音樂定時播放控制器

　　一、項目背景
　　
　　現(xiàn)在有很多學校的作息信號用“音樂鈴聲”替代了傳統(tǒng)電鈴聲。這類“音樂鈴聲系統(tǒng)”主要有兩種：一種是用一臺計算機作為核心設(shè)備，計算機既是音源又是時鐘，還是外部設(shè)備開關(guān)的主控制器，播放任務(wù)就在該計算機上完成。由于計算機是這個系統(tǒng)的必須設(shè)備，所以價格昂貴；另一種的核心設(shè)備是一臺“播放主機”，“播放主機”集成了音源、時鐘、外部設(shè)備控制的功能，聲音文件由計算機通過USB接口下載到“播放主機”上，再在“播放主機”上編輯播放任務(wù)。由于是專用設(shè)備，所以其價格也比較貴，并且播放任務(wù)的編輯相當麻煩。我校自2002年開始，就使用了上述第一種音樂鈴聲，由于計算機較舊，配置低，加上常年處在開機狀態(tài)，用電量大且頻頻出現(xiàn)故障。為了避免以上不足，筆者發(fā)明了一種不需要電腦支持、自身功耗小、操作方便、穩(wěn)定可靠的音樂定時播放控制器。
　　
　　二、制作材料
　　
　　本項目屬于電子類新產(chǎn)品，制作材料主要是電子元器件，主要有：
　　1　芯片：Atmega16L(1片)、VS1011E(1片)、DS1302(1片)、LM7805(1片)、AMS1117～3.3(1片)；
　　2　數(shù)據(jù)存儲器：SD卡(1張)；
　　3　顯示器：FM1602C(1個)；
　　4　繼電器：JQC-3F(4個)；
　　5　變壓器；220AC～12DC 12W(1個)；
　　6　電阻、電容若干。
　　其他元件，如晶振、光電管、插接件、導線等若干，塑料外殼1個。整個成品所需電子元器件共150余個。
　　
　　三、制作方法
　　
　　到目前為止，本控制器已經(jīng)有三個版本：第一個版本在2007年8月底完成；第二個版本在2007年9月底完成(有兩臺已經(jīng)使用超過1年)；此次參賽作品是筆者于2008年3月制作完成的第三個版本(有7臺分別在3個學校中使用)。根據(jù)使用單位反饋的情況，目前正在重新設(shè)計第四個版本。
　　第三個版本在前兩個版本的基礎(chǔ)上專門針對中小學的應(yīng)用作了修改，并且將原來手工制作的電路板重新修改后用機器做成了印刷電路板，穩(wěn)定性和可靠性更高，同時也有利于今后升級。
　　現(xiàn)在就第三個版本的制作方法和過程簡要介紹如下(硬件制作)：在Protel中畫好電路板，如圖1、圖2；將PCB圖交給專門制作電路板的廠家制作，得到的電路板成品如圖3、圖4；焊上元器件，如圖5、圖6；在一個215mm×180mm×85mm的塑料盒上開孔，將上述焊好的電路板安裝到此，見圖7、圖8、圖9、圖10；到此整個制作基本完成。
　　
　　四、科學原理
　　
　　本項目主要運用了現(xiàn)代計算機科學和一些電子技術(shù)知識：單片機程序設(shè)計、SD卡上文件數(shù)據(jù)系統(tǒng)和讀取方法、MP3音樂數(shù)據(jù)解碼芯片的操作和程序的實現(xiàn)、電路板的設(shè)計和制作、單片機對時鐘芯片的控制和讀取、單片機對繼電器的控制、液晶顯示模塊的控制等技術(shù)。
　　
　　五、特點及用途
　　
　　1　本控制器具有以下特點：針對校園(特別是中小學)“音樂鈴聲”的應(yīng)用；根據(jù)播放列表指令播放MP3音樂文件；獨立工作，無須專用電腦控制；獨立時鐘，斷電不影響走時；自帶1路功放電源控制；自帶兩個分區(qū)控制；操作簡單，編輯播放列表在“記事本”中即可完成，無需專用程序；價格低廉；
　　2　本控制器是將MP3播放、定時器及設(shè)備電源控制有機的結(jié)合在一起，以實現(xiàn)在指定時間打開指定設(shè)備播放指定音樂的功能。它可以用于學校、工廠、商場或者車站中以及經(jīng)常需要在固定的時間播放預先設(shè)置好的音樂或者廣播的場所。
　　
　　六、創(chuàng)新點
　　
　　1　獨立工作，無須專用電腦控制；
　　2　根據(jù)播放列表指令播放MP3音樂文件：
　　3　獨立時鐘，斷電不影響走時；
　　4　自帶2路功放電源控制；
　　5　MP3數(shù)據(jù)文件和播放指令保存在SD卡上。方便編輯和更換：
　　6　操作簡單，編輯播放列表在“記事本”中即可完成，無需專用程序；
　　7　自身功耗低。
　　
　　評委點評
　　為了改善學校音樂鈴聲播放系統(tǒng)，將MP3、定時器及電源控制設(shè)備有機組合在一起，自己動手制作了能控時播放音樂和鈴聲的播放控制器，解決學校無電腦控時播放音樂和鈴聲的困難。該作品有一定的實用價值。
　　
　　
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