单片机实习计划包含电子琴.docx
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单片机实习计划包含电子琴
单片机教学实习计划
班级
10大专机电数控电子班
课程
单片机原理与应用
任课教师
实验内容名称
00－59秒计时器（利用软件延时）、电子琴
目的
要求
掌握MCS51单片机的小型应用电路的制作过程，训练其编程方法。
材料
工具
单片机微机仿真实验系统、焊接相关工具、00－59秒计时器相关元器件、电子琴相关元器件。
实习内容及
时间安排
10大专机电班第十周上半周；10大专机电班第十下周半周；
10大专班数控班第十一周上半周；10大专电子班第十二周
实训步骤：
00－59秒计时器（利用软件延时）
图4.11.11
一、实验任务
如下图所示，在AT89S51单片机的P0和P2端口分别接有两个共阴数码管，P0口驱动显示秒时间的十位，而P2口驱动显示秒时间的个位。
2．电路原理图
3．系统板上硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：
P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。
（2．把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：
P2.0/A8对应着a，P2.1/A9对应着b，……，P2.7/A15对应着h。
4．程序设计内容
（1．在设计过程中我们用一个存储单元作为秒计数单元，当一秒钟到来时，就让秒计数单元加1，当秒计数达到60时，就自动返回到0，重新秒计数。
（2．对于秒计数单元中的数据要把它十位数和个数分开，方法仍采用对10整除和对10求余。
（3．在数码上显示，仍通过查表的方式完成。
（4．一秒时间的产生在这里我们采用软件精确延时的方法来完成，经过精确计算得到1秒时间为1.002秒。
DELY1S:
MOVR5,#100
D2:
MOVR6,#20
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
DJNZR5,D2
RET
5．程序框图
6．汇编源程序图4.11.2
SecondEQU30H
ORG0
START:
MOVSecond,#00H
7．C语言源程序
#include
unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
unsignedcharSecond;
voiddelay1s（void）
{
unsignedchari,j,k;
for（k=100;k>0;k--）
for（i=20;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
}
voidmain（void）
{
Second=0;
P0=table[Second/10];
P2=table[Second%10];
while
（1）
{
delay1s（）;
Second++;
if（Second==60）
{
Second=0;
}
P0=table[Second/10];
P2=table[Second%10];
}
}
NEXT:
MOVA,Second
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
LCALLDELY1S
INCSecond
MOVA,Second
CJNEA,#60,NEXT
LJMPSTART
DELY1S:
MOVR5,#100
D2:
MOVR6,#20
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
DJNZR5,D2
RET
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,
7DH,07H,7FH,6FH
END
“叮咚”门铃
1．实验任务
当按下开关SP1，AT89S51单片机产生“叮咚”声从P1.0端口输出到LM386，经过放大之后送入喇叭。
2．电路原理图
图4.19.1
3．系统板上硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPKIN端口上；
（2．在“音频放大模块”区域中的SPKOUT端口上接上一个8欧或者是16欧的喇叭；
（3．把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上；
4．程序设计方法
（1．我们用单片机实定时/计数器T0来产生700HZ和500HZ的频率，根据定时/计数器T0，我们取定时250us，因此，700HZ的频率要经过3次250us的定时，而500HZ的频率要经过4次250us的定时。
（2．在设计过程，只有当按下SP1之后，才启动T0开始工作，当T0工作完毕，回到最初状态。
（3．“叮”和“咚”声音各占用0.5秒，因此定时/计数器T0要完成0.5秒的定时，对于以250us为基准定时2000次才可以。
5．程序框图
主程序框图T0中断服务程序框图
图4.19.2
6．汇编源程序
T5HZEQU30H
T7HZEQU31H
T05SAEQU32H
T05SBEQU33H
FLAGBIT00H
STOPBIT01H
SP1BITP3.7
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVTMOD,#02H
MOVTH0,#06H
MOVTL0,#06H
SETBET0
SETBEA
NSP:
JBSP1,NSP
LCALLDELY10MS
JBSP1,NSP
SETBTR0
MOVT5HZ,#00H
MOVT7HZ,#00H
MOVT05SA,#00H
MOVT05SB,#00H
CLRFLAG
CLRSTOP
JNBSTOP,$
LJMPNSP
DELY10MS:
MOVR6,#20
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
RET
INT_T0:
INCT05SA
MOVA,T05SA
CJNEA,#100,NEXT
MOVT05SA,#00H
INCT05SB
MOVA,T05SB
CJNEA,#20,NEXT
MOVT05SB,#00H
JBFLAG,STP
CPLFLAG
LJMPNEXT
STP:
SETBSTOP
CLRTR0
LJMPDONE
NEXT:
JBFLAG,S5HZ
INCT7HZ
MOVA,T7HZ
CJNEA,#03H,DONE
MOVT7HZ,#00H
CPLP1.0
LJMPDONE
S5HZ:
INCT5HZ
MOVA,T5HZ
CJNEA,#04H,DONE
MOVT5HZ,#00H
CPLP1.0
LJMPDONE
DONE:
RETI
END
7．C语言源程序
#include
unsignedchart5hz;
unsignedchart7hz;
unsignedinttcnt;
bitstop;
bitflag;
voidmain（void）
{
unsignedchari,j;
TMOD=0x02;
TH0=0x06;
TL0=0x06;
ET0=1;
EA=1;
while
（1）
{
if（P3_7==0）
{
for（i=10;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P3_7==0）
{
t5hz=0;
t7hz=0;
tcnt=0;
flag=0;
stop=0;
TR0=1;
while（stop==0）;
}
}
}
}
voidt0（void）interrupt1using0
{
tcnt++;
if（tcnt==2000）
{
tcnt=0;
if（flag==0）
{
flag=~flag;
}
else
{
stop=1;
TR0=0;
}
}
if（flag==0）
{
t7hz++;
if（t7hz==3）
{
t7hz=0;
P1_0=~P1_0;
}
}
else
{
t5hz++;
if（t5hz==4）
{
t5hz=0;
P1_0=~P1_0;
}
}
}
电子琴
1．实验任务
（1．由4X4组成16个按钮矩阵，设计成16个音。
（2．可随意弹奏想要表达的音乐。
2．电路原理图
图4.22.1
3．系统板硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPKIN端口上；
（2．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上；
4．相关程序内容
（1．4X4行列式键盘识别；
（2．音乐产生的方法；
一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
现在以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
低1 DO
262
63628
#4FA#
740
64860
#1 DO#
277
63731
中5SO
784
64898
低2 RE
294
63835
#5SO#
831
64934
#2RE#
311
63928
中6LA
880
64968
低3M
330
64021
#6
932
64994
低4FA
349
64103
中7SI
988
65030
#4FA#
370
64185
高1DO
1046
65058
低5SO
392
64260
#1DO#
1109
65085
#5SO#
415
64331
高2RE
1175
65110
低6LA
440
64400
#2RE#
1245
65134
#6
466
64463
高3M
1318
65157
低7SI
494
64524
高4FA
1397
65178
中1DO
523
64580
#4FA#
1480
65198
#1DO#
554
64633
高5SO
1568
65217
中2RE
587
64684
#5SO#
1661
65235
#2RE#
622
64732
高6LA
1760
65252
中3M
659
64777
#6
1865
65268
中4FA
698
64820
高7SI
1967
65283
下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据
低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间
TABLE:
DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0
DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0
DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0
DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0
DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0
DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0
DW0
2、音乐的音拍，一个节拍为单位（C调）
曲调值
DELAY
曲调值
DELAY
调4/4
125ms
调4/4
62ms
调3/4
187ms
调3/4
94ms
调2/4
250ms
调2/4
125ms
对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。
下面就用AT89S51单片机产生一首“生日快乐”歌曲来说明单片机如何产生的。
在这个程序中用到了两个定时/计数器来完成的。
其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。
5．程序框图
图4.22.2
6．汇编源程序
KEYBUFEQU30H
STH0EQU31H
STL0EQU32H
TEMPEQU33H
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVTMOD,#01H
SETBET0
SETBEA
WAIT:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK1
MOVKEYBUF,#0
LJMPDK1
NK1:
CJNEA,#0DH,NK2
MOVKEYBUF,#1
LJMPDK1
NK2:
CJNEA,#0BH,NK3
MOVKEYBUF,#2
LJMPDK1
NK3:
CJNEA,#07H,NK4
MOVKEYBUF,#3
LJMPDK1
NK4:
NOP
DK1:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK1A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK1A
CLRTR0
NOKEY1:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.5
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY2
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY2
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK5
MOVKEYBUF,#4
LJMPDK2
NK5:
CJNEA,#0DH,NK6
MOVKEYBUF,#5
LJMPDK2
NK6:
CJNEA,#0BH,NK7
MOVKEYBUF,#6
LJMPDK2
NK7:
CJNEA,#07H,NK8
MOVKEYBUF,#7
LJMPDK2
NK8:
NOP
DK2:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK2A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK2A
CLRTR0
NOKEY2:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.6
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY3
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY3
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK9
MOVKEYBUF,#8
LJMPDK3
NK9:
CJNEA,#0DH,NK10
MOVKEYBUF,#9
LJMPDK3
NK10:
CJNEA,#0BH,NK11
MOVKEYBUF,#10
LJMPDK3
NK11:
CJNEA,#07H,NK12
MOVKEYBUF,#11
LJMPDK3
NK12:
NOP
DK3:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK3A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK3A
CLRTR0
NOKEY3:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.7
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY4
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK13
MOVKEYBUF,#12
LJMPDK4
NK13:
CJNEA,#0DH,NK14
MOVKEYBUF,#13
LJMPDK4
NK14:
CJNEA,#0BH,NK15
MOVKEYBUF,#14
LJMPDK4
NK15:
CJNEA,#07H,NK16
MOVKEYBUF,#15
LJMPDK4
NK16:
NOP
DK4:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK4A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK4A
CLRTR0
NOKEY4:
LJMPWAIT
DELY10MS:
MOVR6,#10
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
RET
INT_T0:
MOVTH0,STH0
MOVTL0,STL0
CPLP1.0
RETI
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H
DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H
TABLE1:
DW64021,64103,64260,64400
DW64524,64580,64684,64777
DW64820,64898,64968,65030
DW65058,65110,65157,65178
END
7．C语言源程序
#include
unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
unsignedchartemp;
unsignedcharkey;
unsignedchari,j;
unsignedcharSTH0;
unsignedcharSTL0;
unsignedintcodetab[]={64021,64103,64260,64400,
64524,64580,64684,64777,
64820,64898,64968,65030,
65058,65110,65157,65178};
voidmain（void）
{
TMOD=0x01;
ET0=1;
EA=1;
while
（1）
{
P3=0xff;
P3_4=0;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
for（i=50;i>0;i--）
for（j=200;j>0;j--）;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
switch（temp）
{
case0x0e:
key=0;
break;
case0x0d:
key=1;
break;
case0x0b:
key=2;
break;
case0x07:
key=3;
break;
}
temp=P3;
P1_0=~P1_0;
P0=table[key];
STH0=tab[key]/256;
STL0=tab[key]%256;
TR0=1;
temp=temp&0x0f;
while（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
}
TR0=0;
}
}
P3=0xff;
P3_5=0;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
for（i=50;i>0;i--）
for（j=200;j>0;j--）;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（t
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