基于MK7A23P混合脉宽方式调节音量的警报器设计

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基于MK7A23P混合脉宽方式调节音量的警报器设计

随着报警器的多样化和广泛应用,有效地控制各种事故的发生。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。
    警报器输出音量大,通常在120 dB以上,因此输出功率大,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大,不利于安装和节能。
    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。因此需要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。
    文中分析了国际上通用的各种报警音源的基础上,提出了一种混合开关方式调节音量的方法,并利用MK7A23P单片机以脉宽方式调节音量,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,且价格低廉,适于各种工业控制器。
    因此利用MK7A23P设计的大功率警报器,整体电路简单、工作稳定,提高了生产能力和产品的竞争能力。

1 利用MK7A23P组成的大功率警报器
1.1 国际上通用的报警音源分析

    表1中列出了国际上通用的几种报警音源的频率和用途。


    报警音源虽然种类多,但可分为3大类:一是两种频率改变状态;二是频率快速连续改变状态;三是频率慢速渐变状态。图1表示典型的3种音源的波形图,这种波形可通过编程的方法得到高稳定度的音源。


    通过分析可知所有的音源为占空比为50%的方波,因此可利用调节脉冲宽度的方法调节音量。
1.2 常用的开关调节音量的方法及缺点
   
通常使用的脉宽方式调节音量的方法有两种:一是在音源信号的每个周期内按照衰减要求比例衰减高电平时间,实现脉宽调节。由于频率不变,因此基频不变,但平均电压降低从而可调节音量,如图2所示。这种方法如果使用硬件电路实现,则电路比较复杂,利用单片机实现,则进行乘除法计算,要求运行速度很快。


    二是音源信号和占空比可调的信号相乘也可实现脉宽调节,但相乘的信号频率应在15 kHz以上,图3所示。 如果觉得 基于MK7A23P混合脉宽方式调节音量的警报器设计这篇文章不错,可以推荐给朋友分享哦。

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