音乐倒数计时器单片机课程设计报告.docx
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音乐倒数计时器单片机课程设计报告
音乐倒是计时器
一、设计要求
利用STC89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。
做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。
同时输出控制一个继电器吸合，继电器驱动一个3W的大功率LED灯，亮度可以由单片机控制从50%～100%连续可调。
定时闹钟的基本功能如下。
⏹字符型LCD（16 2）显示器。
⏹显示格式为“TIME分分:
秒秒”。
⏹用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。
一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。
1、程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1～K4动作如下。
K1—可调整倒计数的时间1～60分钟。
K2—设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。
K3—设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。
K4—设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。
2、复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1键则在LCD上显示出设置画面。
此时，若：
a.按操作键K2—增加倒计数的时间1分钟。
b.按操作键K3—减少倒计数的时间1分钟。
c.按操作键K4—设置完成。
二、系统硬件说明
2.1：
音乐倒是计时器要实现一种由单片机控制的带LCD显示的倒数计时器，单片机工作于12MHZ时钟频率，使用其定时/计数器T0，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。
该设计具有5个功能按键，用户可以通过这些按键设置定时时间和选择控制定时，倒计数为零时，可通过扬声器将音乐播放出来。
系统结构图如下图所示。
2.2AT89C52
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程（S系列的才支持在线编程）。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
主要特性：
·兼容MCS51指令系统·8k可反复擦写（>1000次）FlashROM
·32个双向I/O口·256x8bit内部RAM
·3个16位可编程定时/计数器中断·时钟频率0-24MHz
·2个串行中断·可编程UART串行通道
·2个外部中断源·共8个中断源
·2个读写中断口线·3级加密位
·低功耗空闲和掉电模式
2.3电路原理图如下：
2.4电路仿真图如下：
三、系统软件设计
音乐倒数计时器软件设计关键是实现音乐的播放。
利用定时计数器，通过载入不同的计数初值，产生频率不同的方波，输入到蜂鸣器（SOUNER）中，使其发出频率不同的声音。
本设计中单片机晶振为11.0592MHz，通过计算各音阶频率，可得1、2、3、4、5、6、7共7个音应赋给定时器的初值为64580、64684、64777、64820、64898、64968、65030。
通过K1~K5开关进行控制时间设置来完成其基本功能，当倒计时为零时，通过通过蜂鸣器放出一段音乐。
3.1系统基本流程图如下：
3.2部分程序如下：
#include
#include
#definetime100
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
uintflag,flag0,flag1,flag2,flag3,flag4,flag5,minute,second=60;
intt=0,flag6=0;
ucharnum,j,i,k=0,time_H,time_L,times,m,n,p;
ucharcodetable[]="TIME00:
00";
ucharcodeFREQH[]={
0xF2,0xF3,0xF5,0xF5,0xF6,0xF7,0xF8,//低音1234567
0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC,0xFC,//1,2,3,4,5,6,7,!
0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE,//高音1234567
0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF};//超高音1234567
ucharcodeFREQL[]={
0x42,0xC1,0x17,0xB6,0xD0,0xD1,0xB6,//低音1234567
0x21,0xE1,0x8C,0xD8,0x68,0xE9,0x5B,0x8F,//1,2,3,4,5,6,7,i
0xEE,0x44,0x6B,0xB4,0xF4,0x2D,//高音234567
0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16};//超高音1234567
ucharcodeMUSIC[]={3,2,2,3,2,2,3,2,4,3,2,2,3,2,2,3,2,4,3,2,2,
5,2,2,1,2,3,2,2,1,3,2,4,4,2,2,4,2,2,
4,2,3,4,2,2,4,2,2,3,2,2,3,2,2,3,2,1,3,2,1,
3,2,2,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,5,2,3,5,1,2,
5,1,2,3,2,2,2,2,2,1,2,2,5,1,3,5,1,1,
5,1,1,5,1,2,3,2,2,2,2,2,1,2,2,6,1,3,6,1,2,
6,1,2,4,2,2,3,2,2,2,2,2,6,1,3,6,1,2,0,0,0};
sbitkey1=P3^3;
sbitkey2=P3^4;
sbitkey3=P3^5;
sbitkey4=P3^6;
sbitkey5=P3^7;
sbitP1_0=P1^0;
sbitRS=P2^5;
sbitRW=P2^6;
sbitE=P2^7;
sbitled_red=P1^3;
voidwrite_time（uintaddr,uintdate）;
voiddelay（uintz）//延时函数//
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;}
voiddelay1（unsignedchard）//us延时
{
while（--d）;
}
voiddelay2（unsignedchard）//延时1mS
{
while（d--）
{delay1（245）;
delay1（245）;
}
}
voiddelay3（uchard）//延时125ms，4/4拍
{
for（m=0;mdelay2（125）;
TR1=0;
}
voidSong（）{
TH1=time_H;//赋值定时器时间，决定频率
TL1=time_L;
TR1=1;//打开定时器
delay3（times）;//延时所需要的节拍
}
voidwrite_com（ucharcom）//1602写命令函数//
{
RS=0;
P0=com;
delay（5）;
E=1;
delay（10）;
E=0;
}
voidwrite_date（uchardate）//1602写数据函数//
{
RS=1;
P0=date;
delay（5）;
E=1;
delay（10）;
E=0;
}
voidKEY1（）//按键1//
{
while（flag1）
{
if（key2==0）
{
delay（time）;
if（key2==0）
{
if（minute<60）
minute=minute+1;
write_time（7,minute）;
}
}
if（key3==0）
{
delay（time）;
if（key3==0）
{
if（minute>0）
minute=minute-1;
write_time（7,minute）;
}
}
if（key4==0||key5==0）
{
delay（150）;
if（key4==0||key5==0）
{
flag1=0;
flag=1;
TR0=1;
}
}
}
}
voidKEY2（）//按键2//
{
minute=5;
write_time（7,minute）;
while（flag2）
{
if（key5==0）
{
delay（time）;
if（key5==0）
{
flag2=0;
flag=1;
TR0=1;
}
}
}
}
voidKEY3（）//按键3
{
minute=10;
write_time（7,minute）;
while（flag3）
{
if（key5==0）
{
delay（time）;
if（key5==0）
{
flag3=0;
flag=1;
TR0=1;
}
}
}
}
voidKEY4（）//按键4
{
minute=20;
write_time（7,minute）;
while（flag4）
{
if（key5==0）{
delay（150）;
if（key5==0）{
flag4=0;
flag=1;
TR0=1;
}
}
}
}
voidwrite_time（uintaddr,uintdate）//lcd1602初始化
{
uintge,shi;
ge=date%10;
shi=date/10;
write_com（0x80+addr）;
write_date（0x30+shi）;
write_date（0x30+ge）;
if（addr==7&&date==0）
j=1;
if（j==1&&addr==10&&date==0）
{
flag0=1;
TR0=0;
TR1=1;
flag5=1;//flag5=1
}
}
voidinit（）
{
P3=0xff;
RW=0;
write_com（0x38）;
write_com（0x0c）;
write_com（0x06）;
write_com（0x80）;
TMOD=0x11;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
TH1=0xfc;
TL1=0x44;
ET1=1;
ET0=1;
TR0=1;
EA=1;
flag0=1;
for（num=0;num<12;num++）
{
write_date（table[num]）;
delay（20）;
}
}
voidstart（）//按键初始化
{
if（key1==0）
{
delay（time）;
if（key1==0）
{
flag0=0;
flag1=1;
KEY1（）;
}
}
if（key2==0）
{
delay（time）;
if（key2==0）
{
flag0=0;
flag2=1;
KEY2（）;
}
}
if（key3==0）
{
delay（time）;
if（key3==0）
{
flag0=0;
flag3=1;
KEY3（）;
}
}
if（key4==0）
{
delay（150）;
if（key4==0）
{
flag0=0;
flag4=1;
KEY4（）;
}
}
}
voidwrite_time0（）//倒计程序的子初始化程序
{
minute=minute-1;
write_time（7,minute）;
write_time（10,59）;
flag=0;
}
voidcounter（）//倒计程序
{
while（flag6）
{
led_red=~led_red;
if（flag==1）
write_time0（）;
t=0;
flag6=0;
second=second-1;
write_time（10,second）;
if（k==1&&second==0）
{
if（minute>0）
minute=minute-1;
write_time（7,minute）;
}
if（second==0）
{
k=1;
second=59;
}
}
}
intmain（）
{
init（）;
while
（1）
{
while（flag0）
start（）;
counter（）;
while（flag5）
{
TMOD=0x10;//置定时器1工作方式1
EA=1;//打开全局中断
ET1=1;//打开定时1中断
while（1
{
i=0;
while（i<140）
{//音乐数组长度，循环播放
n=MUSIC[i]+7*MUSIC[i+1]-1;//去音符振荡频率所需数据
time_H=FREQH[n];
time_L=FREQL[n];
times=MUSIC[i+2];//节拍时长
i=i+3;
Song（）;
}
}
}
}
return0;
}
voidinter0（）interrupt1//中断T0
{
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
t++;
if（t==20）
flag6=1;
}
voidinter1（）interrupt3//中断T1
{
TR1=0;
P1_0=!
P1_0;
TH1=time_H;
TL1=time_L;
TR1=1;
}
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