基于MK7A23P的脉宽方式调节音量的大功率警报器设计-刘光洪-最终版.doc

（ 二〇一〇年 六月 摘 要 随着社会的不断发展，报警器的更新越来越快，对报警器的需求也越来越高。现有的警报器通常采用开关方式调节音量，调节音量时音色改变，音量越小音色改变越大，且整体电路复杂。因此急需开发一种调节音量时音色不变、效率高、可产生多种报警音源，且电路简单的大功率报警器。 因此本文在分析了国际上通用的各种报警音源的基础上，提出了一种混合脉宽方式调节音量的方法，并利用MK7A23P单片机的强大功能设计了大功率报警器，从而避免音色变化，整机具有电路简单，效率高，可提高产品的竞争力。 关键词：MK7A23P单片机；报警器；混合脉宽方式；音色；效率高 Abstract With the development of society, the renewal of alarm system is more and more quick, and the request for the alarm system is also more and more huge. The existing alarms usual adopted switch mode to adjust the volume, the smaller volume makes the tone change larger. And the whole circuit is complex. So we need to develop a high-power alarm which can adjust volume timbre unchanged, work high-efficiency, produce many alarm audio, and the circuit is simple. Thus, this paper analyzed the universal alarm sound source firstly. Here proposes a kind of hybrid pulse-width mode to adjust volume, and using the strong function of MK7A23P MCU to design it, so as to avoid the change of tone, make the circuit simple, high efficiency, it can improve the competitiveness of their products. Keywords: MK7A23P MCU；Alarm；Mixed pulse-width way；Tone；High-Efficiency 目 录 摘 要 I Abstract II 引 言 1 第一章 绪 论 2 1.1 课题背景 2 1.2 国内外研究概况及发展趋势 2 1.3 研究内容 3 第二章 警报器的相关知识及元器件的介绍 4 2.1 常用报警音源概况 4 2.2 脉宽调制原理 5 2.3 常用的开关调节音量的方法及缺点 5 2.4 功率放大器的原理 6 2.5 MK7A23P的介绍 7 2.5.1 基本特性 7 2.5.2 MK7A23P的封装 9 2.5.3 脚位说明 10 第三章 大功率警报器系统的总体方案设计 11 3.1 脉宽方式信号产生的电路设计 11 3.2 音量调节电路的设计 12 3.3 功率放大器电路的设计 12 3.4 电源电路的设计 13 3.5 整体电路的工作方式设计 14 结 论 17 参考文献 18 附录:大功率报警器的整体电路 19 谢 辞 20 引 言 随着社会的发展各种各样的报警器应运而生，且广泛地应用在工业、农业、交通、医疗等行业的自动化设备，有效地控制各种事故的发生，起到了防患于未燃的作用。不同的应用场合要求不同的音源，因此对报警音源的种类要求越来越多，更新越来越快。 警报器的输出音量很大，通常120dB以上。因此输出功率很大，如果音量调节采用线性方式，效率仅为40%～60%，损耗功率大所需要的散热片面积也很大，不利于安装也不节能。 因此通常采用开关方式调节音量,效率可达85%～95%，但现有的警报器调节音量时音色改变，音量越小音色改变越大，且整体电路复杂。 本文在国际上通用的各种报警音源的基础上，并利用MK7A23P单片机以脉宽方式调节音量，提出了一种混合开关方式调节音量的方法解决了上述问题。 MK7A23P单片机具有较强的抗干扰能力，内含RC振荡器、WDT及复位电路，有ADC和PWM发生器，与其他系列单片机相比，省去了很多外围元件，且价格很低廉，非常适合于各种工业控制器。 因此利用MK7A23P设计的大功率警报器，整体电路非常简单，工作稳定，极