摘 要：為了減少城市噪音，本文提出了一種汽車變聲嗽叭控制電路。它先由信號采集器對車速信號進行采集，然后將信號傳給汽車喇叭控制器實現(xiàn)對汽車喇叭聲音的控制。

關(guān)鍵詞：信號采集器；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；噪音

汽車給人們的生活帶來諸多便利，但汽車喇叭產(chǎn)生的噪音也對人類的健康帶來不小的危害。為了減少汽車噪音，本文提出一種汽車變聲嗽叭控制電路。

1 設計思路和框圖

汽車在城市里運行時，速度較慢，為減少噪音，可使用聲音較低的汽車喇叭；汽車在城郊快速行使時，為保證人在安全范圍外聽到汽車的喇叭聲及時躲避，則要使用聲音比較高的汽車喇叭。為此，可以設計一個由汽車速度的快慢來控制汽車喇叭聲音大小的汽車喇叭變聲控制電路。

首先要對車速進行信號采集。本文用霍爾傳感器對汽車速度信號進行采集，然后通過A/D轉(zhuǎn)換器將速度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，最后把轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號送給汽車喇叭控制器。

汽車變聲嗽叭控制電路由信號采集器和汽車喇叭控制器兩部分組成。信號采集器主要完成以下工作，首先霍爾傳感器將采集到的汽車速度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，接著將電壓信號送給差分放大電路進行差分放大，然后送給濾波電路進行濾波處理得到比較清晰的模擬信號；汽車喇叭控制器的工作是：單片機對經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換過的信號進行處理，然后喇叭電路依據(jù)此信號判斷應輸出的汽車聲音大小。設計流程如圖1、圖2所示：

圖2中，信號采集器輸出的轉(zhuǎn)速信號通過信號采集接口6送到單片機中，單片機對信號進行檢測分析；方波發(fā)生器得到檢測分析的結(jié)果，并產(chǎn)生方波信號；功率放大器將方波信號進行放大，然后信號經(jīng)脈沖輸出接口7送至汽車喇叭。

2 傳感器信號發(fā)生裝置

本文中霍爾元件、差分放大器和濾波器共同組成了傳感器信號發(fā)生裝置，所以也把它稱為霍爾傳感器裝置[1]，如圖3所示。該裝置靈敏度比較高，能夠得到所需要的電壓信號。

經(jīng)差分放大的電壓信號，幅值達到一定范圍，符合要求，但此電壓有負值，不滿足A/D轉(zhuǎn)換0～5V的電壓要求。因此，應在濾波電路后加加一級加法電路，將電壓信號全部轉(zhuǎn)換為正值[2]。放大電路、濾波電路和加法電路均使用四運放集成電路LM324實現(xiàn)。

本文中與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接的單片機采用的是AT89C51。它屬于一個8位的CPU，帶4K字節(jié)的閃爍ROM，具有性能比較高的可讀寫的隨機存儲器芯片（CMOS）[3]。文中提到要將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，其轉(zhuǎn)換工作是由單片AT89C51控制的，另外，汽車喇叭聲音的采集、數(shù)據(jù)的顯示、信號的串行傳輸也是由AT89C51控制的。

在程序設計中，單片機采用的是中斷的通信方式，主程序主要完成的工作是串行通信、數(shù)碼管的實時顯示、模/數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果進行初始化等[3]。當單片機接收到發(fā)來的信號時，進入中斷服務程序，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

3 ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換器

模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換簡稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換，是將連續(xù)的模擬信號通過采樣、保持、量化和編碼四個過程轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號。

本文中將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用的是ADC0809。其帶有8個引腳IN0～IN7，可以從這8個引腳輸入8路的模擬量；其上有三個地址輸入線，即引腳ADDA，ADDB和ADDC，它們決定輸入8路中的哪一路模擬量[4]。當給引腳ALE輸入一個高的電平時，地址輸入線的地址信號被鎖存，被選中的一路模擬量開始轉(zhuǎn)換。

4 總結(jié)

本文的汽車喇叭控制電路由信號采集器和汽車喇叭控制器組成，其是先由信號采集器對車速信號進行采集，先后轉(zhuǎn)換成電信號和數(shù)字信號，然后將信號傳給汽車喇叭控制器實現(xiàn)對汽車喇叭聲音的控制。信號的采集、轉(zhuǎn)換以及信號的串行傳輸主要是由單片機AT89C51控制。

[參考文獻]

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[2]王衛(wèi)兵.傳感器技術(shù)及其應用實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

[3]李朝青.單片機原理與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005.

[4]余孟嘗.數(shù)字電子技術(shù)基礎簡明教程[M].北京：高等教育出版社，1999.