Основные разделы


Работа цифрового регистратора речевой информации

Аппаратная часть диктофона содержит микроконтроллер PIC16F819 и DataFlash. Кроме этого в схеме есть УНЧ МС34119, усилитель-компрессор на ОУ TL074 и стабилизаторы напряжений питания.

Для управления режимами имеются 2 кнопки и для индикации этих режимов - 2 светодиода, плюс регулятор громкости при воспроизведении.

Для стабилизации питания PIC контроллера установлен стабилизатор КР142ЕН8А(9 Вольт) и КР142ЕН5-9 (5 Вольт), микросхема Flash памяти запитывается через отдельный стабилизатор LM2931Z -3,3(3,3в). Наличие 2-х напряжений питания объясняется тем, что PIC16F819 требует напряжение питания от 4-х до 5-ти В, причем для большей устойчивости работы при тактовой частоте 20 МГц было выбрано напряжение 5 В. Микросхема флеш-памяти, в свою очередь, имеет максимально допустимое напряжение питания +3,6 В.

Основное назначение усилителя-компрессора - не допустить превышения амплитуды звукового сигнала на входе АЦП. Если удвоенная амплитуда превысит опорное напряжение, то возникнут большие нелинейные искажения, которые нарушат нормальную работу ADPCM кодека и сделают записанную речь неразборчивой. Кроме того, нелинейные искажения расширяют спектр обрабатываемого сигнала, а это крайне нежелательно. Усилитель-компрессор решает обе задачи. Во-первых, при любом уровне сигнала с микрофона амплитуда выходного сигнала не превысит 1,8 В, во-вторых, этот усилитель содержит в своем составе ФНЧ ( на ОУ DA1:4 ), который ограничивает спектр сигнала частотой примерно 2800 Гц. На входе усилителя-компрессора установлен также ФВЧ ( на элементах C2, R4, C4, R11), который перед компрессией поднимает верхние частоты речевого сигнала, что способствует увеличению разборчивости речи. Для снижения энергопотребления в режиме ожидания питание усилителя отключается ключом на VT2, VT3. С этой же целью отключается и напряжение «виртуальной земли» ( С12, плюсовой вывод). Подробнее о принципе работы микрофонного усилителя-компрессора можно почитать.

Опорное напряжение АЦП задается резистивным делителем R5, R6 и составляет 3,85 В. Это несколько больше макс. размаха напряжения на выходе микрофонного усилителя , который равен 2*1,8В. В режиме ожидания опорное напряжение отключается. На выходе модуля ШИМ ( нога 9 PIC16F819 ) установлен ФНЧ 4-го порядка ( транзистор VT1 и R13,C6; R16,C7; R19, C9; R26, C14 ), который отфильтровывает полученный звуковой сигнал. Питание на фильтр подается только при воспроизведении с вывода RA 1 микроконтроллера.

Назначение УНЧ - усилить сигнал звуковой частоты до уровня, необходимого для работы динамика. В режиме ожидания он также отключается высоким уровнем на ножке 1 ИС МС34119. Через R 29 на вход УНЧ подаются «цифровые» звуки с микроконтроллера.

Для снижения энергопотребления самим микроконтроллером используется режим SLEEP . Из этого режима контроллер периодически ( с периодом срабатывания WDT ) выходит чтобы опросить нажатия кнопок. В программе установлен период срабатывания WDT ~ 72 мс. Благодаря всем предпринятым мерам по снижению энергопотребления ( включая применение экономичных стабилизаторов напряжения КР142ЕН ) удалось добиться, что диктофон в режиме ожидания потребляет меньше 1 мА, а в режиме записи - не более 30мА.

Прочитайте еще и эти статьи:

Проектирование фильтра симметричных составляющих прямой последовательности тока
Фильтром симметричных составляющих называется электрическая схема, приключенная своими входными зажимами к вторичным цепям трансформатора тока и подающая через два входных зажима на исполнительный орган однофазное напряжение или однофазный т ...

Системы регистрации речевой информации, используемые в настоящее время в ГА
Применению микропроцессорных систем в авиации способствуют их малые габариты, вес, энергопотребление, высокая надежность и огромные функциональные возможности. При этом мощный прогресс всех компонентов микропроцессорных систем делает все более в ...

© Copyright 2018 | www.techattribute.ru