探析单片机的音量控制系统设计

苏有朋

摘要：本文主要设计了一款基于单片机的智能音量控制系统，此方案对于单片机来讲是一种可以控制的受益设计方案，不仅能够自动的调节音量的大小，还能增强人耳的听觉舒适度。对智能音量控制系统采用硬件设计与软件设计使得单片机输出的音乐真实动听，并且还能够自动的调节音量的大小。

关键词：单片机；智能音量控制系统；硬件设计；软件设计；试验分析

中图分类号：TN643 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）02-0182-01

随着数字控制芯片应用范围的不断扩展，音量控制从原始的模拟控制转为数字控制，采用智能化的数字控制不仅可以对音量进行精准的调节甚至，同时还能解决传统模拟控制调节音量过程中存在的一些问题。本文主要介绍了一款基于单片机可控制的增益设计方案，通过对硬件与软件的设计来具体阐述单片的智能音量控制系统。

1 硬件设计分析

1.1 简单概述

按照的FLASH的读写规定以及MP3的解码协议，对CPLD的逻辑规定进行提前的设置[1]。CPLD收到的命令以及数据信息主要来源于控制器，并且是按照输入的信息进行传输的。在接收到讯号之后，CPLD会根据逻辑规定对FLASH进行读写，并且设置MP3的内部控制寄存器以及对MP3的音频信息进行输送。正常情况下，一般的耳机发音仅仅凭借MP3的输出模拟信号推动即可，但是如果是功率比较大的扬声器MP3输出的模拟信号是无法起到推动效果的，这就需要借助于外接功率放大器[2]。系统微控制系统主要采用的是一种新型的单片机，此种单片机抗干扰能力强，消耗的功率也不大，在系统内部可以进行有效的编程。该单片机的内部存储比较大，音频数据以及显示数据的处理就需要这样的强大内存，该单片机的内存刚好满足了系统的控制需求。另外，本次研究中采用CPLD对逻辑规则进行控制对数据信息进行传递，采用6V对单片机进行供电。

1.2 传感器模块分析

单片机的智能音量控制系统设计主要采用的是分贝传感器，该传感器能够对电压值进行不间断的连续输出，假设0.8V为80DB对应输出的电压值，那么电压值与分贝的关系需要满足以下规则：0.8V—80DB，0.4V—70DB，0.2V—60DB，0.1V—50DB，0.05V—40DB，0.025V—30DB。将模拟的电压量通过程控放大器模块转化成数字量之后传入到单片机[3]。

2 软件设计分析

2.1 简单概述

单片机的智能音量控制系统的软件设施主要采用的是VE1011D（以下简称VE），VE控制信息的传输与交流主要是通过串行总线的模式实现的，音频信息主要是通过串行数据的接口进行数据信息的传送的，而控制数据则是通过串行控制接口来进行数据的传送的。VE的串行数据接口存在两种工作模式，分别是一种新的模式以及一种兼容模式。数据信号的传送以及控制信号的传送采用的同步信号也是不同的，数据信号的传输主要采用XD作为同步信号，而控制信号的传输主要采用的是XC信号[4]。

2.2 单片机的智能音量控制系统的软件控制要点分析

对于单片机的智能音量控制系统的软件控制需要满足以下几点要求：

（1）首先要对软件系统内部控制寄存器的参数进行科学合理的设置，这些参数包括文件支持的格式、数据流模式设置以及串行数据接口首位设置等。（2）如果时钟速率不对，需要对寄存器进行重新的设置。（3）对软件系统的音量进行有效的设置。（4）如果想要对低音或者高音进行强化需要对寄存器进行重新的设置。（5）如果需要使用用户代码，则需要将SCI调至零的位置，并且关闭。

2.3 总体流程分析

外界噪声的大小模拟量主要是通过分贝传感器来获取的，再通过A/D转换器转化成数字量输入到单片机内部。单片机对这些数据信息进行处理之后通过程控放大电路对MP3的输出音频量大小进行适度的改变，最后通过功率放大器获得真实的音乐。这种设计能够让音量跟随外界的噪音而产生智能化的变化，进而增强人耳的舒适度[5]。

3 结语

综上所述，智能音量控制系统是在单片机的基础上设计而成的，该系统具备一定的智能性，最突出的表现就是会随着外界噪音的大小而适度的調控音量的大小，不管是在安静的环境中还是在比较嘈杂的环境中输出的音量都是适宜的是能够满足人耳听音乐的需求的。此类单片机的智能音量控制系统可行性高，能够满足不同场合的需求，值得推广与应用。

参考文献

[1]朱阳，王伟成，王民慧.WiFi技术在智能车数据通信中的应用[J].传感器世界，2014，07：35-39.

[2]彭嘉杰，彭小红，卢路路，苏荣鉴.大学教室智能照明控制系统设计[J].现代计算机（专业版），2014，31：68-72.

[3]董淏鸣，衣淑娟，赵斌，刘英楠，魏晓晖，王大可. 寒地水稻育秧大棚智能控制系统设计——基于单片机[J].农机化研究，2015，12：26-29+48.

[4]刘宗铭，卓振泰，何明华.基于ENC28J60的以太网接口的设计与实现[J].电子器件，2013，06：919-923.

[5]吴蓬勃，李学海，杨斐，张金燕.基于物联网的智能实验室研究与实践[J].实验室研究与探索，2015，03：78-85.