畢業(yè)論文---led音頻顯示電路設計與制作

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文對當前傳統(tǒng)的音頻電平顯示電子產品進行了分析和討論，針對當前的各種不同音頻電平顯示產品的優(yōu)缺點，選出最適合的制作音頻電平顯示產品的，方案，然后根據這個方案的內容設計和制作LED音頻顯示電路。</p><p>　　本論文中的LED音頻顯示電路，以矽恩微電子生產的SN3728專業(yè)LED驅動芯片為核心

2、，以51單片機為控制器，對輸入的音頻信號進行處理，最后以8*8的LED陣列顯示各個頻段的振幅。</p><p>　　設計主要完成的內容有：</p><p>　?。?）根據設計需要，畫出方框圖，并選擇音頻處理電路；</p><p>　　（2）對選擇的芯片進行分析，設計音頻信號的處理電路；</p><p>　?。?）根據SN3728的資料內容，通

3、信協議，設計控制器電路；</p><p>　?。?）用51單片機軟件模擬SPI通信驅動程序，對SN3728傳送數據；</p><p>　　（5）結合題目要求和芯片SN3728的資料，選定8*8的LED陣列，并設計電路；</p><p>　?。?）通過實驗和計算對設計中的數據進行驗證。</p><p>　　本論文中的LED音頻顯示電路制作簡單，

4、成本低，穩(wěn)定性高，所用的元器件幾乎都是是平常見到的。對傳統(tǒng)的LED音頻顯示電路進行了優(yōu)化，使之平民化。</p><p>　　本論文從方案的選定，芯片的選擇，各個模塊電路的制作、工作原理，程序的編寫都進行了比較詳細的說明和分析。</p><p>　　特別要注意的是，在電路的設計中，遇到比較大的困難是芯片SN3728的焊接和用單片機軟件模擬SPI通信協議。芯片SN3728的封裝為QFN-24，

5、無引腳的貼片封裝，這個給沒有專業(yè)焊接工具的人來說，是一個比較難以解決的問題；51單片機沒有SPI接口，只能用軟件模擬的方法來替代SPI接口，這要求編程人員對SPI協議非常了解，特別是數據傳輸的時序關系。</p><p>　　關鍵詞：LED音頻顯示；SN3728；SPI協議；單片機 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p

6、>　　Te thesis of the current audio level display the traditional electronic products are analyzed and discussed, for the current audio level display a variety of advantages and disadvantages of products, select the mos

7、t suitable audio level display produced products, programs, and then The program content design and production of audio LED display circuit.</p><p>　　The thesis of the LED audio display circuit to silicon mi

8、croelectronics production SN3728 ex professional LED driver chip as the core, with 51 single chip as controller of the input audio signal processing, and finally to 8 * 8 LED array display in various frequency bands ampl

9、itude. The main contents of the completion of the design: (1) According to the design requirements, draw a block diagram, and select the audio processing circuit; (2) of the selected chip analysis, design, a

10、udi</p><p>　　With particular attention to that in circuit design, the difficulties encountered in larger chip SN3728 welding and the use of SCM software to simulate the SPI communications protocol. SN3728 ch

11、ip package for the QFN-24, no pin SMD package, the welding tools to no professional person who is a more difficult problem; 51 microcontroller SPI interface, not only with the software simulation methods。Alternative SPI

12、interface, which requires programmers to the SPI protocol is very understanding, espec</p><p>　　keywords：LED audio display; SN3728; SPI protocol; SCM</p><p><b>　　引言</b></p>&l

13、t;p>　　隨著現代音響技術的不斷提高， 人們不僅希望聽到音頻的效果，而且希望更直觀的看到音頻信號處理后的形態(tài)。隨著生活的提高，人們對舞臺的音響效果的要求也愈來愈高，所以音響師來說，需要一種能實時顯示音頻電平高低的電子產品，以便對音頻信號及時進行處理，以達到最佳的音響效果。傳統(tǒng)的音頻電平顯示產品，一般用多個模擬濾波器把音頻信號分成多個頻段，再用LED顯示電平的高低。這種傳統(tǒng)的音頻顯示產品制作復雜，穩(wěn)定性低，體積大。本文就如何簡化制

14、作、提高產品的穩(wěn)定性進行分析和討論。</p><p><b>　　1.1方案論證：</b></p><p>　　方案一：用8個運算放大器制作成8個帶通模擬濾波器，把音頻信號分成8個頻段，</p><p>　　每個頻段用8個發(fā)光二極管顯示電平值。</p><p>　　方案二：先把音頻信號進行模數轉換，再用DSP對轉換后的數

15、字信號進行FFT運算，分成8個頻段，最后用8個發(fā)光二極管顯示電平值。</p><p>　　方案三：采用矽恩電子的SN3728芯片。用51單片機控制SN3728芯片，SN3728對輸入的音頻信號進行處理，然后用8*8陣列發(fā)光二極管顯示電平值。</p><p>　　對三個方案進行比較可知：方案一制作復雜，對電阻值，電容值的精度要求比較高，而且穩(wěn)定性差；方案二對硬件的要求比較低，但是成本高，需要

16、DSP開發(fā)工具；方案三制作簡單，成本低，而且不用專門的開發(fā)工具，具有方案一和方案二的優(yōu)點，又去了方案一和方案二的缺點，綜上所述，選擇方案三.</p><p>　　1.2設計制作工作步驟</p><p>　　1.2.1. 根據題目要求，提出多種方案，并對提出的方案進行論證，選定最合適的方案。</p><p>　　1.2.2 根據所選的方案內容，畫出總體方框圖。<

17、;/p><p>　　1.2.3 以總體方框圖為根本 ，對電路進行模塊化處理，分成單片機模塊和SN3728模塊。</p><p>　　1.2.4 用protel99畫出模塊電路，分別畫出51單片機最小系統(tǒng)模塊電路，參考SN3728的芯片資料畫出SN3728模塊的電路。</p><p>　　1.2.5 購買元器件， 制作電路板，焊接元器件，調試并修改。</p&g

18、t;<p>　　1.2.6 根據SPI總線協議編寫程序，用51單片機軟件模擬SPI,對SN3728專送數據。</p><p>　　1.2.7 加電，對整個電路進行總調試，對出現的問題進行處理和修改。</p><p>　　1.2.8 對調試結果進行分析，對電路的功能、穩(wěn)定性進行評估。</p><p><b>　　硬件設計</b>

19、;</p><p>　　1.1 總體方框圖</p><p><b>　　SN3728模塊</b></p><p>　　1.2 單片機最小系統(tǒng)模塊</p><p>　　本模塊中的單片機為51系列的單片機，該系列單片機由Intel公司生產。</p><p>　　在從多單片機中，51單片機結構相對簡

20、單，價格比較低廉，有4個雙向的8位平行I/O口，最高時鐘頻率可高達33MHz.由分析芯片SN3728的資料可知，芯片SN3728采用SPI協議或協議進行數據傳送，再根據SPI通信協議的內容可知，若用51單片機軟件模擬SPI與SN3728進行數據傳送，完全可以達到目的。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p>　　單片機最小系統(tǒng)作為整個電路的控

21、制部分，對SN3728模塊傳送數據，起控制作用。</p><p>　　單片機最小系統(tǒng)模塊由三個部分組成：電源電路、時鐘電路、復位電路。</p><p>　　電源電路：任何有源器件都需要電源，該電路為系統(tǒng)提供電壓電源，電源值為5V.</p><p>　　時鐘電路：51單片機各個功能部件的運行都是以時鐘控制信號為基準，有條不紊地一拍一拍地工作。常用的時鐘電路設計有兩種，

22、一種是內部時鐘電路，另一種方式為外部時鐘方式。本模塊采用內部時鐘方式。</p><p>　　51單片機內部有一個用于振蕩器的高益反相放大器，該高益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸入端引腳為XTAL2.這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器（簡稱晶振）和微調電容，就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中的電容典型值通常為30PF左右。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振

23、的快速性。晶振的振蕩頻率的范圍通常是在1.2MHZ-24MHZ。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也就越高，單片機的運行速度也就越高。本電路對時鐘信號的要求不高，所以電容取30PF,晶振取12M.</p><p>　　復位電路：51單片機有時會出現程序跑飛的現象，這時就需要對單片機進行復位，使其回到最初狀態(tài)。</p><p>　　復位，是51單片機的初始化操作，只要給51單片機的的復位引腳R

24、ST加上大于2個時鐘周期的高電平就可以使單片機復位。復位時，PC初始化為0000H，市單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。</p><p>　　51單片機的復位時由外部的復位電路來實現，一般來說，復位電路有上電復位和按鈕復位兩種方式。本模塊采用按鍵電平復位電路，這種復位方式是按鈕復位電路其中的一種。</p><p>　　這種復位電路同時具有上電自動復位和有按鍵按下時復位功能。</p&

25、gt;<p>　　工作原理：沒有按鍵按下時：由于電容C5的隔直流作用，RST引腳上的電壓為0V;</p><p>　　有按鍵按下時：電源電壓和R3和R4組成一個回路，電流通過R4對電容進行充電，RST引腳的電壓升高，由R3、R4的串聯關系可知，RST引腳的電壓可升至.</p><p>　　按鍵彈起時，電容放電公式：</p><p>　　按鍵按下時，并彈

26、起時，有一個高電平的脈沖，而且這個高電平脈沖的時間大于2個時鐘周期，滿足復位條件，可實現復位。</p><p>　　1.3 SN3728模塊</p><p>　　SN3728模塊以芯片SN3728為主，加上外圍電路組成和8*8發(fā)光二極管陣列。電路圖如下：</p><p>　　芯片SN3728是廈門矽恩微電子推出的音頻調制矩陣LED驅動器。</p>&

27、lt;p>　　帶音樂均衡器顯示及畫面音樂同步呼吸功能的LED點陣驅動芯片SN3728。該芯片內建ADC，記憶寄存器以及智能數字信號處理模塊，采用自掃描方式，無須外部軟件實時處理，便可同步顯示音樂均衡器各頻段能量柱狀效果以及支持任意畫面編程呼吸或者音樂同步呼吸的效果。SN3728的LED點陣驅動方案可以為便攜產品加入個性化元素，使產品更加吸引消費者，從而提升產品的競爭力。SN3728芯片是一個通用的8*8LED點陣驅動器，它具有一個

28、音頻均衡器（EQ）的模式或一般的LED點陣模式。一般的發(fā)光二極管矩陣顯示默認是8*8配置，但是，它也可以為5*11,6*10,7*9配置點陣顯示。任何矩陣圖像亮度可由音頻信號調制。均衡器或音頻矩陣顯示模式，在這兩種模式下，數組內部掃描，只需要一次編程，從而消除了對實時系統(tǒng)資源利用的需要。它通過I2C或SPI接口規(guī)劃LED陣列。在通用顯示模式，在整個過程里，LED陣列的每個點是獨立的規(guī)劃開或關，在音頻EQ模式，X軸代表頻段，而Y軸代表音頻

29、輸入信號每個波段的振幅。一列LED點亮的數量與音頻信號相應頻段的振幅強度成正比。</p><p><b>　　特征：</b></p><p>　?。?）5-8控制電流源輸出行。</p><p>　　（2）8--11掃描輸出控制列。</p><p>　　（3）可編程8x8, 7X9，6X10，5X11矩陣。</p&g

30、t;<p>　?。?）一次編程 ，內部掃描。</p><p>　?。?）內部寄存器設置或音頻信號控制全量程LED電流。</p><p>　?。?）音頻均衡器顯示輸入增益。</p><p>　?。?）LED點陣亮度可由音頻調制。</p><p>　?。?） I2C或SPI兼容接口。</p><p>　?。?

31、）SN3728I424E-A0： I2C接口 </p><p>　　SN3728I424E-B0： SPI接口</p><p>　　本模塊中，采用B0型，SPI通信接口。</p><p>　　SN3728I424E-B0引腳圖如右圖</p><p>　　SN3728I424E-B0 引腳說明:</p><p><

32、b>　　電氣特性：</b></p><p><b>　　寄存器定義 </b></p><p><b>　　00H配置寄存器 </b></p><p>　　SSD 軟件關機</p><p>　　0 正常工作 1 軟件關機模式</p>

33、<p>　　Audio_EN 音頻輸入啟用 </p><p>　　0 矩陣強度是受當前設置的燈光效果寄存器（0Dh）影響的 </p><p>　　1 使音頻信號調制為矩陣強度點陣顯示模式 </p><p>　　ADM陣列模式選擇 </p><p>　　00：8X8點陣顯示模式 </p><p&

34、gt;　　01：7X9點陣顯示模式 </p><p>　　10：6X10點陣顯示模式 </p><p>　　11：5X11點陣顯示模式 </p><p>　　01h列數據寄存器（CD1~CD11） </p><p>　　陣列中每一列LED的關或開的列數據寄存器</p><p>　　Rx: LED狀態(tài) </p&g

35、t;<p><b>　　0： LED關閉 </b></p><p><b>　　1： LED開啟 </b></p><p>　　0Dh: 燈光效果寄存器</p><p>　　AGS音頻輸入增益選擇 </p><p>　　000：增益= 0db</p><p>

36、　　001：增益= +3db</p><p>　　010：增益= +6db</p><p>　　011：增益= +9db</p><p>　　100：增益= +12db</p><p>　　101：增益= + 15db</p><p>　　110：增益= +18db</p><p>　　111：

37、增益= -6db</p><p>　　CS:每一行輸出的全電流設置 </p><p><b>　　0000：40mA</b></p><p>　　0001：45 mA</p><p>　　... ... ... ...</p><p>　　0111：75 mA</p><p&g

38、t;<b>　　1000：5 mA</b></p><p>　　1001：10mA </p><p>　　... ... ... ...</p><p>　　1110：35 mA</p><p>　　0Fh音頻均衡寄存器</p><p>　　AE_EN:音頻均衡顯示模式</p>&l

39、t;p>　　0：禁用 1：啟用</p><p><b>　　典型應用 </b></p><p>　　音頻均衡器（音頻均衡器）模式 </p><p>　　SN3728的音頻均衡器模式，或音頻EQ模式功能。它顯示三個不同的頻帶的音頻信號.振幅。音頻輸入由可調增益放大器和低通濾波器（LPF），一個帶通 (HPF).過濾器（BPF）和高

40、通濾波器（HPF）緩沖。三個濾波器輸出電壓的振幅由一個8位閃存一個接一個ADC采樣和轉換。 </p><p>　　在音頻均衡器模式中，只有8列是有效的，顯示的音頻信號的三個波段。當SN3728配置為7 * 9，6 * 10或5 * 11，只通過C8座列C1將被使用，其余列將始終處于關閉狀態(tài)。</p><p>　　在通用點陣顯示時序圖如下圖。該SN3728在初始上電配置為一通用8 * 8點矩

41、陣顯示模式。列管C[8:1]掃描8列在3.79KHz頻率，或每幀264us。每列被選中為32us。非重疊區(qū)間相鄰的列是1微秒。該SN3728還可以配置為7 * 9，6 * 10或5 * 11點陣顯示模式。框架期改變略有不同的列數</p><p>　　在LED的8X8點陣顯示模式。列有共同的LED陰極，并連接到的C1：C8中產出。該行連接到該行的驅動程序。每64個LED可以另行處理。通過選定的列寄存器01H的?08

42、h中所述的寄存器定義部分。</p><p>　　電源旁路和接線為了達到的最佳性能，SN3728應該放在非常接近的LED顯示屏盡量減少電磁干擾和影響布線電感，此外，建議在VDD和GND引腳之間連接電解電容和陶瓷電容器，以避免電源波動。</p><p>　　初始上電在初始上電時，SN3728寄存器復位它們的值默認為空白，這個時候，所有的寄存器應以所需的程序進行運作。</p>&

43、lt;p>　　軟件關斷模式該SN3728器件具有軟件關斷模式，其中，他們只消耗1.7A（典型值）電流。關斷模式是通過進入到寫配置寄存器。當SN3728是關機模式下，所有驅動電流源和數字被關閉，使該數組被清空。關斷模式可以被用來作為一種手段，降低功耗或產生一個閃爍顯示器（多次進出停機模式）。</p><p><b>　　接口：</b></p><p>　　(In

44、ter－Integrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備。I2C總線產生于在80年代，最初為音頻和視頻設備開發(fā)，如今主要在服務器管理中使用，其中包括單個組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對各個組件進行查詢，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風扇?？呻S時監(jiān)控內存、硬盤、網絡、系統(tǒng)溫度等多個參數，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。 總線特點 總線最主要的優(yōu)

45、點是其簡單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數量，降低了互聯成本。總線的長度可高達25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個組件?？偩€的另一個優(yōu)點是，它支持多主控(multimastering)， 其中任何能夠進行發(fā)送和接收的設備都可以成為主總線。一個主控能夠控制信號的傳輸和時鐘頻率。當然，在任何時間點上只能有一個主控。 總線工作原理 總線的構成及信號類型

46、 總線是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線，可發(fā)送和接收數據。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行雙</p><p>　　開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數據。結束信號：SCL為低電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結束傳送數據。 應答信號：接收數據的IC在接收到8bit數據后，向發(fā)送數據的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數據。CPU向受控單元發(fā)出一個信號后，等

47、待受控單元發(fā)出一個應答信號，CPU接收到應答信號后，根據實際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應答信號，由判斷為受控單元出現故障。</p><p>　　SN3728-A0采用串行總線，這符合協議，通過兩條線SCL和SDA,控制芯片的功能。SN3728-A0有一個8位的從機地址。A2位和A1位由連接到AD腳決定。</p><p><b>　　完整的從機地址是：</b&g

48、t;</p><p>　　SCL線是單向的。在SDA線雙向（集電極開路）與上拉電阻（通常4.7k）。最大時鐘頻率通過標準規(guī)定為400KHz。在這討論中，主人是微控制器和被控制的是芯片SN3728。時序圖如下圖。SDA是鎖定在SCL為穩(wěn)定高電平時，SDA線應在不使用時維持高電平。該時序圖分成六大部分。當SCL信號為高時，SDA信號變低，開始信號產生。開始信號將通知連接到總線的所有設備，檢查輸入的地址對應他們自己的芯

49、片地址。下一個發(fā)送的是8位芯片的地址，最重要的位第一個發(fā)送。SCL在高電平時，每一個地址位必須是穩(wěn)定的。最后一位地址位被發(fā)送后，主機檢查SN3728的應答信號。主機高通過上拉電阻釋放SDA線。然后主機發(fā)送一個SCL脈沖。如果SN3728收到的地址是正確的，那么它在SCL的脈沖時，保持SDA低電平。如果SDA線不是低電平，主機應發(fā)送一個停止信號和停止傳送。一個字節(jié)數據發(fā)送后，SN3728必須生成一個承認以指示該數據收到。如果主機有更多的字

50、節(jié)數據發(fā)送到SN3728，重復前面的步驟即可，直到所有的字節(jié)數據字節(jié)已發(fā)送。該停止信號意味傳輸結束。</p><p>　　各引腳時序關系如下表：</p><p><b>　　SPI接口：</b></p><p><b>　　SPI協議概括：</b></p><p>　　SPI，是英語Serial P

51、eripheral interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI接口主要應用在 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD轉換器，還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便.</p><p>　　SPI的通

52、信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設備和一個或多個從設備，需要至少4根線，事實上3根也可以（單向傳輸時）。也是所有基于SPI的設備共有的，它們是SDI（數據輸入），SDO（數據輸出），SCK（時鐘），CS（片選）。</p><p>　?。?）SDO 主設備數據輸出，從設備數據輸入</p><p>　?。?）SDI 主設備數據輸入，從設備數據輸出</

53、p><p>　?。?）SCLK 時鐘信號，由主設備產生</p><p>　?。?）CS 從設備使能信號，由主設備控制</p><p>　　其中CS是控制芯片是否被選中的，也就是說只有片選信號為預先規(guī)定的使能信號時（高電位或低電位），對此芯片的操作才有效。這就允許在同一總線上連接多個SPI設備成為可能。</p><p>　　接下

54、來就負責通訊的3根線了。通訊是通過數據交換完成的，這里先要知道SPI是串行通訊協議，也就是說數據是一位一位的傳輸的。這就是SCK時鐘線存在的原因，由SCK提供時鐘脈沖，SDI，SDO則基于此脈沖完成數據傳輸。數據輸出通過 SDO線，數據在時鐘上升沿或下降沿時改變，在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位數據傳輸，輸入也使用同樣原理。這樣，在至少8次時鐘信號的改變（上沿和下沿為一次），就可以完成8位數據的傳輸。 </p>&

55、lt;p>　　要注意的是，SCK信號線只由主設備控制，從設備不能控制信號線。同樣，在一個基于SPI的設備中，至少有一個主控設備。這樣傳輸的特點：這樣的傳輸方式有一個優(yōu)點，與普通的串行通訊不同，普通的串行通訊一次連續(xù)傳送至少8位數據，而SPI允許數據一位一位的傳送，甚至允許暫停，因為SCK時鐘線由主控設備控制，當沒有時鐘跳變時，從設備不采集或傳送數據。也就是說，主設備通過對SCK時鐘線的控制可以完成對通訊的控制。SPI還是一個數據交

56、換協議：因為SPI的數據輸入和輸出線獨立，所以允許同時完成數據的輸入和輸出。不同的SPI設備的實現方式不盡相同，主要是數據改變和采集的時間不同，在時鐘信號上沿或下沿采集有不同定義，具體請參考相關器件的文檔。</p><p>　　在點對點的通信中，SPI接口不需要進行尋址操作，且為全雙工通信，顯得簡單高效。在多個從設備的系統(tǒng)中，每個從設備需要獨立的使能信號，硬件上比I2C系統(tǒng)要稍微復雜一些</p>&

57、lt;p>　　SN3728 -B0包含一個16位的SPI接口 ,訪問內部數據和控制寄存器設備。這個模塊是用來.接收由單片機傳送的命令。16位串行接口采用3個引腳:。數據不可讀，而且輸入的數據必須是16位。三個引腳的說明是：</p><p>　　串行數據轉送格式如下圖：</p><p>　　串行數據轉送時序如下圖：</p><p><b>　　二 軟

58、件設計</b></p><p>　　本電路中的SN3728芯片采用SPI通信協議與單片機進行數據傳輸，由于51單片機沒有SPI接口，所以以軟件模擬SPI驅動程序替代SPI專用接口。</p><p>　　設計中,引腳連線如下：</p><p>　　P2^7-------------------------</p><p>　　P2^

59、6-------------------------</p><p>　　P2^5-------------------------</p><p><b>　　程序流程圖如下：</b></p><p><b>　　三 焊接與調試</b></p><p>　　本電路中的核心芯片是SN3728，SN3

60、728是一片集成的LED驅動芯片，外圍電路比較簡單，所需要的元器件比較少，同樣，單片機模塊也比較簡單。在整個電路的焊接過程中，最大的挑戰(zhàn)是對芯片SN3728的焊接。SN3728的封裝是無引腳、腳間距0.5毫米的貼片封裝，這對于沒有專業(yè)的PCB制作工具的人員來說，需要處處小心，一不小心，就有可能焊接失敗。</p><p><b>　　需要注意的是：</b></p><p&g

61、t;　　選擇質量過硬的覆銅板。</p><p>　　事先放在銅線上的錫不能過多，以免SN3728壓下時，形成短路。</p><p>　　腐蝕后，注意SN3728芯片所對應的銅線有無斷開或短路。</p><p>　　SN3728的引腳線與銅板上的銅線有沒有一一對應。</p><p>　　除了對SN3728芯片的焊接要特別注意之外，還需注意的是L

62、ED的焊接，一個LED的焊接也許不需要注意什么，但本電路中用到64個LED，每一個LED的正負極都不能接反。所以，在焊接LED的過程中，焊接每一個LED之前都要確認正負極有沒有接對和能不能發(fā)光。</p><p>　　本電路的輸入信號為一般的音頻信號，輸出是8*8LED陣列的發(fā)光效果，所以不需要示波器、信號源等。在對本電路進行調試時，發(fā)現LED沒有發(fā)光，于是對電路板上的各個點進行測試，測試結果如下：</p&g

63、t;<p>　?。?）各條線沒有斷開，也沒有短路。</p><p>　　（2）單片機，SN3728電源電壓為5V。</p><p>　?。?）單片機的P2^7、P2^6、P2^5電壓有變化。</p><p>　　（4）SN3728的C1-C8引腳電壓接近0V。</p><p>　　（5）沒有一個LED發(fā)光，當使CX與電源電壓短接

64、時，相應的LED行全部發(fā)光，從C1-C8都是如此。</p><p>　　對以上的測試結果進行分析可知，各個模塊供電電壓正常，單片機模塊有正常工作，LED沒有接反，芯片SN3728從CX-RX形成回路。</p><p>　　LED沒有發(fā)光，但是當C1-C8接5V電壓時，LED行發(fā)光，也就意味著SN3728沒有正常工作，可得出：（1）SN3728本身已經壞掉，已經不能正常工作。（2）SN372

65、8是好的，但是沒有接受到數據，對各個寄存器沒有進行參數設置。</p><p>　　一般來說，如果沒有特殊意外，集成芯片不會出現問題，所以本人傾向于芯片SN3728沒有接受到數據，沒有對寄存器進行參數設置。</p><p>　　初步確認以下兩個地方可能出現問題：</p><p>　　芯片SN3728沒有焊接好，有些引腳可能沒有焊接上，形成虛焊。</p>

66、<p>　　編程有問題，時序不對，不符合SPI協議，SN3728不能接受到數據。</p><p>　　首先，我們來解決第二個出現問題可能的地方。根據SPI協議內容，再結合芯片SN3728對串行通信的時序要求，對SDI、CLK、之間時序關系進行檢查。第一次檢查時，發(fā)現延時過短，即，，，沒有符合芯片SN3728對SPI通信最小時間的要求，延長各個時間，仍然發(fā)現LED沒有跟隨音頻信號發(fā)光。于是，轉到第一個出現

67、問題可能的地方。這時，遇到本電路設計中最大的困難，因為芯片SN3728沒有引腳伸出，雖然從肉眼看上去，芯片SN3728的引腳確實與PCB上的銅線焊接在一起，但是，仍然不能確定到底有沒有虛焊。于是，重新焊接了好幾次，但是問題仍然沒有得到解決，LED依然沒有跟隨音頻信號發(fā)光。</p><p><b>　　結 語</b></p><p>　　本論文針對課題的各項要求，以

68、及對傳統(tǒng)LED音頻顯示電子產品進行比較分析，選擇了以芯片SN3728為核心芯片的這一方案。然后，圍繞芯片SN3728進行電路的設計，從最初課題的選定到最后的調試，雖然最后沒有實現課題的要求，但是經過這段時間的學習，我學到了很多知識，隨著畢業(yè)設計接近尾聲，四年的大學生活即將結束。通過本次畢業(yè)設計，使我對四年中所學的知識有了進一步的認識，同時通過幾個月的設計，加強了我獨立思考和動手能力，加強了解決問題的能力。</p><

69、p>　　在這里首先感謝母校對我們畢業(yè)設計給予的支持和幫助，還要感謝四年里所有任課老師對我的栽培，他們不但為我提供了良好的學習科研環(huán)境，更培養(yǎng)了我獨立從事科學的能力。其廣博的知識、扎實的理論功底、嚴謹的治學態(tài)度、敏銳的科學洞察力和孜孜不倦的進取精神都給我留下了深刻的印象，為我今后的工作學習樹立了榜樣，潛移默化的熏陶亦將使我受益終身。希望在以后的日子里母校蒸蒸日上，祝愿曾鼓勵、支持與幫助過我的老師和同學們，工作順利，身體健康。在未來的

70、日子里，我將一如既往的遵循著不斷進取的精神，極力為母校爭光。再次向曾鼓勵、支持與幫助過我的老師和同學們表示衷心的感謝。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　張毅剛 《單片機原理及應用》.高等教育出版社 2003年12月第1版</p><p>　　邱關員 《電路》.高等教育出版社 2005年5月第5版</p

71、><p>　　黃法，袁照剛 《模擬電子技術》 天津大學出版社 2008年09月</p><p>　　譚浩強 《新世紀計算機基礎教育叢書C程序設計》清華大學出版社 2008年2月第19次印刷</p><p><b>　　附錄一</b></p><p>　　單片機模擬SPI協議驅動SN3728芯片程序內容：</p>

72、<p><b>　　/*</b></p><p>　　名稱： 單片機模擬SPI協議驅動SN3728芯片 </p><p>　　編寫： 陸文強 </p><p>　　日期： 2010年5月18日 </p><p><b>　　修改： 無 </b></p>

73、<p><b>　　*/</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　typedef unsigned char uchar;</p><p>　　typedef unsigned int uint;</p><p>　　uint array=0

74、x00; // 點陣寄存器地址 </p><p>　　uint array_data=0x00; // 點陣寄存器數據 </p><p>　　uint Column =0x01; // 列開關寄存器地址 </p><p>　　uint Column_data=0xFF;

75、 // 列開關寄存器數據 </p><p>　　uint Lighting=0x0D; // 燈光效果寄存器地址 </p><p>　　uint Lighting_data=0x67; // 燈光效果寄存器數據 </p><p>　　uint Audio_EQ=0x0F;

76、 // 音頻均衡寄存器地址 </p><p>　　uint Audio_EQ_data=0x04; // 音頻均衡寄存器數據 </p><p>　　uint Column1;</p><p>　　sbit SDI=P2^7 ; // SN3728的SDI引腳與單片機的P2.7相連 </p>&

77、lt;p>　　sbit SCK=P2^6 ; // SN3728的SCK引腳與單片機的P2.6相連 </p><p>　　sbit CS=P2^5 ; // SN3728的CS引腳與單片機的P2.5相連 </p><p>　　/* </p><p>　　函數名：

78、 init </p><p>　　功能： 對單片機進行初始化 </p><p><b>　　返回值： 無 </b></p><p><b>　　*/</b></p><p>　　void init() //初始化函數 </p><p><b>　　

79、{</b></p><p><b>　　SDI=0;</b></p><p><b>　　SCK=0;</b></p><p><b>　　CS=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>&l

80、t;b>　　/*</b></p><p>　　函數名： delay </p><p><b>　　功能： 延時</b></p><p><b>　　返回值： 無 </b></p><p><b>　　*/</b></p><p&g

81、t;　　void delay(int ms) //延時函數 </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,k;</b></p><p>　　for(i=0;i<1000;i++)</p><p><b>　　{</b></p

82、><p>　　for(k=0;k<1000;k--)</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　/*</b></p

83、><p>　　函數名： SPI_start() </p><p>　　功能： SN3728被選中 </p><p><b>　　返回值： 無 </b></p><p><b>　　*/</b></p><p>　　void SPI_start() //啟動SP

84、I總線 ，CS=0時，芯片被選中。 </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　CS=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*</b></p><p>　　函數

85、名： SPI_stop()</p><p>　　功能： SN3728不被選中 </p><p><b>　　返回值： 無 </b></p><p><b>　　*/</b></p><p>　　void SPI_stop() //停止SPI總線，CS=1; 芯片不被選中 。 </

86、p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　CS=1;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　/*</b></p><p>　　函數名： SPI_send(uint date)

87、</p><p>　　功能： 發(fā)送8位的一個數據 </p><p><b>　　返回值： 無 </b></p><p><b>　　*/</b></p><p>　　void SPI_send(uint date) //單片機向SPI總線寫數據 date</p><

88、p><b>　　{</b></p><p>　　uint j,temp;</p><p><b>　　j=0;</b></p><p><b>　　temp=0;</b></p><p><b>　　delay(2);</b></p>

89、<p>　　for(j=0;j<8;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp = date<<j;</p><p>　　if( temp&0x80)</p><p><b>　　SDI=1;</b></p>&l

90、t;p><b>　　else</b></p><p><b>　　SDI=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　SCK=0; </b></p><p><b>　　delay(1)

91、;</b></p><p><b>　　SCK=1; </b></p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　SCK=0; </b></p><p>　　delay(1); </p><

92、p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint tmp;</b></p><p>&

93、lt;b>　　init();</b></p><p>　　SPI_start();</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　SPI_send(array); // 發(fā)送點陣寄存器地址 </p><p>　　SPI_send(array

94、_data); // 發(fā)送點陣寄存器數據 </p><p><b>　　delay(3);</b></p><p>　　Column1= Column;</p><p>　　for( tmp=0;tmp <8;tmp++) // 發(fā)送列開關寄存器地址 </p><p>

95、　　{ // 發(fā)送列開關寄存器數據 </p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　SPI_send( Column1 );</p><p>　　SPI_send( Column_data );</p><p>　　Col

96、umn1++;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　SPI_send(Lighting ); // 發(fā)送燈光效果寄存器地址 </p><p>　　SPI_send( Lighting_data )

97、; // 發(fā)送燈光效果寄存器數據 </p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　SPI_send( Audio_EQ ); // 發(fā)送音頻均衡器寄存器地址 </p><p>　　SPI_send( Audio_EQ_data ); // 發(fā)送音頻均衡器寄存器數據