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        自制車載收音機音量隨手機信號自動調(diào)節(jié)裝置

        2013-09-02 13:08:34凌振寶
        汽車電器 2013年4期
        關(guān)鍵詞:手機信號電位器收音機

        張 銘,凌振寶

        (吉林大學儀器科學與電氣工程學院,吉林 長春 130026)

        車載收音機作為一個良好的媒介,深受駕駛員和乘客的喜愛,其不僅給旅途增加了樂趣,還能減輕疲勞感。但是有的時候,它也會對用戶造成干擾。例如較大的收音機音量可能使車內(nèi)乘客聽不到手機鈴聲而漏接重要電話和短信,而且當乘客在此環(huán)境中使用手機進行通話時,如果不進行手動調(diào)節(jié)收音機音量,會影響通話品質(zhì),如果頻繁地調(diào)節(jié)收音機音量,會分散駕駛員的注意力,造成安全隱患,所以設計一種能感應手機信號并自動調(diào)節(jié)車載收音機音量的裝置具有重要意義。

        目前,有人設計了車用音響音量隨環(huán)境噪聲大小自動調(diào)節(jié)器,可以隨環(huán)境噪聲大小進行自動調(diào)節(jié)車用音響音量,避免駕駛員人工頻繁地調(diào)節(jié)音響音量大小。但是該調(diào)節(jié)器會把車內(nèi)乘客手機信號當作環(huán)境噪聲,所以有手機信號時反而自動將音響音量調(diào)大,從而可能使車內(nèi)乘客聽不到手機鈴聲而漏接重要電話和短信,而且會影響通話品質(zhì)。

        本文介紹一種車載收音機音量隨手機信號自動調(diào)節(jié)的裝置,當有電話或短信時,該裝置接收到手機的射頻信號,會自動將車載收音機音量調(diào)小,以免乘客漏接電話,并提高通話品質(zhì);當掛斷電話后,即手機的射頻信號消失時,自動恢復車載收音機原有的音量大小。自制車載收音機音量隨手機信號自動調(diào)節(jié)裝置的實物圖如圖1所示。該裝置具有設計簡單、體積小、成本低、安裝方便等優(yōu)點。

        1 系統(tǒng)總體設計

        系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示,主要由手機天線、感應與放大電路、比較電路、MCU主控電路和數(shù)字電位器組成。

        待機狀態(tài)下的手機在接收到基站發(fā)來的呼叫信號后,將會發(fā)出應答信號,此時手機的天線會有短暫的射頻信號送出,當掛斷電話后,該射頻信號會逐漸消失。所以設計感應與放大電路用來接收射頻信號,將信號進行放大,放大后的信號通過一個電容接到比較電路的同相輸入端,此時比較電路輸出相應的高低電平,MCU主控電路檢測到比較器輸出端電壓的相應變化后,通過內(nèi)部控制程序,調(diào)整數(shù)字電位器的分壓比,控制車載收音機音量的大小。

        2 硬件電路設計與實現(xiàn)

        2.1 電路原理

        待機狀態(tài)下的手機在接收到基站發(fā)來的呼叫信號后,將會發(fā)出應答信號,此時手機的天線會有短暫的射頻信號送出,當掛斷電話后,該射頻信號會逐漸消失?;诖嗽?,設計的車載收音機音量隨手機信號自動調(diào)節(jié)裝置原理圖如圖3所示。

        在圖3中,T1在偏置電阻R1和R2的作用下處于臨界導通狀態(tài)。

        當無手機信號,即天線W沒有接收到射頻信號時,電感L1中不產(chǎn)生感應電流,此時T1的集電極為高電平,使PNP管T2截止,所以在R7中無電流流過,C2兩端無電壓,即比較器同相端電壓低于反相端電壓。此時比較器輸出為低電平,MCU不執(zhí)行中斷服務程序,不對輸入音頻信號進行衰減,即不調(diào)節(jié)車載收音機音量的大小。

        當有手機信號時,即天線W接收到射頻信號后,在電感L1中產(chǎn)生感應電流。感應電流經(jīng)C1送到T1放大,使處于臨界狀態(tài)的T1導通,此時T1集電極為低電平,PNP管T2導通,所以在R7中有電流流過,并通過R7對電容C2充電,使比較器同相端電壓高于反相端電壓。此時比較器輸出為高電平,P1.0引腳上升沿觸發(fā)中斷,使MCU執(zhí)行中斷服務程序,控制數(shù)字電位器增大其分壓比,對輸入音頻信號進行衰減,從而自動將車載收音機音量調(diào)小。

        當手機掛斷后,射頻信號消失,感應電流也隨之消失,T1的集電極恢復為高電平,PNP管T2恢復為截止狀態(tài),C2上的電壓通過R6放電,比較器同相端電壓低于反相端電壓,此時比較器的輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?,MCU檢測到P1.0引腳低電平后,通過內(nèi)部控制程序,降低數(shù)字電位器的分壓比,使音量逐漸恢復為原來的大小。

        2.2 參數(shù)選擇

        在供電電壓為3.3V的情況下,為了使T1處于臨界導通狀態(tài),即Ube=0.7V,選擇R1=3.7kΩ,R2=1kΩ。

        R5為限流電阻,為了使流經(jīng)R3的電流不至于太大而燒壞三極管T1,又能為T2提供足夠大的基極偏置電流,在此選擇R3=500Ω,即IR3=6.6mA。

        R7既為限流電阻,又為充電電阻,設充電時間常數(shù)為t1=10ms,R7=500Ω,則C2==2μF。

        R6為放電電阻,為了使有手機信號時,通過R7對C2充電的速度遠大于電容C2通過R6放電的速度,選取R7=10kΩ,此時放電時間常數(shù)t2=R7×C2=200ms。

        3 軟件設計與實現(xiàn)

        MCU主控電路采用51單片機,數(shù)字電位器采用AD376。設置P1.0為輸入,且單片機的P2.0、P2.1、P2.2分別與AD376的SCLK、SDATA、CS相連接,通過SCI總線方式控制AD376的分壓比,使輸入的音頻信號在AD376分壓后輸出。

        當無手機射頻信號時,MCU不執(zhí)行中斷服務程序,不對輸入音頻信號進行衰減,即不調(diào)節(jié)車載收音機音量的大小。當有手機射頻信號時,P1.0引腳上升沿觸發(fā)中斷,使MCU執(zhí)行中斷服務程序,控制數(shù)字電位器增大其分壓比,對輸入的音頻信號進行衰減,從而自動將車載收音機音量調(diào)小。當手機射頻信號消失時,MCU檢測到P1.0引腳低電平后,通過內(nèi)部控制程序,降低數(shù)字電位器的分壓比,使音量逐漸恢復為原來的大小。

        主程序流程如圖4所示,中斷服務程序流程如圖5所示。

        4 安裝方法與適用范圍

        安裝時,先將原來車載收音機左聲道 (右聲道)輸出端與車載音響左聲道(右聲道)輸入端連接的插頭拔下,再將車載收音機左聲道 (右聲道)輸出端連接到該自制車載收音機音量隨手機信號自動調(diào)節(jié)裝置的左聲道 (右聲道)輸入端,將該裝置的左聲道 (右聲道)輸出端連接到車載音響的左聲道 (右聲道)輸入端,即可實現(xiàn)感應手機信號并自動調(diào)節(jié)收音機音量大小的功能。

        該自制車載收音機音量隨手機信號自動調(diào)節(jié)裝置適用于各種車型,只需按照上述的安裝方法進行安裝即可,無需調(diào)試,安裝方便。

        5 結(jié)束語

        該自制車載收音機音量隨手機信號自動調(diào)節(jié)裝置能感應手機信號,并自動調(diào)節(jié)車載收音機音量大小,避免駕駛員因頻繁的手動調(diào)節(jié)車載收音機音量而分散注意力甚至造成安全隱患,避免車內(nèi)用手機的乘客因為車載收音機音量過大而漏接電話,還能提高通話品質(zhì)。由于該裝置具有設計簡單、體積小、成本低、無需調(diào)試、安裝方便等優(yōu)點,所以特別適合自制。

        [1]林植平,陳云,倪瑛,等.車用音響音量隨環(huán)境噪聲大小自動調(diào)節(jié)器[P].中國專利:101141118,2008-03-12.

        [2]何明煒.數(shù)字式音量電位[J].實用電子文摘, 1995 (4):81.

        [3]賀貴騰.汽車音響的自動音量調(diào)整電路[J].電聲技術(shù),1997 (6):14-18.

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