistory.Withtheprogressofscienceandtechnology,candleisnolongersimplyconfinedtolightingaspersonalconsumptiongoods,anditstillcanbecomedecorationorartforbuildingromanticandwarmlivingspace.Electronicbirthdaycandlehasalreadybecomeakindofelectronicgiftswiththedevelopmentofelectronictechnology,anditsfunctionshavebeenexpanded.Graduatedesignsystemmainlyconsistsofsensors,amplifyingcircuit,drivecircuit,comparativecircuit,asinglechipmicrocomputercontrolcircuitandvoicecircuitmodule.Thus,thefunctionofaccompanyingthesongof"happybirthday"andapplauseisaddedtimely,inordertoconstructbirthdayatmospherepreferably.Inthissystem,itcanbeusedtosimulatelightcandlethatthetemperatureofsensorraisetoapresetvaluewhenthefireisclosedtothermistor,andelectretsareusedtosimulatedblowingoutthecandle.Themethodofprogramdesignintroducedstatemachine’sthoughts,tomakethestructureofprogramsimplifyandreadable.Keyword:electroniccandle；microcontroller；statemachine；voice；control1引言在遠古時代，人們需要照明時，就使用被雷擊過并著火的樹枝。隨著人類智慧的發(fā)展，人們開始用纖維物做成燈芯，只要不斷供油，它就會長明不滅。說到蠟燭，人們認為它的發(fā)明應(yīng)歸功于意大利奧維亞多附近的伊特拉斯坎人。這是因為，考古學家在他們的墓葬里找到了迄今最早的一支蠟燭。不過那時的蠟燭，所用的原料與現(xiàn)在的截然不同，它的是在動物身上油脂中浸泡過的棉麻線。這就是說，蠟燭至少有2000年的歷史了。蠟燭最初作為一種照明工具,在人類發(fā)展史中起著重要的作用。隨著人類社會進步和科學技術(shù)的發(fā)展,人們對蠟燭的消費不再單純地局限于照明作用,現(xiàn)代的蠟燭除照明外,還能成為人們營造浪漫溫馨生活空間的裝飾品和藝術(shù)品[1]。但普通蠟燭在點燃時，會產(chǎn)生大量黑煙，而且燃燒時間較短，明火也不是十分安全。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及市場的需求，廠商運用電子技術(shù)設(shè)計并生產(chǎn)出了形式各異，功能多樣的電子音樂蠟燭。這種蠟燭是在電子仿真蠟燭上，裝上電子音樂發(fā)音元件，使之在燃燒時發(fā)出優(yōu)美動聽的樂曲，如《生日快樂》、《圣誕曲》、《婚禮曲》等。它是一種富有情趣的送禮佳品。它的外形美觀，仿真效果逼真。生日蠟燭就是其中的一種用法。生日的時候，在蛋糕上點蠟燭源之于古希臘，人們在祭祀月亮女神阿爾特彌的時候，就要點燃橡木火把，后來演變成供奉甜餅并點燃蠟燭。隨著時間的推移，古希臘人在慶祝他們孩子的生日時，也總愛在餐桌上擺上糕餅等物，并在上面放很多點燃的小蠟燭，還增加了一項新的活動——吹滅這些燃亮的蠟燭。他們相信燃亮著的蠟燭具有神秘的力量，如果這時讓過生日的孩子在心中許下一個愿望，然后一口氣吹滅所有蠟燭的話，那么這個孩子的美好愿望就一定能夠?qū)崿F(xiàn)，于是吹蠟燭成為生日宴上有著吉慶意義的小節(jié)目，以后逐漸的發(fā)展到不論孩子還是成年人甚至老人的生日宴會或晚會都有出蠟燭這項有趣的活動。直至今天，人們依然用這種方式慶祝生日?，F(xiàn)在的電子生日蠟燭不僅安全性提高，還具有環(huán)保性，應(yīng)用前景也十分廣闊。2設(shè)計要求設(shè)計一個仿真電子生日蠟燭，具有“點燃”和“吹熄”功能。具體要求：（1）“點燃”時播放生日快樂歌，“吹熄”后音樂自動停止，轉(zhuǎn)換成鼓掌聲；（2）駐極體接收到的氣流信號有時間要求，產(chǎn)生的有效氣流寬度至少在30ms；（3）駐極體MIC對語音信號敏感度低，而對吹氣靈敏度要求較高。3系統(tǒng)組成3.1設(shè)計理論基礎(chǔ)根據(jù)設(shè)計要求，系統(tǒng)主要由點亮條件測試電路、熄滅條件測試電路、控制電路、音樂存儲與驅(qū)動電路等幾部分組成。（1）點亮條件測試電路本模塊主要采用熱敏電阻作為傳感器[2]，接收到點燃信號后經(jīng)由運算放大器組成的比較器，產(chǎn)生一有效脈沖輸入給觸發(fā)器，使得觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，作為控制點亮蠟燭的條件。（2）熄滅條件測試電路本模塊主要采用駐極體MIC作為傳感器，給MIC吹氣，駐極體話筒輸出的音頻信號經(jīng)放大、濾波后輸入，產(chǎn)生對吹氣的低頻語音信號敏感，而對講話的高頻語音信號不敏感的信號，經(jīng)比較產(chǎn)生一有效邊沿的脈沖信號控制觸發(fā)器，使得觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，作為吹熄蠟燭的條件。（3）控制電路本模塊主要是根據(jù)點亮條件與熄滅條件控制音樂輸出和LED顯示。如果點亮電路起作用，“蠟燭”點亮，同時控制第一段語音的播放，即唱生日快樂歌；在該狀態(tài)下，對著MIC吹，如果熄滅電路起作用，“蠟燭”吹熄，控制第二段語音的播放，即響起鼓掌聲。（4）音樂存儲與驅(qū)動電路本模塊主要是音樂存儲電路，將兩段音樂錄制進芯片當中，當“蠟燭”被點亮時，通過單片控制小燈亮，并且循環(huán)播放第一段語音，即生日快樂歌；當單片機給一個“蠟燭”被吹滅時的信號時，單片機控制燈滅，并且第一段語音停止，轉(zhuǎn)而播放第二段語音，即鼓掌聲。因為芯片本身帶輸出放大電路，故輸出端接上喇叭即可。系統(tǒng)總體框圖如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)總體框圖3.2方案論證與比較(1)控制電路設(shè)計方案單片機[3]以編程來實現(xiàn)控制，易于修改；單片機的可擴展性強，易于增加其它功能的實現(xiàn)，所以系統(tǒng)采用單片機實現(xiàn)控制器。因為51系列單片機資料豐富，教學也以它為例，對該系列的單片機編程較為熟悉，所以選用51單片機設(shè)計控制器。(2)音樂存儲設(shè)計方案按任務(wù)要求，一次生日快樂歌和鼓掌聲的執(zhí)行時間需要約20秒；ISD1420語音芯片[4]有20秒語音錄放電路；此外，有模擬處理存儲方式，使錄放音質(zhì)保真性較高，抑制背景噪音能力強，且斷電后語音內(nèi)容不丟失。電路內(nèi)部由振蕩器、語音存儲單元、前置放大器、自動增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。ISD1420語音芯片能滿足設(shè)計要求。(3)仿真點亮的方案選取方案一：傳感器采用光敏電阻。該方式采用非接觸式仿真，通過光線的亮暗控制仿真蠟燭與語音芯片。該方式優(yōu)點是觸發(fā)點亮動作較簡單；缺點為光線太亮會觸發(fā)動作，即點亮蠟燭。方案二：傳感器采用熱敏電阻。利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的原理，可采用熱敏電阻仿真點蠟燭的過程。其優(yōu)點為仿真點蠟燭的動作逼真，信號檢測穩(wěn)定；缺點是火焰直接接觸傳感器，傳感器易于損毀。經(jīng)過方案比較，權(quán)衡其優(yōu)缺點，采用熱敏電阻通過加熱的方式仿真蠟燭點亮。(4)仿真吹熄的方案選取方案一：傳感器采用駐極體MIC，信號放大電路采用三極管或場效應(yīng)管[5]，該方式的優(yōu)點是原理清晰，結(jié)構(gòu)簡單；缺點是構(gòu)成比較電路需要的元器件較多，故其成本較高，且三極管的穩(wěn)定性不好，其性能會隨溫度的變化而發(fā)生改變，方案二：傳感器采用駐極體MIC，信號放大電路采用運算放大器，由運放構(gòu)成比較電路比較簡單，該方式的優(yōu)點是穩(wěn)定性好，多運放的集成電路中多余的運放可應(yīng)用于其它的用途，因此，在電路系統(tǒng)設(shè)計中可降低成本；其不足之處在于不能夠改變內(nèi)部電路，設(shè)計不夠靈活。經(jīng)過方案比較，采用對駐極體吹氣仿真蠟燭吹熄，放大電路采用LM324.4系統(tǒng)硬件的設(shè)計4.1傳感器選取與測試4.1.1熱敏電阻熱敏電阻是開發(fā)早、種類多、發(fā)展較成熟的溫度敏感元器件。熱敏電阻由半導(dǎo)體陶瓷材料組成，溫度變化，引起電阻變化。熱敏電阻包括正溫度系數(shù)（PTC）和負溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻，以及臨界溫度熱敏電阻（CTR）．本設(shè)計采用線性負溫度系數(shù)的熱敏電阻，其電阻-溫度特性如圖4-1所示，在有效溫度區(qū)域電阻隨溫度線性變化。圖4-1電阻-溫度特性曲線4.1.2駐極體(a)駐極體的極性問題駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好，價格低廉，應(yīng)用非常廣泛。由聲電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和場效應(yīng)管兩部分組成。它的電路的接法有兩種：源極輸出和漏極輸出。源極輸出有三根引出線，漏極D接電源正極，源極S經(jīng)電阻接地，再經(jīng)一電容作信號輸出；漏極輸出有兩根引出線，漏極D經(jīng)一電阻接至電源正極，再經(jīng)一電容作信號輸出，源極S直接接地。所以，在使用駐極體話筒之前首先要對其進行極性的判別。在場效應(yīng)管的柵極與源極之間接有一只二極管，因而可利用二極管的正反向電阻特性來判別駐極體話筒的漏極D和源極S。將萬用表撥至R×1kΩ檔，黑表筆接任一極，紅表筆接另一極。再對調(diào)兩表筆，比較兩次測量結(jié)果，阻值較小時，黑表筆接的是源極，紅表筆接的是漏極。(b)駐極體靈敏度測量將萬用表撥至R×100檔，兩表筆分別接話筒兩電極（注意不能錯接到話筒的接地極），待萬用表顯示一定讀數(shù)后，用嘴對準話筒輕輕吹氣（吹氣速度慢而均勻），邊吹氣邊觀察表針的擺動幅度。吹氣瞬間表針擺動幅度越大，話筒靈敏度就越高，送話、錄音效果就越好。若擺動幅度不大（微動）或根本不擺動，說明此話筒性能差，不宜應(yīng)用。4.2調(diào)理電路的設(shè)計4.2.1傳感器(1).傳感器1選擇負溫度系數(shù)的熱敏電阻，其連接如圖4-1所示。考慮電路的工作范圍，Rt選用負溫度系數(shù)，即隨著溫度的升高，Rt阻值減小。所以，Ui隨溫度的升高而減小。圖4-1溫度/電壓轉(zhuǎn)換電路(2).傳感器2選擇信駐極體，其負極接地，正極接一限流電阻后與電源VCC連接，組成拾音電路，經(jīng)電容C1耦合后得到語音信號，其電路連接如圖4-2所示。圖4-2駐極體拾音電路4.2.2語音放大電路圖4-2電路中駐極體輸出的是一個微弱的交流信號，約為8mV，所以需要將它進行放大，放大倍數(shù)約為100，電路采用二級放大，每一級的放大倍數(shù)約為20dB。為節(jié)約電路成本，電路設(shè)計采用單電源，所以，應(yīng)使電路工作于Vcc/2的靜態(tài)點，即在放大器的同相端設(shè)置一個Vcc/2電壓，為此，得到語音放大電路如圖4-3所示。由電路分析可得到，在輸入一定幅度的正弦信號時，各點波形如圖4-3中的A、B、C、D所示。如果電源電壓Vcc工作在5V，設(shè)定輸出U0最小值在2V以下為有效信號，即放大后的幅度應(yīng)大約0.5V，保留一定余量，在畢業(yè)設(shè)計中，選取二級放大，每一級放大器的放大倍數(shù)為10，可以保證在一定輸入時，能輸出合適的U0.圖4-3中R18與C3組成了一個低通濾波器，其作用為濾去語音中的高頻成分，保留語音中的低頻成分[6]。電路實現(xiàn)了對講話的語音信號不太靈敏，而對吹氣的信號較為靈敏的功能。圖4-3語音放大電路4.2.3比較電路設(shè)計采用運算器設(shè)計比較電路，實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，該電路工作在開關(guān)狀態(tài)。提高電路的抗干擾能力，采用遲滯比較器，如圖4-4（a）所示，其特性曲線如圖4-4（b）所示，可以計算出遲滯比較器的二個閾值UTH-和UTH+分別為：（1）（2）在電路中，在常溫下，Rt阻值較大，反相輸入端輸入R1與Rt分壓后的信號Ui較大，U0輸出低電平；升溫后，隨Rt減小，Ui減小，當Ui減小到UTH-時，輸出U0變?yōu)楦唠娖?。當溫度再次升高，Ui增加到UTH+時，輸出U0再次變?yōu)榈碗娖健＃╝）(b)圖4-4遲滯比較器組成的蠟燭點亮仿真電路(a)及遲滯比較器特性曲線(b)在語音信號檢測通路中的比較電路中，與圖4-4(a)所示電路原理一樣，只是輸入的信號變成了語音的低頻部分。4.2.4狀態(tài)記憶電路狀態(tài)記憶電路在系統(tǒng)中有兩個作用，其一為使得電路開機后，輸出處于初始狀態(tài)；其二為輸入有效電平后，將輸入值記憶，提供電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換與否的依據(jù)。狀態(tài)記憶采用D觸發(fā)器[7]芯片CD4013實現(xiàn)。如圖4-5所示，火燒熱敏電阻仿真點火及吹駐極體仿真吹熄蠟燭都是短暫的動作，它們接收到的信號也是短暫的，所以就用D觸發(fā)器來對這兩個狀態(tài)進行鎖存，使得這兩個狀態(tài)能維持，直到再次觸發(fā)再改變狀態(tài)。當U01提供一次上升沿，則D觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，即J1由低電平跳變到高電平或從高電平跳變到低電平。另一路D觸發(fā)器有相同的工作過程。在如圖4-5電路中，為了實現(xiàn)初始狀態(tài)的控制，輸出J1為低電平，J3為高電平，則在RD端接上由電容與電阻組成的復(fù)位電路[8]，實現(xiàn)上電復(fù)位，上電復(fù)位時間為約50ms。圖4-5狀態(tài)記憶電路4.3輸出與驅(qū)動電路設(shè)計4.3.1語音集成電路語音芯片分為可編程芯片與固化芯片。固化語音芯片的語音內(nèi)容不能修改，可編程語音芯片的內(nèi)容可以根據(jù)用戶的需要進行自行修改。本設(shè)計采用可編程芯片，在語音芯片中錄制了生日快樂歌和鼓掌聲。語音錄制電路如附錄一所示。按任務(wù)要求，一次生日快樂歌和鼓掌聲的執(zhí)行時間需要約20秒，而ISD1420語音芯片剛好具有20秒的錄放容量，所以，本設(shè)計選擇了ISD1420芯片。芯片的28管腳是VCC，通過接一個PNP型的三極管，基極接電阻后接到單片機來給語音芯片供電，使得音樂在播放時可隨時讓它停止；A7-A0為語音電路的地址口，分段錄音時的下段錄音開始地址可由關(guān)系式求得，其關(guān)系式為:TQ=0.125×（128A7+64A6+32A5+16A4+8A3+4A2+2A1+A0）s（3）第一段語音時長為14s,從0秒開始錄制,地址設(shè)置為00000000；第二段語音時長為6s,從14秒開始錄制,地址設(shè)置為01110000；20管腳與21管腳為模擬輸入與模擬輸出；19管腳為自動增益控制；24管腳為放音鍵，下降沿觸發(fā)；而14腳和15腳為輸出口，因為芯片內(nèi)部本身帶有輸出放大器，故可直接接喇叭；如圖4-6為語音集成電路：圖4-6語音集成電路4.3.2LED顯示電路LED顯示電路,由六個發(fā)光二極管來作為六根仿真蠟燭，燈亮表示“蠟燭點亮”，燈滅表示“蠟燭”熄滅。如圖4-7為LED顯示電路，為增強驅(qū)動能力，電路采用灌電流的方式進行驅(qū)動。圖4-7LED顯示電路4.3.3單片機控制電路以單片機[9]最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)定輸入口P2.0和INT0，分別與狀態(tài)記憶電路中的J1和J3連接；設(shè)定輸出口P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P2.3及P1.5-P1.0。P1.5-P1.0與LED顯示電路連接；P2.3、P2.6、P2.5分別接至語音芯片的a4、a5、a6；P2.4與語音芯片的24管腳連接；P2.7則接至三極管的基極，來控制語音的上電。其圖如4-8所示，。根據(jù)輸入信號與輸出信號關(guān)系與控制要求，得到控制器的時序圖如圖4-9所示，該控制過程可用程序加以實現(xiàn)[10]。圖4-8單片機控制電路圖4-9單片機控制電路4.4PCB設(shè)計為了方便調(diào)試，整個系統(tǒng)分為條件檢測模塊與控制驅(qū)動兩塊線路板。該模塊電路包括：傳感器，放大電路，比較電路，狀態(tài)記憶電路四個部分，經(jīng)設(shè)計的PCB圖如4-10所示；控制電路，LED顯示電路及語音集成電路組合在一起稱為控制驅(qū)動模塊，經(jīng)設(shè)計的PCB圖如4-11所示[11].圖4-10條件檢測模塊圖4-11控制驅(qū)動模塊5系統(tǒng)軟件設(shè)計5.1狀態(tài)機狀態(tài)機是軟件設(shè)計中的一種方法[12]。它的靈活應(yīng)用，可使一個程序的思路變得清晰而且高效。在本設(shè)計中，從設(shè)計要求出發(fā)，得到狀態(tài)圖，再根據(jù)狀態(tài)圖設(shè)計程序流程圖，最后得到源程序。根據(jù)控制器的時序圖，可將其狀態(tài)分為t0—t1為初始狀態(tài)、t1—t2為點亮狀態(tài)、t2—t3為點亮狀態(tài)循環(huán)，等待吹熄信號狀態(tài)、t3—t4為熄滅狀態(tài)。得到對應(yīng)的狀態(tài)圖[13]如圖5-1所示。圖5-1狀態(tài)圖狀態(tài)S0表示初始狀態(tài)。該狀態(tài)時，仿真蠟燭未點燃，生日快樂歌的音樂不播放，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。根據(jù)驅(qū)動電路電路要求，控制蠟燭點燃信號為低電平，由圖4-9可知t1之前的狀態(tài)就是狀態(tài)S0。狀態(tài)是S1表示接收到點亮信號時的狀態(tài)。進入該狀態(tài)，仿真蠟燭點亮，同時播放生日快樂歌。由圖4-9可知t1—t2之間的狀態(tài)就是狀態(tài)S1。狀態(tài)S2表示在點亮狀態(tài)時等待吹熄的狀態(tài)。該狀態(tài)時，S1狀態(tài)一直持續(xù)。系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，由圖4-9可知t2—t3之間的狀態(tài)就是狀態(tài)S2。狀態(tài)S3表示接收到蠟燭吹熄信號時的狀態(tài)，進入該狀態(tài)，仿真蠟燭熄滅，同時播放鼓掌聲。由圖4-9可知t3之后的狀態(tài)就是狀態(tài)S3。5.2系統(tǒng)流程圖本系統(tǒng)的運行程序采用C51語言編寫[14]，采用模塊化設(shè)計，根據(jù)狀態(tài)圖可得出系統(tǒng)軟件的主程序流程圖如圖5-2所示。開始化開始化初始化點燃判斷蠟燭點燃，播放生日歌吹熄判斷蠟燭熄滅，鼓掌聲響起圖5-2系統(tǒng)流程圖本系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件設(shè)計主要由初始化、蠟燭點燃并且播放生日快樂歌、吹熄判斷和蠟燭熄滅并鼓掌聲響起等三個模塊構(gòu)成。初始化：在這個模塊中，定義輸入輸出口，關(guān)閉中斷。蠟燭點燃并且播放生日快樂歌：在這個模塊中，仿真蠟燭點亮，語音芯片得電，播放第一段歌曲即生日快樂歌。蠟燭熄滅并鼓掌聲響起：在這個模塊中，仿真蠟燭熄滅，播放第二段音樂即鼓掌聲。6系統(tǒng)測試及結(jié)果6.1系統(tǒng)測試方法本設(shè)計的測試包括三方面的內(nèi)容：元器件測試，特別是傳感器測試；電路完成制作后的靜態(tài)工作點測試與調(diào)整；在輸入有效信號時的動態(tài)測試。元器件測試使用指針式萬用表判斷駐極體靈敏度的高低。靜態(tài)工作點的測試與調(diào)整使用數(shù)字式萬用表測量運算放大器輸入輸出的靜態(tài)電壓。動態(tài)測試：1函數(shù)信號發(fā)生器：模擬駐極體的信號。2數(shù)字示波器：測試駐極體的波形，駐極體放大后的波形以及喇叭兩端的輸出波形。6.2單元電路測試6.2.1傳感器測試（1）熱敏電阻測試經(jīng)過測試，熱敏電阻與溫度的特性曲線如圖6-1所示。圖6-1電阻-溫度特性曲線（2）駐極體靈敏度測試：正接是阻值為1.1951K，吹氣后指針偏轉(zhuǎn)不大，阻值最大可變至5K左右，故駐極體的靈敏度較低。6.2.2放大電路測試駐極體信號輸入以函數(shù)信號發(fā)生器給出的信號代替，這樣可以方便測試。駐極體接受信號的幅值在8mV以上，頻率在1550KHZ以下。如圖6-2為吹熄條件測試電路中第二級放大電路的輸出波形，其中CH2為模擬的駐極體信號。圖6-2吹熄條件測試電路中第二級放大電路的輸出波形6.2.3比較電路測試接在+5V電源下，測得2管腳的實際電位為4.1V，12管腳的實際電位為2.75V。吹熄條件測試電路中比較電路的輸出波形如圖6-3所示，其中CH2為模擬的駐極體信號。點亮條件測試電路中的比較電路輸出的波形與吹熄條件測試電路中比較電路的輸出波形相似。圖6-3吹熄條件測試電路中比較電路的輸出波形6.3系統(tǒng)測試6.3.1語音放大電路測試語音放大電路分兩級，如圖6-4為第一級放大電路的輸出波形，圖6-5為第二級放大電路的輸出波形。圖6-4第一級放大電路的輸出波形圖6-5第二級放大電路的輸出波形6.3.2吹熄條件測試電路中的比較電路測試測得12管腳實際電壓為2.45V，如圖6-6為吹熄條件測試電路中比較電路的波形。點亮條件測試電路中比較電路的波形與吹熄條件測試電路中比較電路輸出的波形相似。圖6-6吹熄條件測試電路中比較電路的輸出波形6.3.3語音輸出測試語音輸出波形即喇叭兩端的波形，其波形如圖6-7所示。圖6-7語音輸出波形7結(jié)論本次設(shè)計按照任務(wù)書中的要求，基本實現(xiàn)了電子生日蠟燭的功能。同時對大學四年來學習的知識進行總體的加深與鞏固，也學習到了很多的新知識。，在單片機編程中運用有限狀態(tài)機的思想編程，有限狀態(tài)機的靈活運用可以減少程序中的判斷步驟,縮短程序執(zhí)行時間,提高單片機對復(fù)雜任務(wù)的實時性處理能力。并且實現(xiàn)了模塊化編程,使每個狀態(tài)相互獨立.編寫思路清晰、編寫過程簡單、使程序執(zhí)行時間與一般的判斷語句相比至少減少了一半，程序可讀性強且易于修改.8致謝畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我大學的四年的學習生活既將結(jié)束。在這期間我得到了很多同學、朋友和老師的幫助，如果沒有他們，我想我真的不知道畢業(yè)設(shè)計要怎么弄，是他們讓我的畢業(yè)設(shè)計能得以順利完成。畢業(yè)設(shè)計的完成是艱辛而又富有挑戰(zhàn)的，在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師汪勁老師，在整個的畢業(yè)設(shè)計過程中，由于我的經(jīng)驗匱乏，難免有許多考慮不周的地方，多謝汪老師不厭其煩的對我指導(dǎo)。汪老師平日里工作繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從選定課題到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，系統(tǒng)源程序的設(shè)計等整個過程中都給予了我細心的指導(dǎo)，謝謝汪老師。其次還要忠心感謝萬旭老師在我設(shè)計電路時對我指出的不足，并及時指導(dǎo)我改正錯誤，萬分感謝萬老師的細心指導(dǎo)。時間的倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點和錯誤。懇請閱讀此篇論文的老師、同學，多予指正，不勝感激！最后，感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師。正因為有了所有老師、同學的幫助和支持，我的畢業(yè)設(shè)計才能順利完成。參考文獻[1]吳國江．國內(nèi)外蠟燭的發(fā)展[J]．遼寧：中國石油撫順石化分公司石油一廠.2007.[2]Ed.RichardC.Dorf.Sensors[J].BocaRaton:CRCPressLLC,2000.[3]張道德編．單片機接口技術(shù)（C51版）．北京：中國水利水電出版社.2007.[4]蔣懷偉，尹志強．ISD1420在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用[C]．合肥工業(yè)大學機電研究室．2000.[5]廖先蕓編．電子技術(shù)實踐與訓(xùn)練．北京高等教育出版社．2005.[6]馬建國編.電子系統(tǒng)設(shè)計．北京：高等教育出版社．2004.[7]許莉婭編.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計．北京：北京理工大學出版社．2006.[8]肖景和編．數(shù)字集成電路應(yīng)用精粹．北京：人民郵電出版社．2002.[9]河橋編．單片機原理及運用．北京：中國鐵道出版社．2007,3～72.[10]管庶安．單片機程序的態(tài)機模型[J]．武漢工業(yè)學院學報．2004,23(2):1～2.[11]朱云芳．Protel99SE電路設(shè)計與制板快學易通[M]．北京：機械工業(yè)出版社．2008,217～313.[12]徐智穹，劉健，邱浩，等．有限狀態(tài)機在嵌入式軟件中的應(yīng)用[J]．智能電器及計算機應(yīng)用．2008.[13]黃新林，王鋼，劉春剛，等．有限狀態(tài)機在單片機編程中應(yīng)用[J]．哈爾濱．哈爾濱工業(yè)大學通信技術(shù)研究所．2008,13(4):1～3.[14]王汝文，宋政湘，POPESCUC.FiniteState