基于AT89C51的音量控制电路与程序设计

徐明奎

基于AT89C51的音量控制电路与程序设计
# v) H7 z# b/ L! [1 引言
本文介绍的音量控制IC为M62429，市面上有很多类似的产品，例如:FM62429、CD62429、CSC62429等。其实，掌握了一两种IC的编程方法，稍作改动就很容易移植到其它产品上。M62429是日本三菱公司的音量控制IC，音量调节范围是0~-83dB，控制精度每步1dB，内部电路如图一（详见M62429的使用手册）。
3 _5 F3 Q0 T3 R6 U# K
3 L( |. }; {  u/ v4 X% S图一 M62429内部电路
/ e8 c+ [- C1 H6 j8 ]2 硬件电路
根据图一而设计的电路如图二。
$ k7 h8 O9 O4 ^/ C- s 图二中已省略了单片机与功放连接的其他电路，只剩下AT89C52的晶振部分、与M62429相关的电路、控制音量必需的按键电路等，加上电源之后，该电路可以独立工作。由于AT89C52真正的串口已用于其他用途，M62429的4脚（DATA）连至AT89C52的P2.2，M62429的5脚（CLOCK）连到AT89C52的P2.1。由这两个引脚（P2.1、P2.2）作为模拟串口与M62429通信，控制音量的数据便由这个模拟串口发出。
6 {4 \. k) N1 X+ L- D5 x% O 音频信号从LH1输入，其中L通道信号经过C1耦合到M62429 的1脚，被控制之后从2脚输出，再经C2耦合到LH2输出到后级进行放大。R通道信号经C4耦合到M62429的8脚，被控制后从7脚输出。经C3耦合至LH2输出到后级进行放大。在LH1处输入合适的音源，从LH2处就可以监听音量控制的情况。SW1为音量增加按钮。SW2为音量减小按钮，SW3为复位按钮。
8 `; M% t. _( D
图二 M62429与单片机的连接
3 软件设计
从M62429使用手册可知，送去M62429的控制数据DATA为11位。通常的用法如表一：
' s# E! O& p7 U4 L表一：M62429 常用的11位数据(DATA )结构

7 L3 I2 V$ P# h" x# d 表一中D2~D8是根据音量的大小变化需要改变的数据，其中D2~D6的编码如表二，
- P& x& U& F" @% s! s- t* @表二 M62429音量衰减值与D2~~D6的关系
/ m& F9 ~8 G) S
: F. ]) H5 W, z( }$ }
从表二看出，D2~D6控制步长为4dB,需加上D7、D8（见表三）才能达到控制步长为1dB的要求。例如最大音量时衰减值为0dB,查表二，D2~D6数据为10101，查表三，D7,D8为11，所以D2~~D8应为1010111，根据表一，D0~D10这11位数据为10101011111。同理，衰减值为-1dB时的11位数据为10101010111。由于AT89C51系列单片机处理数据是8位，由P2.2、P2.1组成的模拟串口无法一次完成11位数据的发送工作。我们只好把这11位数据分为两次发送，我们可以用先发送6位、后发送5位的方法（当然也可以用其他方法）发送。例如衰减0dB的数据10101011111，先发送前6位101010，后发送5位11111。由于AT89C51系列单片机数据为8位，我们可以在这些数据后面加上“0”，补足8位。那么，衰减0dB的一组数据就成为了10101000和11111000。把这组数据用十六进制数来表示的话，就是A8H,F8H。用同样的方法，可得出各个衰减值的数据。
0 ~6 ]( G, a" t- C. I; } 我们设计程序的思路是：根据开机预设衰减值，用查表法查出衰减数据，然后把数据发送出去，发送时先发第一个数据的前6位，再发送另一数据的前5位。由于M62429的控制范围是0dB~-83dB。在这个范围内，数字越大，音量越小。要增加音量，就要减少用于查表那个数字（程序中R4的值）。框图如图三。

图三 程序方框图
根据上述思路设计的程序如下：
. |) r/ ?9 p$ T3 S+ b' F ORG 00H
# c; N7 z* E. D+ T$ j2 ~9 N/ o M429CK EQU P2.1 ;M62429时钟COLCK
M429DA EQU P2.2 ;M62429数据DATA
- u9 k) J9 X2 y: C/ gUPVOL EQU P1.0 ;音量增加按键
; U9 I- Z/ P, HDOWNVOL EQU P1.1 ;音量减少按键
7 C. U7 D, B: L8 ^! P MOV SP, #10H
MOV R4, #20 ;开机预设衰减值
M62429: MOV A,R4 ;预设衰减值送A
; `2 _0 {2 k! {$ W8 Z6 } RL A ;乘2
MOV DPTR,#TAB ;衰减数据表首址送DPTR
MOVC A,@A+DPTR;查出衰减数据
) m7 S) s8 k5 C$ M* R MOV 9H, A ;9H、R2为一组衰减数据的两个存放单元
1 `, c5 c. U+ w# H) G# k8 B  Q INC DPTR ;指向下一个数据
MOV A, R4
RL A ;乘2
# `" Q  n4 y  x+ U MOVC A,@A+DPTR ;查出另一个衰减数据
; Q, ~) w2 p+ \8 ] MOV R2,A
  U+ s4 H. s' ]+ C" t# ] CLR M429CK
" O9 [5 b+ |6 ] MOV A,9H
CALL IN6BYT ;发送前6位数据
MOV A,R2
CALL IN5BYT ;发送后5位数据
% I/ B' L3 w; B" ^ UP: MOV C, UPVOL ;检测音量增加按键
JC DOWN ;无按下，转测音量减少键
9 a3 z8 v8 ?4 r% X1 J1 j CALL DELAY ;有按下，延时去抖
MOV C, UPVOL ;再测
JC DOWN
JB F0,EEE ;音量已是最大转EEE
# a0 Z" p7 W* `6 H8 x. i DEC R4 ;音量衰减值减1
: A6 [, D0 I/ A( a7 L# y- o CLR C
CJNE R4, #0, M62429;与音量最大值衰减0dB比较，未达最大，转M62429
SETB F0 ;己是最大，建立标志
/ ~- H5 v: b; ~1 q JMP M62429
EEE: INC R4 ;音量衰减值增1
4 m* S6 a  W2 N. Z/ ?  w CLR F0
$ f; z6 H* `) C6 _ JMP UP
DOWN: MOV C, DOWNVOL ;检测音量减小键
& F9 T' w/ n! J# a5 B JC UP
CALL DELAY
MOV C, DOWNVOL ;再测
JC UP
' y9 @1 E( j, [$ p( \* y6 Q INC R4 ;音量衰减值增1
2 e' Y: P. U& J2 J( f7 d CLR C
CJNE R4, #83, BBB ;与音量最小值衰减83dB比较
6 u! U) m* `# f LJMP M62429
BBB: JC M62429 ;R4