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1、摘 要 汽车音响是最早应用在汽车上的电子产品，经过50多年的发展，它已由最初的汽车收音机演变成集视听娱乐、通讯导航、辅助驾驶多种功能于一身的综合性多媒体车载电子系统，并成为未来汽车上一个不可或缺的组成部分。中国汽车音响市场虽然正在逐渐增长，但规模相对比较小。本论文基于中国汽车音响市场的现状，首先对汽车音响概念及汽车音响系统进行分析，提出了汽车音响的整体设计方案，然后对该方案进行了硬件原理设计和PCB板图的设计，同时结合硬件进行软件的C语言设计和调试，实现了显示、接收、按键处理和自动搜台等功能，初步形成了实际的应用产品。关键词汽车音响；PT6523；LCD驱动电路；SPI通信；I2C通信Abst
2、ractCar audio is the first electronics product which has been applied in the car, after 50 years of development, it has been turned into sets of audio-visual entertainment, communication navigation, auxiliary driving in a variety of functions, integrated on-board electronic multimedia systems from t
3、he first car radio, and will become an indispensable component of the car in future.Chinese car audio market is growing gradually, but the scale is relatively small. This paper bases on Chinese car audio markets present situation, first analysises the car audio concept and the car audio system and p
4、roposes the overall design plan of the car audio, then design the hardware circuit and the PCB board of this plan, simultaneously debug and design the car audio in the language of C, it has realized the display, the receive, key-press processing auto scan and so on and it has formed actual applicati
5、on product initially.Keywordscar audio; PT6523; LCD drive circuit; SPI communications; I2C communicationsI目 录摘要Abstract第一章 前言11.1 汽车音响的发展历程11.2 汽车音响的一般构成11.3 本论文研制的汽车音响的目标及主要工作3第二章 汽车音响原理42.1 汽车音响概念42.2 汽车音响功能52.3 汽车音响的安装及发展6第三章 汽车音响技术83.1 显示技术83.1.1 屏幕驱动芯片PT6523介绍83.1.2 功能描述93.1.3 电路连接功能图103.1.4 PT
6、6523屏的外观及按键功能113.2 接收技术123.2.1 接收Tuner MX-A196的特征123.2.2 线路评测133.2.3 I2C总线控制153.3 通信技术173.3.1 SPI同步串行通信173.3.2 I2C同步串行通信173.4 微控制器SPCE061A技术介绍203.4.1 SPCE061概述203.4.2 SPCE061A性能简介203.4.3 SPCE061A管脚图213.4.4 SPCE061A的指令系统23第四章 设计与实现244.1 总体设计方案244.2 硬件设计电路图264.3 软件设计与实现294.4 实验调试36结论38参考文献40附录A42致谢44基
7、于PT6523汽车音响LCD驱动电路及接收电路的设计与实现第一章 前言1.1 汽车音响的发展历程汽车音响的发展史，也是电子技术的发展史。电子技术的每项重大的技术进步都推动着汽车音响的发展。早在1923年，美国首先出现了装配无线电收音机的汽车，随后许多汽车都步其后尘，在仪表板总成上安装了无线电收音机。这时候车用无线电收音机都是用电子管。直到20世纪50年代出现半导体技术后，汽车收音机出现了技术革命，用半导体管逐步取替了电子管，提高了汽车收音机的寿命。70年代初，卡式收录机进入了市场，一种可播放卡式录音带的车用收放两用机出现在汽车上，同时机芯开始应用集成电路。直至80年代末，一般汽车的音响多以一个
8、卡式收放两用机与一对扬声器为基础组合，扬声器分左右两路声道，有的置于仪表板总成的两侧，有的置于车门，有的置于后座的后方，收放两用机输出功率多在20瓦左右。今天，汽车音响又进入了一个新的里程碑，向大功率多路输出、多喇叭环回音响、多碟式镭射CD等方向发展。世界音响制造商也将汽车音响辟为一个专门的工业部门，针对汽车的特殊环境，充分考虑车厢的音响效果，采用高新技术制造汽车音响设备，其播送的音响效果完全能与家用音响相媲美。音色浑厚优美，高低错落，把车厢内狭小的空间变成了令人愉快的音乐欣赏室，给人以美的享受。汽车的运行环境是十分恶劣的。包括振动、高温、噪音、电磁波等都会干扰车内电子设备的正常工作。因此汽车
9、专用的音响设备对设计和工艺制造方面的要求都要比家用音响严格，而且价格不菲。从这个意义上讲，高性能的汽车音响实际上是当今音响世界中的顶级品1。1.2 汽车音响的一般构成典型的汽车音响包括：音源设备+功率放大器+扬声器。电源音源：主机D/A转换前置放大功放分频器扬声器图1-1汽车音响的一般构成音源设备（主机）汽车音响的主机与民用音响的主机区别较大在防振。防尘方面的要求比较高。汽车音响的主机类型包括（卡带机、MD、CD、VCD、DVD），卡带机目前以慢慢被淘汰；DVD虽然说可以给车主带来视觉和听觉上的双重享受，但在音质上还远不如CD。主机的选择非常重要它会直接影响到整个音响系统的效果（一台主机的功率
10、在425W440W之间）功率放大器在音响系统种，功放时不可缺少的组成部分，其主要作用是把微弱的音频信号放大到足以驱动喇叭单位工作，重放出人耳能听到的声音设备。因汽车在行驶当中噪音会随这车速的加快而不断提高，一部分的声音会被掩盖住了，所以在汽车里想听到没有噪音的音乐，必须有一台功率较大的功放，以提供足够的功率驱动扬声器，使扬声器播放出来的声音的音压大到能把噪音掩盖住的程度。扬声器（喇叭）扬声器就是我们俗称的喇叭，有了好的功放，与之匹配的卓越的扬声器就能更好的发挥作用了。扬声器通常分为套装喇叭（分离式喇叭）同轴喇叭及超低音喇叭等几种。全频扬声器即同轴扬声器，它的低频单元和高频单元被设计在同一轴心线
11、上，外测时低频，内侧时高频，单发声点在同一物理位置，这种设计可以消除高，低频单元由于频率范围的不同而引起的声音飘移，但是因为高，低音都时从一个点所发出的，所以音色失真较大。分频扬声器分为2分频和3分频，2分频由高音单元和低音单元组成，3分频则是再加上中音单元。因为每个单元负责不同的频率，拓宽频率的有效范围，从而解决了音色失真的问题。高，低音单元虽然负责的频率不同，但是它势必存在一个临界点，这样在不同的位置上，发出相同的频率，就会产生声波干扰。要解决分频扬声器的这些缺陷就要借助分频器的作用，分频器顾名思义就是将不同的频率分开并送到不同的扬声器单元同时还可以根据扬声器的特性进行适当调整，以减少失真
12、和声波干扰2。1.3 本论文研制的汽车音响的目标及主要工作本文的主要任务是负责该方案中汽车音响的具体接收、显示、控制等硬件设计和软件设计，并对系统进行连接和调试。具体工作内容如下:1.在充分考虑到系统需求的基础上，对汽车音响系统进行系统分析，了解汽车音响的组成原理。2.在系统分析的基础上，查阅大量中英文资料，并适当的进行对比，选择硬件平台制定方案，同时对软件平台进行选择和确定。3.选定硬件平台之后，在阅读各个硬件芯片的数据手册的基础上，根据本系统的功能需要和芯片内部功能定义等，对系统进行硬件原理设计，并绘制原理图。4.在电路原理图绘制完成后，进行汽车音响系统的PCB板的设计。在尺寸允许的范围内
13、，尽量做到合理的布线，使系统具有较好的抗干扰能力，提高系统的可靠性和稳定性。5.对系统部分软件进行设计和编写，本文的重点是对凌阳单片机与PT6523之间SPI同步串行通信，以点亮显示屏，根据系统要求显示内容；另一个是凌阳单片机与Tuner MX-A196之间I2C同步串行通信，以接收信号，根据系统要求调节信号。6.系统硬件电路和系统软件设计完成后，进行最终系统地连接和调试，并尝试一定的优化和改进。第二章 汽车音响原理2.1 汽车音响概念音响是指在一定的听闻环境内，声源及听音环境所形成的听音效果，一般所说的音响是指音响器材及设备。如果把聆听音乐的环境改在可移动的汽车内，为因应恶劣条件而特别设计的
14、音响器材、设备、线材配件及相关产品，就称为汽车音响。音响设备是最早应用在汽车上的电子产品，经过50多年的发展，它己由最初的汽车收音机演变成集视听娱乐、通讯导航、辅助驾驶多种功能于一身的综合性多媒体车载电子系统，并成为未来汽车上一个不可或缺的组成部分。虽然音响设备对于汽车来讲，只是一种辅助性设备，对车子的运行性能没有影响。但随着人们对视听水平的要求越来越高，汽车制造商也日益重视起汽车的音响设备，并将它作为衡量现代汽车档次的标准之一3。音响系统整体技术指标性能的优劣，取决于每一个单元自身性能的好坏，如果系统中的每一个单元的技术指标都较高，那么系统整体的技术指标则很好。其技术指标主要有六项：频率响应
15、、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。1.频率响应：所谓频率响应是指音响设备重放时的频率范围以及声波的幅度随频率的变化关系。一般检测此项指标以1000Hz的频率幅度为参考，并用对数以分贝(dB)为单位表示频率的幅度。音响系统的总体频率响应理论上要求为2020000Hz。在实际使用中由于电路结构、元件的质量等原因，往往不能够达到该要求，但一般至少要达到3218000Hz。2.信噪比：所谓信噪比是指音响系统对音源软件的重放声与整个系统产生的新的噪声的比值，其噪声主要有热噪声、交流噪声、机械噪声等等。一般检测此项指标以重放信号的额定输出功率与无信号输入时系统噪声输出功率的对数比值分贝(dB)来表示。一般音响系统的信噪比需在85dB以上。3.动态范围：动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值，单位为分贝(dB)。一般性能较好的音响系统的动态范围在100(dB)以上。4.
