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1、 本 科 生 毕 业 设 计开题报告题目： 基于单片机的音乐频谱显示器设计 姓 名： 王 飞 学 号： 20110311122 指导教师： 陈晓莉 班 级： 信工111 所在院系： 职业教育师范学院 毕业设计（论文）开题报告表课题名称 基于单片机的音乐频谱显示器设计课题来源老师拟定 课题类型 工程设计类 指导教师陈晓莉学生姓名王飞学号20110311122专 业电子信息工程课题的意义以及国内外发展状况课题意义:随着电子技术的迅猛发展,LED显示器件作为现代信息显示的重要媒体，在各个领域中得到了广泛应用。因此LED显示器件的研制、生产得到了迅速发展，形成了光电子行业新兴的产业。LED显示器以其外
2、形美观大方，显示内容信息量大，操作使用灵活方便著称，主要应用在金融证券、广告宣传、公交、车站、体育、军事等许多领域。在各种公共场所，几乎我们都能看到LED显示器，可见其在人们的日常生活中的重要性。该设计广泛涉及到了单片机技术、硬件之间的数据通讯技术、显示存储技术、系统软件开发设计技术、以及硬件接口和驱动的技术。由于我国的经济发展迅速，对信息传播要求越来越高，因此LED显示屏凭借其显示信息量大、寿命长、能耗小、重量轻、空间尺寸小、稳定性能高、便于维护和操作安装等特点，在社会中扮演着非同寻常的角色。国内外发展现状: 在国内外，这种基于单片机的音乐显示器设计非常流行。据网络公司Jupiter Med
3、ia Metrix 的统计显示：使用基于单片机的频谱显示器（无论是离线播放器还是网络播放器）家庭用户从2011年1月的33200万猛增到2012年的41700万。在工作使用这种音乐频谱显示器的专业用户也较去年同期上升34.9%，从2011年1月的11600万增长到2012年的15700万。以单片机为基础的音乐频谱显示器设计成本低、音质效果好，值得推广。 扩展功能强大的音乐频谱显示器是未来显示器的发展趋势，体积小，携带方便但又功能强大，这也是现在所有电子产品的未来。在扩展功能上，这次设计还想加上收音机的功能，能使人们能够接受实时资讯，但是由于技术有限没能够完成，不过在以后的不久一定会有这种更多功
4、能的音乐频谱显示器问世。本课题的研究内容、方法、手段及预期成果研究内容：本设计利用单片机对整个系统进行控制，将要显示的字符和汉字按照需求进行显示。其中显示的内容由单片机输入，其中亮度以及稳定性主要由硬件电路完成。显示器电路特点是：单片机控制硬件电路动态扫描发光二极管，频率高，因此亮度也高，并且亮度可通过限流电阻来控制。通过单片机和时钟芯片或者温度传感器通信来显示时间和温度。由于系统的设计要求其独立稳定地显示要求的内容，并且能控制LED频谱的动态显示，因此控制部分设计成为以单片机为核心，驱动电路以及需要的传感器等为外围挂件，形成了LED显示屏的控制部分。控制部分采用了价格低廉、扩展性强、功能强大
5、的AT89S52单片机。该单片机内部集成了8KB的FLASH程序存储器和256B的随机存储器，采用CMOS工艺，具有低功耗、高可靠、超低价、安全性能高、工作频率高等优点，其存储器大小满足设计所需。处理PC机下载到单片机中的数据，将数据代码显示在LED显示屏上。大量的数据字库就可以存储在外围存储器上。驱动部分采用适合单片机的扩展的芯片即可。软件部分是用C语言编写程序来控制单片机数据的输入、处理、输出。此系统是以单片机AT89S52为核心控制芯片，并将信息显示到LED屏幕上，行驱动采用的是74LS154和非门提供足够大的电流，列驱动采用用74LS595级联传送数据，利用串行传输数据。点阵屏幕采用的
6、是8块88的单色LED点阵组成的1632点阵显示屏。研究方法：1.文献调研法：通过网络、书籍和数字图书馆查找搜集与基于单片机的LED频谱显示相关的文献资料，对研究课题的现状有一定的了解。2、理论分析法：通过对资料的分析与整理，根据单片机、LED频谱显示、传感器等的理论知识，分析本课题研究的可行性。3、实践验证法：系统整体电路设计与软件编程相结合，做出整个系统的电路，对硬件和软件进行整体调试。研究措施： 1、此方案中，信号经过多个中心频率不同的带通滤波器后，由放大电路进行适当放大和电平搬移，不经过比较器而是经AD采样量化，将模拟的电压信号转化成数字量交给单片机，单片机根据数字量交给单片机，单片机
7、根据数字量的大小控制LED点亮的个数，进而指示出不同频率分量的幅值大小，系统框图如下：带通滤波器中心频率f0音频信号AD转换器显示电路单片机带通滤波器中心频率f1 带通滤波器中心频率 fn 2、程序流程图 期望成果：完成硬件电路的设计，编制相应的软件，采用AT89S52单片机，控制ADC0809模数转换芯片将输入模拟电压转换成数字信号，然后通过快速傅里叶变换运算，在频域计算出音频信号各个频率分量的功率，最后通过双基色LED单元板进行显示。任务完成的阶段安排及时间安排周 次 设计（论文）任务及要求12 学习数字信号处理原理 34 熟悉FFT原理与实现方法 56完成系统硬件设计 78制作并编程频谱
8、计算和显示程序 910 修改和完善 1113撰写论文，准备答辩参考文献:1 张鑫.单片机原理及应用M 北京：电子工业出版社,20052 高鹏.Protel入门与提高M 北京：人民邮电出版社，20003 广弟.单片机基础M 北京：北京航空航天大学出版社，20014 何宏.单片机原理与接口技术M 北京：国防工业出版社，20065 马忠梅.单片机的C语言应用程序设计M 北京：北京航空航天大学出版社，20036 李玉梅.基于MCS-51系列单片机原理的应用设计M 北京：国防工业出版社，20067 童诗白.模拟电子技术基础M 北京：高等教育出版社.20008 阎石.数字电子技术基础M 北京：高等教育出版
9、社.19979 沈红卫编.基于单片机结构的智能系统设计与实现M 北京：电子工业出版社,200510 雷思孝.单片机系统设计及工程应用M 陕西：西安电子科技大学出版社.200511 王晓君，安国臣MCS-51及兼容单片机原理与选型M 北京：电子工业出版社，200312 潘永雄新编单片机原理与应用M 西安：西安电子科技大学出版社，200313 杨振江 流行单片机实用子程序及应用实例M西安：西安电子科技大学出版社，200214 郭凌EEPROM芯片X25045与MCS-51单片机的接口及应用J 电子与自动化，1999，4，38-41本科生毕业设计（论文）开题报告考核一、指导教师对开题报告的评语： 指导教师 201 年 月 日成绩二、开题报告答辩评语及成绩: 答辩小组负责人 201 年 月 日
