[音乐定时播放控制器] 音乐控制器

　　一、项目背景 　　 　　现在有很多学校的作息信号用“音乐铃声”替代了传统电铃声。这类“音乐铃声系统”主要有两种：一种是用一台计算机作为核心设备，计算机既是音源又是时钟，还是外部设备开关的主控制器，播放任务就在该计算机上完成。由于计算机是这个系统的必须设备，所以价格昂贵；另一种的核心设备是一台“播放主机”，“播放主机”集成了音源、时钟、外部设备控制的功能，声音文件由计算机通过USB接口下载到“播放主机”上，再在“播放主机”上编辑播放任务。由于是专用设备，所以其价格也比较贵，并且播放任务的编辑相当麻烦。我校自2002年开始，就使用了上述第一种音乐铃声，由于计算机较旧，配置低，加上常年处在开机状态，用电量大且频频出现故障。为了避免以上不足，笔者发明了一种不需要电脑支持、自身功耗小、操作方便、稳定可靠的音乐定时播放控制器。
　　
　　二、制作材料
　　
　　本项目属于电子类新产品，制作材料主要是电子元器件，主要有：
　　1　芯片：Atmega16L(1片)、VS1011E(1片)、DS1302(1片)、LM7805(1片)、AMS1117～3.3(1片)；
　　2　数据存储器：SD卡(1张)；
　　3　显示器：FM1602C(1个)；
　　4　继电器：JQC-3F(4个)；
　　5　变压器；220AC～12DC 12W(1个)；
　　6　电阻、电容若干。
　　其他元件，如晶振、光电管、插接件、导线等若干，塑料外壳1个。整个成品所需电子元器件共150余个。
　　
　　三、制作方法
　　
　　到目前为止，本控制器已经有三个版本：第一个版本在2007年8月底完成；第二个版本在2007年9月底完成(有两台已经使用超过1年)；此次参赛作品是笔者于2008年3月制作完成的第三个版本(有7台分别在3个学校中使用)。根据使用单位反馈的情况，目前正在重新设计第四个版本。
　　第三个版本在前两个版本的基础上专门针对中小学的应用作了修改，并且将原来手工制作的电路板重新修改后用机器做成了印刷电路板，稳定性和可靠性更高，同时也有利于今后升级。
　　现在就第三个版本的制作方法和过程简要介绍如下(硬件制作)：在Protel中画好电路板，如图1、图2；将PCB图交给专门制作电路板的厂家制作，得到的电路板成品如图3、图4；焊上元器件，如图5、图6；在一个215mm×180mm×85mm的塑料盒上开孔，将上述焊好的电路板安装到此，见图7、图8、图9、图10；到此整个制作基本完成。
　　
　　四、科学原理
　　
　　本项目主要运用了现代计算机科学和一些电子技术知识：单片机程序设计、SD卡上文件数据系统和读取方法、MP3音乐数据解码芯片的操作和程序的实现、电路板的设计和制作、单片机对时钟芯片的控制和读取、单片机对继电器的控制、液晶显示模块的控制等技术。
　　
　　五、特点及用途
　　
　　1　本控制器具有以下特点：针对校园(特别是中小学)“音乐铃声”的应用；根据播放列表指令播放MP3音乐文件；独立工作，无须专用电脑控制；独立时钟，断电不影响走时；自带1路功放电源控制；自带两个分区控制；操作简单，编辑播放列表在“记事本”中即可完成，无需专用程序；价格低廉；
　　2　本控制器是将MP3播放、定时器及设备电源控制有机的结合在一起，以实现在指定时间打开指定设备播放指定音乐的功能。它可以用于学校、工厂、商场或者车站中以及经常需要在固定的时间播放预先设置好的音乐或者广播的场所。
　　
　　六、创新点
　　
　　1　独立工作，无须专用电脑控制；
　　2　根据播放列表指令播放MP3音乐文件：
　　3　独立时钟，断电不影响走时；
　　4　自带2路功放电源控制；
　　5　MP3数据文件和播放指令保存在SD卡上。方便编辑和更换：
　　6　操作简单，编辑播放列表在“记事本”中即可完成，无需专用程序；
　　7　自身功耗低。
　　
　　评委点评
　　为了改善学校音乐铃声播放系统，将MP3、定时器及电源控制设备有机组合在一起，自己动手制作了能控时播放音乐和铃声的播放控制器，解决学校无电脑控时播放音乐和铃声的困难。该作品有一定的实用价值。