第三章 硬件电路设计
本系统以SPCE061A作为整个系统的主控制板，使用SPCE061A单片机自带的LineIN输入，滤除噪声后模数转换，将ADC的结果进行数字滤波，然后存放在存储器SPR4096中，播放时从SPR4096中读取数据，直接送到SPCE061A自带的DAC进行播放。这种设计方案硬件电路非常简单，很多都是61板自带的集成模块，可以很好的减少或避免来自系统内部的干扰。整个录放过程的原理框图如图3-1
图3-1 原理框图
本章将具体介绍各部分电路原理及其功能。
3.1 61板电路原理图
本设计的硬件核心是61板，是整个系统的主控制器，首先来介绍61板的原理。
61板的原理图如图3-2
图3-2 61板原理图
3.2 音频电路
音频电路由麦克风电路以及音频输出电路组成。
3.2.1 音频电路---麦克风输入电路
麦克风电路主要作用是将声音信号便成电信号。图3-3 是麦克风输入电路，这
部分电路需要外接。
SPCE061A的VMIC输出为3.3V，正好为麦克风的电源。VMIC经R1和R3为麦克风提供3.3V的工作电压，麦克风输出信号经C4和C5隔直后送到放大电路。放大电路的运放曾考虑过LM324和NE5532,最终选择了NE5532，原因是考虑到输入失调电压，LM324典型值是1.5mV,NE5532的典型值为0.5Mv,采用LM324的话，可能会导致输入失调电压把输入的信号“吃掉”。因为SPCE061A的AD测量范围是0~VDD，所以要把交流信号进行一个电压偏移，使之不出现负电平，电压偏移是在信号线加直流偏置电压实现的，具体说，是把VCM(这是SPCE061A的ADC参考电压输出脚，系统正常工作是输出1.6V)经R2和R5\\R6后接到信号线上.放大电路的增益为R10与R8的比值，调整R10可以改变电路的增益。实验证明，当R10调为100K时，效果比较好。R4是为了保证NE5532的RP=RN,所以，R4=R10.
图3-3 麦克风输入电路
3.2.2 音频电路---DAC放大电路
图3-4 是DAC输出放大电路，它是61板提供的现成的功能模块，可以直接使用，不需要外接。这使得电路设计简单。
J14 CON1 2 3 VDDH +C42 104 C41 100u C40 5 224 2 R21 1K C43 VSSA+8 7 U10 2 1 SPY0032 3 1 VSS DA1 C20 104 3 4 - 3 6 J18 DACR20 1K
104 图3-4 DAC 放大电路
电路中SPY0030的放大倍数被固定为20倍。音量的大小可以通过电位器R9调整。 SPY0030也是凌阳公司的产品。它的详细说明可以参见凌阳公司的SPY0030 data sheet。和LM386相比，SPY0030还是比较有优势的，比如LM386工作电压需在4V以上, SPY0030仅需2.4V即可工作(两颗电池即可工作)；LM386输出功率100mW以下, SPY0030约700mW。
3.3 键盘电路
键盘电路如图3-5所示：该电路在61A板上也是现成的。
K1 --------------录音 K2 --------------停止 K3 --------------放音
图3-5 键盘电路
3.4 复位电路
复位是对“61板”内部的硬件初始化，“61板”本身具有上电复位功能，即只要一通电就自动复位；另外，还具有外部复位电路，即在引脚6上外加一个低电平就可令其复位。如下图3-6中的REST按键。