基于单片机的电子音乐门铃设计(2)

常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文

附录一：原理图 .......................................................................................................................................... 2 附录二：仿真图 .......................................................................................................................................... 3 附录三：源程序 .......................................................................................................................................... 4

摘 要

随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，人们对居住环境的安全、方便提出了越来越高的要求，尤其是在智能化住宅中，人们迫切需要一种不仅安全可靠、使用方便等优点于一体的智能门铃产品，因此无线遥控音乐门铃系统的设计成为本课题研究的目标。

本文介绍了一种新型无线遥控音乐门铃,它采用具有编码功能的超再生无线模块，结合单片机利用中断产生的方波,成为一种声音动听、门铃按钮与声源之间免去连线、安装方便的新型遥控高音质门铃.这种门铃具有电路简单可靠,抗干扰能力强,遥控距离远,电路体积小等优点,其接收电路连同主控机喇叭等于一体，可以随意放置在室内有220V交流电源的地方,本设计还可以用电池供电，更加方便！还可变换门铃各种音乐，满足不同人的生活需要，具有广阔的发展前景。

针对目前世界范围内经济严峻形式和我国经济运行面临新的不确定性因素，如何根据急剧变化的外部经济环境调整企业发展规划和经营方针，成为摆在我国无线音乐门铃企业面前亟待解决的问题。在全球金融危机形势下，无线遥控门铃企业的发展需要我们不断研究、不断创新，向着产品智能化、数字化、信息化方向发展。

本设计采用STC89C51单片机作为主控制器，外部加上三极管驱动放音设备，以此来实现音乐播放的硬件电路，无线模块实现无线的链接，实际应用中更易安装，是家居首选，性能稳定，遥控距离远，功耗低等特点。

关键词：无线遥控；音乐门铃；单片机

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Abstract

With the rapid development of microelectronic technology, wireless technology and the network technology and the improvement of people's living standard, put forward higher request people to safety, convenient living environment, especially in the intelligent residential, people urgently need a not only safe and reliable, easy to use and other advantages of intelligent doorbell the product, so the design of wireless remote control music doorbell system has become the aim of the project.

This paper introduces a new type of wireless remote control music doorbell, it adopts super regeneration wireless module with encoding function, combined with SCM interrupt generation Fang Bo, become a sound, the doorbell button and the sound source from the new remote connection, convenient installation and high quality door bell. This bell has the advantages of simple and reliable circuit, strong anti-interference ability, long distance remote control, has the advantages of small volume, the circuit, receiving circuit and the main control machine horn is equal to one, can be placed on a 220V AC power supply in indoor places, this design can also be powered by batteries, more convenient! Can also transform the doorbell music, to meet different needs of life with broad prospects for development.

In view of the current worldwide economic severe from and operation of China's economy is facing new uncertainties, according to the rapidly changing external economic environment, adjust enterprise development planning and management policy, has become an urgent in front of wireless music doorbell enterprises of China's problems. In the situation of the global financial crisis, we continue to research, innovation requires the development of wireless remote control doorbell enterprise, toward the product intelligent, digital, information-based direction development.

This design uses STC89C51 microcontroller as the main controller ,external and transistor drive playback device ,so as to realize the hardware circuit of music playback, wireless module to realize wireless links, more easy to install in the practical application ,is the preferred home furnishing, stable performance, long distance remote control, low power.

Keywords: Wireless remote control, doorbell, music chip

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第1章 前言

1.1课题选题背景

“门铃”在古代较少听说，一般是在有钱的大户人家在大门上装上装饰性的门环，叫门的人可以用门环拍击下的门钉发出较大的响声，起到现代“门铃”的作用。

随着时代的发展和进步，住宅智能化作为科学技术与现代住宅的桥梁，不断丰富住宅的艺术内涵，大力推进智能小区的建设比较符合中国国情，一方面可以节省土地，另一方面便于加强城市规划和管理。于是如何使智能小区设计的功能恰到好处、技术路线恰当其分是我们最迫切的任务。

在现代，门铃不再是有钱人的专利，它已在平民老百姓家广泛应用。各种各样的门铃比比皆是门铃的作用也不仅仅是局限于给客人叫门用。

于是电子音乐门铃在现代家具中的应用越来越流行。有了电子音乐门铃，在有客人在拜访时，听到的将不再是单调的提示等候音，而是不同凡响的流行音乐旋律、特效音等个性化的电子声乐。

1.2国内外研究状况

目前在家庭住宅中使用的电子门铃大多数是没用音乐，只有简单的叮咚叮当的声音，比较单调。其中绝大多数没有按钮提示以及其他功能，要不就是造价昂贵，诸多缺点。

经了解，现在市场上所有销售的门铃主要有以下几种：

1、敲击式电子音乐门铃，采用声控触发电路和音乐集成电路组成，通过一个可调电阻来控制喇叭的灵敏度，一个电容快速充电来维持后续工作；

2、不用按钮的音乐门铃，采用红外线发射接收电路和自激多谐振荡电路构成，荡发出的红外线被人遮挡住的一瞬间，扬声器就发出有没动听的音乐；

3、带们演示电路的音乐门铃，采用低功耗交流继电器TLP3502和高频小功率管组成。只要按下门铃按钮就会同时打开门灯，使主人可以通过门镜来识别来客身份。门灯经一段时间的延时后自动熄灭；

4、无限遥控门铃，采用脉冲调制发射，及石英晶振稳频技术，实现远距离遥控。

在我国，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件。单片机作为最为典型的嵌入式系统，它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。单片机已成为电子系统的中最普遍的应用。单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快，它已成为在现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术，应用范围十分广泛。其中以AT89S51为内核的单片机系列目前在世界上生产量最大，派生产品最多，基本可以满足大多数用户的需要。

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1.3研究无线遥控音乐门铃的意义

所谓无线门铃是针对传统的有线门铃而讲的。传统的门铃都为有线门铃，使用方便，极大地方便了大家的生活。如果在豪门大院或经常听不到门铃声的房主，有时总会不能及时接待来客，很是尴尬。传统的门铃布置采用导线将门铃的各个设备连接到一起，随着技术的发展，无线技术得到广泛的应用，这就出现了无线门铃！简便、灵活的无线安装设计，免去安装时的麻烦及支出，不影响装修美观。空旷地带遥控距离长达100米，超长的能达3000米，能满意各式住宅及高层楼宇需求。实际遥控距离视使用环境因素而变化。而且无线遥控音乐门铃能发出各种不同的优美音乐，用户可以通过程序选择喜欢的音乐。门铃安装时太靠近金属物会缩短遥控距离。耗电极微，开关内置可更换12伏电池，不按动时不耗电。正常使用寿命为一年（按20次/天）。接收器插电使用时，功率消耗为0.6W，等于一年只耗半度电。按钮可装可贴，即使家庭主妇，亦可容易完成安装。门铃装入室内，随意插入任一电源或是安装上电池盒即可。

在现代家庭中，利用无线电技术制成的无线门铃和无线防盗报警器已广为应用，但目前市面上所售无线门铃以简易型居多，即遥控器与接收器间的数据传输采用非编码式，这种门铃生产成本较低。随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，更廉价、功能更多、性能更好的无线遥控音乐门铃不断被研究并生产流入市场。

第2章 系统总体方案设计

任务与要求

◆发射器采用电池供电，静态电流小； ◆主机也可以采用电池供电，方便安装；

◆采用无线电进行遥控，具有一定的遥控距离；

◆在同一区域范围内能有多套系统同时工作而相互间不影响； ◆门铃按键按下有音乐响起；

◆主机有复位按键，可以随时关闭音乐；

◆门铃的音乐为3首以上，可以通过程序更改。

第3章 硬件电路设计

3.1 系统总体框图

本设计采用STC89C51单片机作为主控制器，外部加上三极管驱动放音设备，超再生无线模块实现无线的链接。系统总体框图如下：

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图3.1 系统总体框图

遥控器采用PT2262编码芯片对信号编码，由超再生无线模块发射信号。遥控器硬件结构图如下：

编码芯片 发射电路

图3.2 单片机最小系统原理图

3.2 电源电路设计

家用电压为220V，而本设计采用的电压是5V，如果不用电池的情况下，使用家用电的情况下，考虑采用典型的变压器降压，全波整流，电容滤波及集成电路稳压的思路进行设计。由于单片机及后续的无线接收电路等都用5 V作为工作电源，所以在经整流和滤波电路后再用三端集成稳压电路进行稳压，为后续电路提供稳定可靠的5 V直流电源，三端稳压集成电路采用LM7805。具体电路图如图3.3。

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