吴烁

    本文介绍了用HT48系列单片机设计卡拉OK点歌器系统,介绍各个模快的功能和设计方法。

    随着电子技术特别是数字技术的迅猛发展,点歌器等产品在越来越多的卡拉OK娱乐场所得到应用，这些技术极大地方便人们的工作和生活,提高了工作效率。以下介绍利用HT48系列单片机控制设计的一款点歌器,具有一定程度的智能化。

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    图1  系统方块图

    系统组成

    卡拉OK点歌器系统原理图如图1,主要由HT48R70单片机、红外线接收模块、小键盘控制模块、红外线学习模块、视频叠加模块、6*7LED显示模块等组成。电源为外部DC+5V供电。

    主控制单片机HT48R70A

    HT48R70是一款八位高性能精简指令集单片机,专为多输入输出控制的产品设计。具有8K*16 位的程序存储器ROM和224* 8 位的数据存储器RAM；最多有56个双向输入/输出口；1个外部中断和2个可编程定时/计数器溢出中断；工作电压为2.2V~5.5V；拥有低电压复位功能；内置晶体和RC 振荡电路内置RC 振荡；可接32768Hz 晶振用于计时；看门狗定时器；暂停和唤醒功能来降低功耗；16 层硬件堆栈更能很好的方便客户写多层副程序；在VDD=5V 系统频率为8MHz 时指令,周期为0.5µs；具有位操作指令；查表指令表格内容字长16 位方便用户进行双字节查表；63 条强大功能的指令集；所有指令在1 或2 个指令周期内完成；48-pin SSOP和64-pin QFP 的封装让客户有更多的选择。

    红外线接收模块

    本模块是通过HT48R06A单片机来处理由遥控器发射过来的红外线信号。在此之前PC端软件工程师会规定遥控器上的按键与标准键盘上按键的对应关系。HT48R06A将接收到的信号进行译码,再通过查表确定对应的标准键盘上的按键,最后通过PS/2协议和主控制单片机HT48R70A或PC直接通讯。

    红外线学习模块

    红外线学习接收端电路图

    本模块专为方便消费者在卡拉OK时直接通过此点歌器系统对音响功放进行控制而设计。将需要学习的红外线通过以上电路转换成高、低电平讯号输入到主控制单片机HT48R70的PC7口,通过PC7口来计算每个高电平和低电平的时间,以50uS为单位,将计算出来的数据按顺序存入到HT24LC16里,如果需要发射此红外线码,就从HT24LC16将所存数据按顺序取出来,将这些数据*50uS得到时间,再发射出对应的红外线信号。

    小键盘控制模块

    此模块是为了方便消费者远距离控制音响功放而设计,用单片机HT48R05A

    来处理。当有按键按下后,通过PB0口将被按下按键信息数据传到主控制单片机

    HT48R70A,为了保证长距离信号正确,信号通过 MAX232进行电平转换,再传给主控制单片机HT48R70A, 主控制单片机接收到信号后,发射出相对应的红外线信号来控制音响功放,发射的红外线信号规格从HT24LC16(红外线学习时存在里面的数据)里读取。

    HT48R05A送数据到HT48R70A规格如下(8bits):

    大键盘模块

    本模块由主控制单片机HT48R70A直接控制。此按键矩阵报括控制音响功放按键和控制PC端点歌器软件按键,其中控制PC端点歌器软件按键都会与标准键盘的按键对应,利用HT48R70A丰富的I/O来设计扫描按键矩阵,当检测到控制音响功放的按键按下后, 主控制单片机将发射出对应的红外线信号来控制音响功放, 发射的红外线信号规格从HT24LC16(红外线学习时存在里面的数据)里读取；当控制PC点歌器软件按键按下后,就相当于标准键盘里的某个按键按下了,再通过查表确定对应的标准键盘上的按键,通过PS/2协议与PC通讯。

    6*7LED显示模块

    本模块由主控制单片机HT48R70A直接控制,主要显示音响功放的一些信息,比如: