单片机课程设计报告蜂鸣器Word格式.docx

1、通过控 制 输 出 方 波 的 时 间 长 短，声 音 的长 短 也 可 以 得 到 控 制 ，因 此 ，根 据 乐 谱 ，以 类 似的音及同样的节拍，单片机就可以产生电子音乐。音乐的播放选择可以通过按键的输入得以实现。 为简便起见，以一定的频率方波产生的音在其每个周期内高低幅值得时间各占 一 半 。因 此 ，输 出 引 脚 在 每 个 方 波 周 期 内 要 动 作 两 次 ：一 次 升 高 ，一 次 降 低 。即 输出引脚的频率是原音频率的两倍。2、单片机产生不同频率脉冲信号的原理 （1）要产生音频脉冲，只要算出某一音频的脉冲（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计

2、时这个半周期的时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期的时间再对I/O反相，就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。 （2）利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法如下： 例如，频率为523Hz，其周期天/523 S=1912uS，因此只要令计数器计时956uS/1us=956，在每计数956次时就将I/O反接，就可得到中音DO（532Hz）。计数脉冲值与频率的关系公式如下： N=Fi/2/Fr（N：计数值，Fi：内部计时一次为1uS，故其频率为1MHz，Fr：要产生的频率 ） （3）其计数值的求法如下：T=65

3、536-N=65536-Fi/2/Fr计算举例： 设K=65536,F=1000000=Fi=1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（1046Hz）的计数值。T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr低音DO的T=65536-500000/262=63627中音DO的T=65536-500000/523=64580高音DO的T=65536-500000/1047=65059 （4）C调个音符频率与计数值T的对照表如下表所示： C调各音符频率与计数值T的对照如下：音符频率（Hz）简谱码T值低1

4、DO26263628#4FA#74064860#1DO#27763731中5SO78464898低2RE29463835#5SO#83164923#2RE#31163928中6LA88064968低3M33064130#693264994低4FA349中7SI9886503037064260高1DO104665058低5SO39211096508541564331高2RE117565110低6LA4406440012456512446664463高3M131865157低7SI49464524高4FA139765178中1DO52364580148065198每个音符使用1个字节，字节的高4位

5、代表音符的高低，低4位代表音符的节拍，下表为节拍码的对照。但如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒，只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1/4节拍为1DELAY，则1拍应为4DELAY，以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY时间，其余的节拍就是它的倍数，如下表为1/4和1/8节拍的时间设定。 节拍与节拍码对照如下：节拍码节拍数11/4拍 1/8拍22/4拍1/4拍33/4拍3/8拍41拍1/2拍51又1/4拍5/8拍61又1/2拍71又3/4拍7/8拍82拍92又1/4拍1又1/8拍A2又1/2拍B2又3/4拍1又3/8拍C3拍D3又1/4拍1又5/8拍E3又1/2拍F3又3/4拍1又

6、7/8拍1/4节拍与1/8节拍的时间设定如下：曲调值DELAY调4/4125毫秒62毫秒调3/4187毫秒94毫秒调2/4250毫秒（5）建立音乐的步骤： 1）先把吧乐谱的音符找出，然后由上表建立T值表的顺序。 2）把T值表建立在TABLE1，构成发音符的计数值放在“TABLE”。 3）简谱码（音符）为高位，节拍为（节拍数）为低4位，音符节拍码放在程序的“TABLE”处。四、设计1、硬件设计1.1总体设计框图1.2硬件设计及原理1.2.1 BST-V51单片机学习板简介：实验板资源配置如下： BST-V51单片机学习板包括STC89C52单片机，其支持USB口或者是串口两种下载程序方式不用另买

7、烧写器编程器等产品可以方便的烧写程序到单片机里。USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直电源。以及包括8位LED发光二极管（做跑马灯实验交通灯实验）、8位数码管、4*4矩阵键盘、蜂鸣器（做单片机发声实验播放音乐实验报警实验等声响实验）、DS18B20温度传感器、AT24C08外部EEPROM存储芯片、SPI串行实时时钟DS1302、MAX232芯片RS232通讯接口、字符液晶1602LCD接口、图形点阵液晶12864接口和ISP下载接口。 BST-V51单片机学习板如下图： 1.2.2 AT89C52 简介 AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS

8、8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与Intel公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。其主要工作特性是： 片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次；片内数据存储器内含256字节的RAM；具有32根可编程I/O口线；具有3个可编程定时器；

9、中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个级优先权的中断结构；串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口；具有一个数据指针DPTR；低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式；具有可编程的3级程序锁定位；AT89C52工作电源电压为5（1+0.2）V，且典型值为5V；AT89C52最高工作频率为24MHz，在这里我们用的是11.0592MHz。AT89C52图如下： 1.2.3蜂鸣器简介：（一）蜂鸣器的介绍 1蜂鸣器的作用 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 2蜂鸣器的分类 蜂鸣

10、器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 3蜂鸣器的电路图形符号 蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。（二）蜂鸣器的结构原理 1压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。 多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.515V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.52.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。 2电

11、磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。 接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。蜂鸣器电路图：2、软件编程（包括软件介绍、流程图、完整的汇编源程序及其注释）2.1 Keil Software简介及开发流程：Keil Software 的8051开发工具提供以下程序，你可以用它们来编译你的C源码，汇编你的汇编源程序，连接和重定位你的目标文件和库文件，创建HEX文件，调试你的目标程序。Windows应用程序uVision3是一个集成开发环境，它把项目管理，源代码编辑，程序调试等集

12、成到一个功能强大的环境中。C51美国标准优化C交叉编译器从你的C源代码产生可重定位的目标文件。A51宏汇编器从你的8051汇编源代码产生可重定位的目标文件。BL51连接/重定位器组合你的由C51和A51产生的可重定位的目标文件，生成绝对目标文件。LIB51库管理器组合你的目标文件，生成可以被连接器使用的库文件。OH51目标文件到HEX格式的转换器从绝对目标文件创建Intel HEX 格式的文件。RTX-51实时操作系统简化了复杂和对时间要求敏感的软件项目。 软件开发流程 ： 1、创建一个项目，从器件库中选择目标器件，配置工具设置。 2、用C语言或汇编语言创建源程序。 3、用项目管理器生成你的应用。 4、修改源程序中的错误。 5、测试，连接应用。 图为：软件开发流程图2.2 流程图：2.3汇编源程序及其注释： OUT BIT P2.3 /该引脚接蜂鸣器 ORG 0000H ;主程序起始地址 LJMP START ;长跳转到主程序 ORG 000BH ;TIMERO中断起始地址 INC 20H ;中断服务,中断计数器加1 MOV TH0,#0D8H ;T0赋初值 MOV TL0,#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中断 RETI ;中断返回