Проектування нових типів цифрових диктофонів
Отчет по практике - Компьютеры, программирование
Другие отчеты по практике по предмету Компьютеры, программирование
; . .
Виходячи з вищесказаного проектування нових типів цифрових диктофонів є важливим завданням через усе більше наростаючу потребу зручності зберігання звукової інформації, тому ця тема підходить для написання дипломного проекту.
1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
- Огляд аналогічних схем
1.1.1 Набір NM2062 МАСТЕР КИТ
Пропонований набір дозволить радіоаматорові зібрати нескладний і надійний пристрій запису й відтворення звуку/мови - цифровий диктофон із тривалістю запису до 16 секунд, якому можна використати в побуті, для розваг, модернізації іграшок, і т.д.
Диктофон виконаний на мікросхемі ISD1416. До пристрою підключається електретний мікрофон, за допомогою якого виробляється запис звукового сигналу на згадку мікросхеми й динамік з опором 16...50 Ом для прослуховування.
Набір, безумовно, буде цікавий і корисний при знайомстві з основами електроніки й одержанні досвіду зборки й настроювання пристроїв.
Схема електрична принципова представлена на рисунку 1.1, технічні характеристики наведені в таблиці 1.1
Таблиця 1.1 - Технічні характеристики
Напруга живлення9...12…12ВСтрум споживання: режим зберігання
режим запис/відтворення10 ма
100 маЗагальний час запису/відтворення16 зЧастота дискретизації8 кгцСмуга пропущення3,3 кгцЄмність енергонезалежної памяті128 кБЧас зберігання даних100 роківКількість циклів запису100000Розміри друкованої плати66х46 мм
Цифровий диктофон виконаний на базі спеціалізованій інтегральній мікросхемі DA1 ISD1416 (Integrated Storage Device (підрозділ Winbond)), що забезпечує високоякісну репродукцію голосових аудіо-сигналів. ІМС містить убудований генератор тактової частоти, пристрій вибрання-зберігання, енергонезалежну память ємністю 128 кБ, кожен осередок якої здатна запамятовувати 256 рівнів, мікрофонний попередній підсилювач, система АРУ, Antialiasing-фільтр (фільтр лінійної інтерполяції форми сигналу при перетворенні " цифра-аналог"), що згладжує фільтр, підсилювач низької частоти.
Рисунок 1.1 - Схема електрична принципова
Керування адресою й функціями виробляється за допомогою послідовних інтерфейсів Serial Peripheral Interface (SPI) або Microwire Serial Interface.
До складу цифрового диктофона входить також стабілізатор напруги (DA2), кнопки керування (ТА1...ТА3). Світодіод HL2 індицюється включення режиму "запис", а HL1 - наявність напруги живлення.
Напруга живлення подається на контакти Х1 (+), Х2 (-). Динамічна головка підключається до контактів Х3, Х4, електронний мікрофон - Х5, Х6 [1].
1.1.2 МРЗ-плеєр YAMPP-З
Мрз-плеєр YAMPP-З, структурна схема якого наведена на рисунку 1.2, розроблений шведом Джеспером Хенсеном на основі новітньої ІМС VS1001G фінської фірми VLSI Solution Oy, у якій обєднані MPEG-декодер, ЦАП і підсилювач для головних телефонів.
VS1001G підтримує декодування MPEG audio layer 1, 2, 3 decoder (ISO 11172-3) з розширенням 2.5, на всіх бітрейтах (включаючи змінний VBR) і частотах дискретизації. Блок схема мікросхеми показана на мал. 1. Цифровий сигнальний процесор VSJDSP працює з тактовою частотою CLKF 12,288 МГц (максимально припустима частота дискретизації дорівнює CLKF/ 256), робоча память х/у RAM/ROM доповнена 4 КБ ОЗУ й 0,3 КБ ПЗУ для додатків користувача (program RAM, program ROM). Керування й уведення цифрових даних виконуються через послідовні інтерфейси serialcontrolinterface/ inputdata interface. 18-розрядний мультибітний сігма-дельтаЦАП stereoDAC забезпечує 16-розрядний дозвіл з диференціальною нелінійністю не більше 0,9 молодшого розряду, нерівномірність АЧХ у робочій смузі (до 0,42 частоти дискретизації) не більше 0,056 дБ. Телефонний підсилювач stereo earphone driver не боїться к. з. у навантаженні, працює на 30-омні телефони, стійкий до ємнісного навантаження (допускається до 1000 пф), розвиває 1,8 У при коефіцієнті гармонік 0,1%, динамічному діапазоні 90 дБ і міжканальному перехідному загасанні - 75 дБ.
У робочому діапазоні живлячих напруг 2,7...3,6 У споживання цифрової частини (DVDD) не перевищує 15 ма, аналогової (AUDD) від 5,5 ма в паузі до 40 ма при максимальної гучність.
Рисунок 1.2 - Схема електрична структурна
Уведення даних виконується через стандартний АТА/IDE-інтерфейс від стандартного HDD (випробувані Conner, Fujitsu, Hitachi, IBM, Maxtor, Quantum, Seagate, Toshiba від 810 МБ до 10 ГБ), розміченого у файловій системі FAT32. Керування режимами (Play, Stop, Prev, Next, Mute, Volume Up, Volume Down, Normalize, Reset) можливо як за допомогою найпростішої кнопкової станції, так і через RS-232 або ІКДУ (IR Interface) інтерфейси. Для вибору композицій й іншої інформації застосовується РКІ 2 рядка по 16 знаків.
Керування всіма даними здійснює мікроконтролер Atmel AT90S8515SP (IC1)
Конструктивно YAMPP-З виконаний на друкованій платі 105x70 мм, що збігається по розмірах і розташованой безпосередньо збоку 2,5-дюймового "вінчестера. Весь пристрій споживає від джерела напругою 5 У струм 350 ма й разом з вінчестером має габарити 105x70x30 мм [2].
1.1.3 Цифровий одночіповий диктофон
Цифровий одночіповий диктофон, схема якого наведена на рисунку 1.3, виконує запис і відтворення звуку від електретного мікрофона MIC протягом 16 секунд. Він зібраний на ІМС IC1 ISD1416 Integrated Storage Device, що містить убудований мікрофонний предпідсидювач із АРУ, АЦП (частота дискретизації 8 кг