前置放大及分频电路设计思路：
频率的测量实际上就是在1S时间内对信号进行计数，计数值就是信号频率。用单片机设计频率计通常采用两种办法，1）使用单片机自带的计数器对输入脉冲进行计数，或者测量信号的周期；2）单片机外部使用计数器对脉冲信号进行计数，计数值再由单片机读取。
由于单片机自带计数器输入时钟的频率通常只能是系统时钟频率的几分之一甚至几十分之一，因此采用单片机的计数器直接测量信号频率就受到了很大的限制。 本电路采用方式2，使用一片74LS393四位双二进制计数器和Atmega8的T1计数器组成了24位计数器，最大计数值为16777215。如果输入信号经过MB501分频器进行64分频后再进行测量，则固定1S时基下最高测量频率为1073.741760Mhz。 为了方便得到准确的1秒钟测量闸门信号，我们使用了Atmega8的异步实时时钟功能，采用32.768Khz的晶振由TC2产生1秒钟的定时信号。 测量原理：
单片机打开测量闸门，即PB1输出高电平，同时TC2定时器启动。74LS393开始对输入脉冲进行计数，74LS393每计数达256时，Atmega8的T1计数器也向上计数1次。当1S定时到达时，单片机产生中断，PB1输出低电平关闭测量闸门，然后Atmega8读取74LS393和T1的计数值，然后送LCD显示。
由于1S的测量闸门时间在业余条件下不好测试，因此，实验程序中在LCD上同时显示实时时钟用于判断1S闸门时间的准确性。实验中，我使用CDMA手机上显示的GPS卫星精确时间进行比较。手机时间显示的最小单位是分钟，测量时一旦手机分钟值发生跳变，则立即记录下LCD显示的秒值，这样的话让频率计运行一段时间后，再多次记录下LCD显示的秒，就可以准确判断频率计的异步时钟是否准确。实验过程中，我让频率计走了10个小数左右，测量的1S时钟还是非常准确的。
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难度等级：B中等 题目编号：024
简易电子琴
一、功能介绍
利用单片机的最小系统和一个键盘来完成一个简易电子琴的设计。 二、设计要求
1．通过按键可控制电子琴音调和节拍的输出。 2．具有自编铃音输入，存储，播放功能。 3．可对存储的铃音进行回放，删除，修改。 4．至少可存储3首铃音。
5.要求铃音具有掉电存储不丢失功能。 三、参考方案设计 1．原理框图如下图。
键盘 单片机最小系统 蜂鸣器 2．制作思路
（1）本作品主要是完成单片机对键盘的识别，以其不同键值来使蜂鸣器发出不同
的音；
（2）用单片机的定时器来控制蜂鸣器使其发出不同的音； 3．参考设计
下面我们举几个简单的单片机驱动蜂鸣器的编程和电路设计的列子。
（1）简单的蜂鸣器实验程序：本程序通过在P3.7输出一个音频范围的方波，驱动实验板上的蜂鸣器发出蜂鸣声，其中DELAY延 时子程序的作用是使输出的方波频率在人耳朵听觉能力之内的20KHZ以下，如果没有这个延时程序的话，输出的频率将大大超出人耳朵的听觉能力，我们将不能 听到声音。更改延时常数，可以改变输出频率，也就可以调整蜂鸣器的音调。大家可以在实验中更改#228为其他值，听听蜂鸣器音调的改变。 ORG 0000H
AJMP MAIN ;跳转到主程序 ORG 0030H
MAIN: CPL P3.7 ;蜂鸣器驱动电平取反 LCALL DELAY ;延时 AJMP MAIN ;反复循环
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DELAY:MOV R7,#228 ;延时子程序，更改该延时常数可以改变蜂鸣器发出的音调 DE1: DJNZ R7,DE1 RET END
（2）“叮咚”电子门铃实验程序：常见的家用电子门铃在有客人来访时候，如果按压门铃按钮时，室内会发出“叮咚”声音，本实验程序模拟电子门铃的发音，当我们按压实验板上的K1按钮时候，蜂鸣器发出“叮咚”音乐声，是一个比较实用的程序。
“叮咚”电子门铃实验ASM源程序： “叮咚”电子门铃C语言源程序：ORG 0000H
LJMP START ;跳转到初始化程序 ORG 000BH
LJMP PGT0 ;跳转到T0中断服务程序 START:
OBUF1 EQU 30H ;初始化程序 OBUF2 EQU 31H OBUF3 EQU 32H OBUF4 EQU 33H FLAGB BIT 00H STOPB BIT 01H
K1 BIT P3.2 ;定义按钮K1，作为门铃按钮 MOV TMOD,#02H ;定时器初始化 MOV TH0,#06H MOV TL0,#06H
SETB ET0 ;启动定时器T0 SETB EA ;启动总中断 MAIN: ;主程序
JB K1,MAIN ;检测K1按钮 LCALL YS10M ;延时去抖动 JB K1,MAIN
SETB TR0 ;按钮有效
MOV P1,#00H ;点亮按钮指示灯 MOV OBUF1,#00H MOV OBUF2,#00H MOV OBUF3,#00H MOV OBUF4,#00H CLR FLAGB CLR STOPB JNB STOPB,$
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MOV P1,#0FFH
LJMP MAIN ;发出“叮咚”完毕，返回重新检测按钮 YS10M: ;10ms延时子程序 MOV R6,#20
D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET
PGT0: ;定时器T0中断服务程序
INC OBUF3 ;中断服务程序中发出一声“叮咚”响声 MOV A,OBUF3
CJNE A,#100,NEXT MOV OBUF3,#00H INC OBUF4 MOV A,OBUF4
CJNE A,#20,NEXT MOV OBUF4,#00H JB FLAGB,PGSTP CPL FLAGB AJMP NEXT PGSTP: SETB STOPB CLR TR0
LJMP INT0RET
NEXT: JB FLAGB,SOU2 INC OBUF2 MOV A,OBUF2
CJNE A,#03H,INT0RET MOV OBUF2,#00H CPL P3.7 LJMP INT0RET SOU2: INC OBUF1 MOV A,OBUF1
CJNE A,#04H,INT0RET MOV OBUF1,#00H CPL P3.7 LJMP INT0RET INT0RET: RETI
END
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难度等级：B中等 题目编号：025
语音放大器
一、功能介绍
本作品是由集成运算放大器组成的语音发大电路。接在收音机的耳机接口，从语音放大器的扬声器便可播出美妙的音乐声，音质清楚，无杂音、音量大，电路运行稳定。 二、设计要求
1．前置放大器：输入信号U<10mV,输入阻抗R>100k,共模抑制比K>60dB 2．有源带通滤波器：带通频率范围 300Hz到3KHz
3．功率放大器：最大不失真输出功率P>5W 负载阻抗R=4Ω电源电压：+5V，+12V 4．输出功率10W 三、参考方案设计 1．硬件结构原理图：
前置放大器 有源带通滤波器 功率放大器 信号输扬声器 输出
2．制作思路
（1）前置放大电路：前置放大电路也为测量用小信号放大电路。在测量用的放大电路中，一般传感器从来的直流或低频信号，经放大后多用单端方式传输，在典型情况下，有用信号的最大幅度可能仅有若干毫伏，而共模噪声可能高到几伏，故放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度至关重要，放大器本身的共模抑制特性也是同等重要的。因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗，共模抑制，低漂移的小信号放大电路。器件可用LM324。 （2）有源带通滤波电路
带通滤波器（BPF）能通过规定范围的频率，这个频率范围就是电路的带宽BW，滤波器的最大输出电压峰值出现在中心频率f的频率点上。器件选择LM324。 （3）功率放大器
功率放大的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，转换功率尽可能高，非线性失真尽可能小。器件可选择LM3886或TDA2003。
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