数字音乐盒的课程设计Word格式.docx

1、AT89C51主要性能参数如下：与MC51产品指令系统完全兼容K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式 2.2时钟电路时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟是保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢2。为达到振荡周期是12MHZ的要求，这里要采用12MHZ的晶振，另外有两个22PF的电容，晶振

2、引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。时钟电路如图3。图3时钟电路2.3 复位电路单片机在启动时都需要进行复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。51系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期（24个振荡周期）以上，则CPU就可以响应并将系统复位3。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。复位电路如图4。图4复位电路2.4 按键电路按键的闭合与否，反映在行线输出电压上就呈现高电平或低电平，如果高电平表示键断开，低电平则表示键闭合，通过对

3、行线电平高低状态的检测，便可确认按键按下与否。P1.0，P1.1，P1.4，P1.5作为控制按键，其中P1.0-P1.1扫描行，P1.4-P1.5扫描列；可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。按键电路如图5。图5 按键电路2.5 蜂鸣器电路电路中蜂鸣器是发声元件，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式（直流/方波）等4。由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，单片机的I/O口是无法直接驱动的（但AVR可以驱动小功率蜂鸣器），所以要利用放大电路来驱动，一般使用三极管来放大电流就可以了。蜂鸣器由一个三极管，两个

4、电阻和一个二极管组成。蜂鸣器电路如图6。图6 蜂鸣器电路2.6 显示电路2.6.1 线段的显示点阵图形式液晶由MN显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共168=128个点组成，屏上6416个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H

5、，（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理5。2.6.2 字符的显示用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由68或88点阵组成，要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可6。显示电路如图7。图7 显示电

6、路2.7 总体电路总结时钟电路、复位电路、按键电路、蜂鸣器以及显示电路，把其放入一个电路。得到总体的电路。总体电路如图8。图8 总体电路图3 系统软件设计3.1 程序主要流程流程图如图9所示。图9流程图3.2 程序设计对音乐do re mi fa so la si分别编码为17，重音do编为8，重音re编为9，停顿编为0。播放长度以十六分音符为单位（在本程序中为165ms），一拍即四分音符等于4个十六分音符，编为4,其它的播放时间以此类推。音调作为编码的高4位，而播放时间作为低4位，如此音调和节拍就构成了一个编码。以0xff作为曲谱的结束标志7。举例1：音调do,发音长度为两拍，即二分音符，将

7、其编码为0x18。举例2：音调re,发音长度为半拍，即八分音符，将其编码为0x22歌曲播放的设计。先将歌曲的简谱进行编码，储存在一个数据类型为unsigned char的数组中。程序从数组中取出1个数，然后分离出高4位得到音调，接着找出相应的值赋给定时器0，使之定时操作蜂鸣器，得出相应的音调；接着分离出该数的低4位，得到延时时间，接着调用软件延时。程序：#include intrins.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar m,n;uchar i,timecount=0,timesec=0,timemin=0,ti

8、mecheck=0;char r0=2;sbit beepIO=P30;typedef unsigned char BYTE;typedef unsigned int WORD;typedef bit BOOL ;sbit rs = P20; sbit rw = P21;sbit ep = P22;sbit pausekey=P11;uchar k,q,f;uchar code dis1 =1 ji mo sha zhou;uchar code dis2 = 2 tong huauchar code dis3 =3 qian nian lianuchar code T492=0,0,0xF8,

9、0x8B,0xF8,0xF2,0xF9,0x5B,0xF9,0xB7,0xFA,0x14,0xFA,0x66,0xFA,0xB9,0xFB,0x03,0xFB,0x4A,0xFB,0x8F,0xFB,0xCF,0xFC,0x0B,0xFC,0x43,0xFC,0x78,0xFC,0xAB,0xFC,0xDB,0xFD,0x08,0xFD,0x33,0xFD,0x5B,0xFD,0x81,0xFD,0xA5,0xFD,0xC7,0xFD,0xE7,0xFE,0x05,0xFE,0x21,0xFE,0x3C,0xFE,0x55,0xFE,0x6D,0xFE,0x84,0xFE,0x99,0xFE,

10、0xAD,0xFE,0xC0,0xFE,0x02,0xFE,0xE3,0xFE,0xF3,0xFF,0x02,0xFF,0x10,0xFF,0x1D,0xFF,0x2A,0xFF,0x36,0xFF,0x42,0xFF,0x4C,0xFF,0x56,0xFF,0x60,0xFF,0x69,0xFF,0x71,0xFF,0x79,0xFF,0x81uchar code music12=0,4, 22,4,22,4,17,4,15,4,15,4,17,12,15,4,15,2,17,2,15,4,13,4,13,4,15,12,0,4,20,4,20,4,20,4,17,4,20,4,20,4,2

11、0,4,17,4,22,4,17,4,17,4,15,4,15,4,17,12,15,4,15,2,17,2,15,4,13,4,13,4,15,12,20,4,20,4,20,2,17,2,17,4,20,4,20,4,20,2,17,2,17,2,17,2,24,4,20,4,20,2,17,2,17,4,20,4,22,12,17,4,22,4,25,4,25,4,17,4,22,4,25,8,24,4,22,2,24,2,22,4,20,4,15,4,17,12,15,4,15,4,15,4,10,4,15,4,17,4,20,8,17,4,24,4,24,4,20,4,15,4,17

12、,12,29,4,27,2,29,2,27,4,25,4,25,4,27,12,29,4,29,2,27,4,25,4,27,6,27,2,25,4,24,4,20,4,20,2,17,2,20,4,20,2,22,2,22,16,0xFF,0xFF;uchar code music22=0,4, 16,6,19,2,19,6,16,2,14,6,0,10,16,6,19,2,19,6,16,2,14,8,0,8,26,8,21,6,24,2,23,6,21,2,19,8,21,16,0,8,16,6,19,2,19,6,16,2,14,8,0,8,26,8,21,6,23,2,21,14,2

13、4,6,23,2,21,6,19,2,16,6,14,2,13,8,14,16,0,4,19,6,19,2,21,6,21,2,23,8,21,4,0,4,19,6,19,2,16,6,19,2,16,8,14,6,0,4,26,16,21,4,26,4,21,4,26,16,21,4,26,16,0,4,16,8,16,8,14,8,16,8,21,4,26,4,21,4,26,4,0,8,16,8,16,8,14,8,16,8,21,4,26,4,21,4,26,4,0,8,19,8,19,6,21,2,16,8,0,8,19,6,21,2,19,6,21,2,16,8,0,8,21,8,

14、26,8,21,4,24,12,23,6,21,2,19,8,21,16,14,4,21,4,14,4,19,4,16,6,14,2,13,8,14,16,uchar code music32=0,4,27,4,19,4,19,4,27,4,26,4,26,2,27,2,24,8,22,4,17,4,24,4,22,4,19,16,15,4,12,4,12,4,15,4,17,8,19,8,26,6,26,2,26,4,24,4,24,4,19,4,19,8,27,4,19,4,19,4,27,4,26,4,26,2,27,2,24,6,24,2,15,4,12,4,12,4,15,4,17,

15、8,19,8,19,6,19,2,19,4,17,4,14,4,14,4,14,4,7,4,12,24,uchar timetable =00:00;void delay（uchar p） uchar i,j; for（;p0;p-） for（i=181;ii-） for（j=181;jj-）;BOOL lcd_bz（） BOOL result; rs = 0; rw = 1; ep = 1; _nop_（）; result = （BOOL）（P0 & 0x80）; ep = 0; return result; void lcd_wcmd（BYTE cmd） while（lcd_bz（）; r

16、w = 0; P0 = cmd;void lcd_pos（BYTE pos） lcd_wcmd（pos | 0x80）;void lcd_wdat（BYTE dat） rs = 1; P0 = dat; void lcd_init（） lcd_wcmd（0x38）; delay（1）; lcd_wcmd（0x0c）; lcd_wcmd（0x06）; lcd_wcmd（0x01）; void pause（） for（i=150; for（j=150; void timecount_init（） interrupt 3 TH1=（65535-45872）/256; TL1=（65535-45872

17、）%256; timecount+; if（timecount=20） timesec+; timecount=0; if（timesec=60） timesec=0; timemin+; void adfa（） interrupt 0 timesec=0; timemin=0; r0+; delay（5）; if（r011） r0=11; void adfii（） interrupt 2 if（pausekey=0） beepIO=0; while（pausekey=0）; while（pausekey=1）; delay（8）; else timesec=0; r0-; if（r0=0）

18、r0=1;void T0_int（） interrupt 1 beepIO=!beepIO; TH0=Tm0; TL0=Tm1;void zhuanhuan（）timetable3=timesec/10+0timetable4=timesec%10+timetable2=:timetable0=timemin/10+timetable1=timemin%10+void timedis（）if（timecheck!=timesec）timecheck=timesec;zhuanhuan（）;lcd_pos（0x49）;lcd_wdat（timetable0）;lcd_wdat（timetable

19、1）;lcd_wdat（timetable2）;lcd_wdat（timetable3）;lcd_wdat（timetable4）;void main（） uchar i=0,lcd_check=0; TMOD=0x11; PX0=1; PX1=1; EX0=1; EX1=1; EA=1; ET0=1; ET1=1; TR1=1; pausekey=1; lcd_init（）; while（1） if（r0=0） delay（1）; lcd_pos（0）; i = 0; while（dis1i != 0） lcd_wdat（dis222i）; i+; if（r0=1） timedis（）; i

20、f（lcd_check!=r0） lcd_wcmd（0x01）; lcd_check=r0; lcd_pos（0）; lcd_wdat（dis1i）; m=music1i0;n=music1i1; if（m=0x00） TR0=0;delay（n）;i+;/ else if（m=0xFF）delay（30）;i=0;timesec=0;timemin=0; else if（m=music1i+10） TR0=1;TR0=0;pause（）; if（r0=2） timedis（）; if（lcd_check! lcd_check=r0; lcd_pos（0）; while（dis2i ! lcd_wdat（dis2i）; m=music2i0;n=music2i1; else if（m=music2i+10） 4 系统软件仿真在这里系统仿真我们使用实验室常用的Protues仿真软件，把总电路画入ISIS软件，把程序加入Keil软件，然后进行软件和硬件的统一调试8。图10 仿真初始界面图11 仿真播放第一首图12 仿真播放第