一种由单片机控制的有线音乐门铃的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种音乐门铃，尤其涉及一种由单片机控制的有线音乐门铃。
【背景技术】
[0002]目前的音乐门铃一般通过使用专用音乐芯片实现，乐曲选择范围较少，不能按使用者的喜好方便地进行调整和更换，使用不够灵活。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决原有音乐门铃一般通过使用专用音乐芯片实现，乐曲选择范围较少，不能按使用者的喜好方便地进行调整和更换，使用不够灵活的技术问题;提供一种由单片机控制的有线音乐门铃，其音乐播放无需专用音乐芯片，乐曲可通过单片机编程进行录入，乐曲的更换修改十分方便，可以根据个人喜好方便地进行调整和更换，使用灵活。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本实用新型包括单片机单元、喇叭播放单元、开关及电池反接保护电路，喇叭播放单元、开关及电池反接保护电路分别和单片机单元相连。本实用新型由电池供电，门铃的触发受开关控制，接通开关，单片机单元输出信号给喇叭播放单元，喇叭开始播放音乐。本实用新型所播放的乐曲通过单片机编程进行录入，单片机产生与音符所对应的同频方波，加在喇叭播放单元上进行音乐播放。方波由单片机定时中断产生，在每次定时器溢出后，在中断服务程序中将单片机口线取反，可产生音频方波，改变定时时间长短可改变方波的频率。乐曲可通过一定的编码方式，编程录入到单片机中，编码包括音调、音速、音符(音高及节拍)等，录入乐曲数量由乐曲的长短及所选单片机程序存贮器的容量确定，因此乐曲的更换修改十分方便，可以根据个人喜好进行调整和更换，使用灵活。
[0005]作为优选，所述的单片机单元包括单片机Ul，单片机Ul采用STC15L104单片机，所述的喇叭播放单元包括三极管Q2和喇叭S，单片机Ul的8脚经电阻R2和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极和喇叭S的负极相连，喇叭S的正极接电压+3V，单片机Ul的7脚经电阻R3接电压+3V，单片机Ul的4脚接地。STC15L104单片机内置4K片内Flash程序存储器及独立的硬件看门狗电路，其工作电压范围为2.4V?3.6V，适合3V电池供电。掉电模式下电流<0.1uA，并可由外部中断唤醒，具有高速、低功耗、抗干扰及加密能力强等特点。STC15L104单片机内置复位电路，内部设有高可靠内部复位电路，8级可选复位门槛电压，省掉了外部复位电路。STC15L104单片机有内部时钟电路，其内设高精度R/C时钟，常温下温飘5 %。，内部时钟从5 MH z?3 5 MH z可选，省掉了外部时钟电路。一首乐曲播放完后，由程序控制单片机进入掉电模式，在单片机掉电前，应将单片机的7脚及8脚置高电平，使三极管Q2截止，电阻R2及喇叭上无电流，以降低待机功耗。进入掉电模式后，通过按下门铃开关，触发单片机外部中断，可将其从掉电模式唤醒，门铃开关释放后，将播放下一首乐曲，并可循环往复。
[0006]作为优选，所述的开关采用按钮式开关K，按钮式开关K的一端和单片机Ul的7脚相连，按钮式开关K的另一端接地。操作方便。
[0007]作为优选，所述的电池反接保护电路包括MOS管Ql和电阻Rl，M0S管Ql的栅极经电阻Rl接电压+3V，电压+3V经电容Cl接地，单片机Ul的2脚接电压+3V，M0S管Ql的漏极和电池负极相连，MOS管Ql的源极和单片机Ul的4脚相连。由于电池在实际使用时容易反向安装，需进行反向保护。为了降低保护线路的导通压降，提高电池的使用时间，本技术方案采用了低压差MOS管反向保护电路，MOS管Ql采用SI2302M0S管。SI2302M0S管为低开启电压N沟道MOS管，其开启电压在0.65?1.2V之间，通态电阻RDS为0.110 Ω，栅极漏电流为土 ΙΟΟηΑ。由于SI2302M0S管有内置保护二极管，因此将其漏极和电池负端相连，一旦电池反向安装，MOS管将处于截止状态，起到保护作用。
[0008]作为优选，所述的单片机Ul的5脚及6脚和作为音乐下载接口的RS232接口相连。单片机Ul的5脚及6脚作为程序下载接口，进行ISP系统程序下载，程序下载时需采用3V系列的RS232接口线路。门铃播放的乐曲可通过一定的编码方式进行编程，然后通过RS232接口录入到单片机中。
[0009]本实用新型的有益效果是:音乐播放无需专用音乐芯片，乐曲可通过单片机编程进行录入，乐曲的更换修改十分方便，可以根据个人喜好方便地进行调整和更换，使用非常灵活。并通过电池反接保护电路，进行反向保护，避免电池反向安装，提高电池使用时间。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
[0011]图2是本实用新型的一种电路原理图。
[0012]图中1.单片机单元，2.喇叭播放单元，3.开关，4.电池反接保护电路。
【具体实施方式】
[0013]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0014]实施例:本实施例的一种由单片机控制的有线音乐门铃，如图1所示，包括单片机单元1、喇叭播放单元2、开关3及电池反接保护电路4，喇叭播放单元2、开关3及电池反接保护电路4分别和单片机单元I相连，本实施例由电池供电，电池反接保护电路4和电池相连。如图2所示，单片机单元I包括单片机Ul，单片机Ul采用STC15L104单片机;喇叭播放单元2包括三极管Q2和喇叭S;开关3采用按钮式开关K;电池反接保护电路4包括MOS管Ql和电阻Rl，MOS管Ql采用SI2302M0S管。单片机Ul的8脚经电阻R2和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极和喇叭S的负极相连，喇叭S的正极接电压+3V，单片机Ul的7脚经电阻R3接电压+3V，单片机Ul的4脚接地。按钮式开关K的一端和单片机Ul的7脚相连，按钮式开关K的另一端接地。单片机Ul的5脚及6脚和作为音乐下载接口的RS232接口相连。MOS管QI的栅极经电阻RI接电压+3 V，即电池正极，电压+3 V经电容CI接地，单片机UI的2脚接电压+3V，M0S管Ql的漏极和电池负极相连，MOS管Ql的源极和单片机Ul的4脚相连。
[0015]STC15L104单片机内置4K片内Flash程序存储器及独立的硬件看门狗电路，其工作电压范围为2.4V?3.6V，适合3V电池供电。掉电模式下电流<0.1uA，并可由外部中断唤醒，具有高速、低功耗、抗干扰及加密能力强等特点。STC15L104单片机内置复位电路，内部设有高可靠内部复位电路，8级可选复位门槛电压，省掉了外部复位电路。STC15L104单片机有内部时钟电路，其内设高精度R/C时钟，常温下温飘5%。，内部时钟从5MHz?35MHz可选，省掉了外部时钟电路。一首乐曲播放完后，由程序控制单片机进入掉电模式，在单片机掉电前，应将单片机的7脚及8脚置高电平，使三极管Q2截止，电阻R2及喇叭上无电流，以降低待机功耗。进入掉电模式后，通过按下门铃开关，触发单片机外部中断，可将其从掉电模式唤醒，门铃开关释放后，将播放下一首乐曲，并可循环往复。由于电池在实际使用时容易反向安装，需进行反向保护。为了降低保护线路的导通压降，提高电池的使用时间，本技术方案采用了低压差MOS管反向保护电路，MOS管Ql采用SI2302M0S管。SI2302M0S管为低开启电压N沟道MOS管，其开启电压在0.65?1.2V之间，通态电阻RDS为0.110 Ω，栅极漏电流为±100nA。由于SI2302M0S管有内置保护二极管，因此将其漏极和电池负端相连，一旦电池反向安装，MOS管将处于截止状态，起到保护作用。
[0016]本实用新型所播放的乐曲通过单片机编程进行录入，单片机产生与音符所对应的同频方波，加在喇机播放单元上进行音乐播放。方波由单片机定时中断产生，在每次定时器溢出后，在中断服务程序中将单片机口线取反，可产生音频方波，改变定时时间长短可改变方波的频率。乐曲可通过一定的编码方式，编程录入到单片机中，编码包括音调、音速、音符(音高及节拍)等，录入乐曲数量由乐曲的长短及所选单片机程序存贮器的容量确定，因此乐曲的更换修改十分方便，可以根据个人喜好进行调整和更换，使用灵活。
【主权项】
1.一种由单片机控制的有线音乐门铃，其特征在于包括单片机单元(I)、喇叭播放单元(2)、开关(3)及电池反接保护电路(4)，喇叭播放单元(2)、开关(3)及电池反接保护电路(4)分别和所述的单片机单元(I)相连。2.根据权利要求1所述的一种由单片机控制的有线音乐门铃，其特征在于所述的单片机单元(I)包括单片机Ul，单片机Ul采用STC15L104单片机，所述的喇叭播放单元(2)包括三极管Q2和喇叭S，单片机Ul的8脚经电阻R2和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极和喇叭S的负极相连，喇叭S的正极接电压+3V，单片机UI的7脚经电阻R3接电压+3V，单片机Ul的4脚接地。3.根据权利要求2所述的一种由单片机控制的有线音乐门铃，其特征在于所述的开关(3)采用按钮式开关K，按钮式开关K的一端和单片机Ul的7脚相连，按钮式开关K的另一端接地。4.根据权利要求2或3所述的一种由单片机控制的有线音乐门铃，其特征在于所述的电池反接保护电路(4)包括MOS管Ql和电阻Rl，MOS管Ql的栅极经电阻Rl接电压+3V，电压+3V经电容Cl接地，单片机Ul的2脚接电压+3V，M0S管Ql的漏极和电池负极相连，MOS管Ql的源极和单片机Ul的4脚相连。5.根据权利要求2或3所述的一种由单片机控制的有线音乐门铃，其特征在于所述的单片机Ul的5脚及6脚和作为音乐下载接口的RS232接口相连。
【专利摘要】本实用新型涉及一种由单片机控制的有线音乐门铃，包括单片机单元、喇叭播放单元、开关及电池反接保护电路，喇叭播放单元、开关及电池反接保护电路分别和单片机单元相连。单片机单元包括单片机U1，喇叭播放单元包括三极管Q2和喇叭S，单片机U1的8脚经电阻R2和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极和喇叭S的负极相连，喇叭S的正极接电压+3V，单片机U1的7脚经电阻R3接电压+3V，单片机U1的4脚接地。本实用新型无需专用音乐芯片，乐曲通过单片机编程进行录入，可以根据个人喜好方便地调整和更换乐曲，使用非常灵活。通过电池反接保护电路实现反接保护，避免电池反向安装，提高电池使用时间。
【IPC分类】G08B3/10
【公开号】CN205177024
【申请号】CN201520867150
【发明人】谢少伟, 王凤珠, 张成蛟
【申请人】浙江水利水电学院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月2日