摘要题目名称基于单片机的音量控制电路设计任务与要求1.熟悉STC系列单片机的工作原理；2.掌握数字电位器的使用方法，重点学习数控音频信号工作机理；3.熟练掌握C51程序设计技巧与编程方法；4.设计基于单片机的音频控制电路系统（原理与PCB图）；5.设计相关操作软件；6.撰写毕业论文。
题目名称基于单片机的音量控制电路设计一、毕业设计（论文）进度起止时间工作内容2017.1.15—2017.1.30熟悉STC单片机的工作原理，掌握中断、串口等使用方法；2017.2.1—2017.2.28掌握数字电位器工作原理，熟悉数模信号控制电路；2017.3.1—2017.3.15 熟练掌握C51程序编程方法；2017.3.16—2017.3.25熟悉PROTEL99SE软件工具，设计相关测试电路（原理图及PCB图）；2017.3.26—2017.4.23 设计基于单片机的音量控制系统（包括相关硬件、相关软件及调试部分等内容）；ABSTRACT2017.4.24—2017.5.20 撰写毕业论文并准备答辩。
二、主要参考书目（资料）[1] 杨振江，单片机原理与实践指导，中国电力出版社，2008年8月[2]杨振江，流行集成电路程序设计与实例，西安电子科技大学出版社，2009年2月[3]杨振江刘男杨璐，单片机应用与实践指导，西安电子科技大学出版社，2010年3月[4]张毅刚，单片机原理及接口技术(C51编程)，人民邮电出版社，2011年8月[5]张毅刚，新编MCS-51单片机应用设计(第3版)，哈尔滨工业大学出版社，2008年4月[6]谢维成杨加国，单片机原理与应用及C51程序设计，清华大学出版社，2009年7月三、主要仪器设备及材料PC机、单片机及相关设计系统。
四、教师的指导安排情况（场地安排、指导方式等）每周指导一次以上。
五、对计划的说明摘要摘要随着电子技术的飞速发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，音频功放在日常生活中更是随处可见，除了传统的旋钮式音量调节外，数字调节音量也越来越常见。
同时在一些特殊的应用中，数字调节音量有着无可比拟的优势。
本文设计使用了SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)型数字电位器MCP41XXX系列，辅以STC89C52单片机进行控制，增益的调整和控制是通过数字电位器中不同阻值的电位器以及软件的进一步修正来达到的，较好的实现了数控音频信号，可应用于要求放大器增益可程序控制等场合。
本系统还设计出了较为直观明了的人机交互界面，LCD显示器不仅仅用于显示当前的音量值，同时还显示了当前的功率，除了加减音量按键之外，还人性化地增加了一个复位按键，以满足在某些特殊的情况时的需求。
关键词：单片机数字电位器可控增益放大器ABSTRACTABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, modern electronic products through almost all aspects of social audio power amplifier in daily life is everywhere, in addition to the traditional knobs type sound volume outside, digital adjust volume also more and more common. While in some special applications, the digital adjust volume has incomparable advantage.This paper design uses SPI(Serial Peripheral Interface) type digital potentiometer MCP41XXX series, and with the STC89C52 single-chip microcomputer control, the adjustment and control is the gain by digital potentiometer resistance in the different potentiometer and software to achieve further modified, better realize the numerical control audio signals, can be applied to request amplifier can process control and so on.The system also designed a more intuitive and man-machine interface, LCD display not just for show the current volume value, and at the same time also shows that the current power, in addition to adding and subtracting volume buttons, but also human to gain a reset button to meet in some special situations demand.Keywords: MCU Digital Potentiometer gain control Amplifier目录i目录第一章绪论-------------------------------------------------------- 11.1课题背景 (1)1.2国内外现状 (1)1.3课题设计目的 (2)1.4本文研究内容 (2)第二章总体方案设计------------------------------------------------- 32.1单片机的比较和选择 (3)2.2增益控制方案的比较和选择 (3)2.3数字电位器的比较和选择 (4)第三章系统总体设计------------------------------------------------- 53.1系统设计的任务要求 (5)3.2系统设计原理 (6)第四章系统硬件电路设计--------------------------------------------- 74.1单片机部分 (7)4.1.1 STC89C52的主要特性 (7)4.1.2 STC89C52的功能描述 (8)4.2按键控制电路 (10)4.3显示电路 (12)4.4数字电位器 (13)4.4.1 数字电位器的原理和结构 (13)4.4.2 数字电位器的音量控制电路 (16)4.5系统硬件电路 (18)第五章系统软件设计------------------------------------------------ 195.1系统总流程图 (19)5.2模块设计 (20)5.2.1 单片机子程序 (20)ii 目录5.2.2 按键控制程序 (20)5.2.3 显示程序 (22)5.2.4 数字电位器控制程序 (23)第六章系统调试---------------------------------------------------- 25 6.1软件调试 (25)6.2系统调试 (25)6.3PCB设计图 (26)结束语-------------------------------------------------------------- 27致谢-------------------------------------------------------------- 29参考文献------------------------------------------------------------ 31附录-------------------------------------------------------------- 33第一章绪论 1第一章绪论1.1课题背景人耳对声强的主观感受遵循韦伯定律，在音量较小时人耳对声波振幅的改变感受灵敏，声音达到一定响度后，人耳的听觉特性开始变得迟钝。
而指数型电位器的阻值变化规律为先慢后快，如果将这种衰减特性用在音量调节中，则恰好可以抵消人耳对音量感知的对数特性，保证主观听感的平滑。
与传统的机械式音量电位器相比，数字电位器(DCP)的阻值调节由内部CMOS开关控制，因而使用寿命长、可靠性高且不会产生机械噪声。
如果将廉价的通用型线性数字电位器直接用于音量调节，在小音量状态下稍微调节电位器即会使输出声压陡然增加，无法保证大动态范围内音量的准确定位，因此目前将数字式电位器运用在成熟功放产品中的实例还不多。
实际上，如果将低分辨率线性数字电位器与通用嵌入式系统结合起来，就能够得到运用于音量控制领域的低成本高分辨率指数式电位器。
随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小、重量轻、耗能低、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。
传统的电位器控制音量高低精度差，单片机的出现使得数据处理音量和控制精度问题能够得到很好的解决。
1.2 国内外现状随着电子技术突飞猛进的发展，电子音量控制的应用虽然已经十分广泛，但从国内来讲，我国的电子音量控制产品还是以中、低端产品为主，并且片式元件品种少，生产规模不大，远远满足不了整机的需要。
现在我国所使用的片式元件，进口或外资企业在国内生产的占大部分，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
成熟的电子音量控制产品主要以功2 基于单片机的音量控制电路设计放控制及常规的调谐为主，它们只能适应一般的系统音频控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制产品较少。
随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，相继建立了一些国家级、企业级的研发中心，开展创新性研究，使我国电子音量控制行业得到了迅速的发展。
已发展成为具有相当规模、专业门类齐全、品种基本配套的行业体系。
通过技术改造，引进先进技术，实现了多品种、自动化大生产，产品质量得到了普遍提高，整机配套能力、新品开发能力普遍增强，已为发展规模经济奠定了良好的基础。
1.3课题设计目的1：巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。