单片机课程设计报告.docx

1、单片机课程设计报告单片机课程设计实 验 报 告学 院：XXXX专 业：XXXX学生姓名：XXXX学 号：XXXX任课教师：XXXX XX 年 XX 月 XX 日一、实验目的1.熟练应用proteus仿真单片机基本功能；2.了解计算机控制蜂鸣器发声原理（模拟电子琴）；3.增强对汇编语言的熟悉。二、功能说明1. 仿真功能：可以成功仿真单片机小程序；2. 单片机功能：电子音调发生器-拨动不同的开关产生不同的音调即依次波动K0K7,发出1,2,3,4,5,6,7，i八个音调，播放两首乐曲。三、实验原理及设计思路（一）Proteus仿真单片机 在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：

2、*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；且对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易让

3、人接受，更容易提高。实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。（二）电子音调发生器 1实验原理 （1）音调与节拍： 音调由不同频率的方波产生，音调与频率的关系如下表所示。要产生音频方波，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用计时器计时此半周期时间，每当计时到后就将输出方波的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚得到此频率的方波。在ZKS-03实验仪上，产生方波的I/O脚选用P1.7，通过跳线选择器JP1将单片机的P1.7与蜂鸣器的驱动电路相连。这样P1.7输出不同频

4、率的方波，蜂鸣器便会发出不同的声音。 音乐的节拍是由延时实现的，如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒。只要设定延时时间，就可求得节拍的时间。延时作为基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。（2）蜂鸣器电路：蜂鸣器有交流和直流两种。直流蜂鸣器驱动简单，一旦在引脚上加入直流电源它就会发出一定频率的声音，此时声音的音调和音量是固定的；而交流蜂鸣器在这方面则显得较灵活，输入声音信号的频率和音长是可控的，因此输出的声响将更逼真、更悦耳。本实验仪有一个交流蜂鸣器，由于一般I/O口的驱动能力有限，因此不用它直接驱动蜂鸣器，它与P87C52X2的连接方式如下图所示。Buzzer通过一个跳线与P1.7相连，P1

5、.7输出不同频率的方波信号，蜂鸣器就会发出不同的声音。如果控制输出信号的频率和音长，蜂鸣器则会发出悦耳的音乐。2.设计思路 可将功能实现分如下模块：电源模块-开关控制模块+MCU控制模块+蜂鸣器发生模块-数码管显示模块四、实验过程(一)Proteus仿真单片机1.第一个LED灯亮：程序：#include reg52.h sbit led1=P10; void delay() int i,j; for(i=0;i100;i+) for(j=0;j1000;j+); void main() while(1) led1=1;delay();led1=0;delay(); 实验现象：第一个LED灯亮。

6、仿真： 2.流水灯程序：#include void delay(void) int i; int j; for(i=0;i100;i+) for(j=0;j200;j+); void main(void) int i; while(1) P1 = 0xFF;delay(); for(i=0;i8;i+) P1 = P1 1;delay(); 实验现象：LED 灯从LED1向LED8依次亮，到全部亮后在循环仿真： 3.按键中断程序：#includesbit s1 = P20;sbit s2 = P21;sbit s3 = P22;sbit s4 = P23;sbit en = P25;int d

7、ispcount = 0;void Delay(int m)while(-m);void ext_int0() interrupt 0 /中断服务程序 EA = 0; Delay(4000); dispcount+; /每按一次中断按键，计数加一 if(dispcount=10) dispcount=0; EA = 1;void ext_int1() interrupt 2 /中断服务程序 EA = 0; Delay(4000); dispcount-; /每按一次中断按键，计数减一 if(dispcount0) dispcount=9; EA = 1;void display(void) /

8、数码管显示函数 s1 = 0; s2 = 0; s3 = 0; s4 = 0; en = 1; switch(dispcount) case 0: P0 = 0xC0; /display 0 Delay(60000); break; case 1: P0 = 0xF9; /display 1 Delay(60000); break; case 2: P0 = 0xA4; Delay(60000); /display 2 break; case 3: P0 = 0xB0; /display 3 Delay(60000); break; case 4: P0 = 0x99; /display 4

9、break; case 5: P0 = 0x92; /display 5 Delay(60000); break; case 6: P0 = 0x82; /display 6 Delay(60000); break; case 7: P0 = 0xF8; /display 7 Delay(60000); break; case 8: P0 = 0x80; /display 8 Delay(60000); break; case 9: P0 = 0x90; /display 9 Delay(60000); break; default: P0 = 0x88; /display a break;

10、void main() TCON=0x05; IE=0x85; while(1) display(); /循环显示,等待中断 实验现象:数码管显示4个0,进入等待外部中断状态：按下S1时,显示值加一;按下S2时,显示值减一;仿真结果：初始显示0000，按下开关一后，数字加一；按下开关二，数字减一；最大值9999. (二)电子音调发生器1.实验源程序ORG 0000HKEYPRO:JB P1.2,GO1 ;P1.2口为1时跳转 LJMP GOMUS1 ;P1.2口为0时判断P1.4是否也为0,P1.4为0时长转移 GO0:LJMP KEYP01 ;P1.4口不为0，P1.2口为0时发1音 GO1

11、:JB P1.4,GO2 LJMP GOMUS6 G10:LJMP KEYP02 ;检查P1.2不为0后，P1.4口为0 发“2”音 GO2:JB P1.5,GO3 LJMP GOMUS3 GO21:LJMP KEYP03 GO3:JB P1.6,GO4 LJMP GOMUS7 GO31:LJMP KEYP04 GO4:JB P3.2,GO5 LJMP GOMUS4 GO41:LJMP KEYP05 GO5:JB P3.3,GO6 LJMP GOMUS8 GO51:LJMP KEYP06 GO6:JB P3.4,GO8 LJMP GOMUS2 GO7:LJMP KEYP07 ;p3.4口为0

12、发“7”音 GO8:JB P3.5,KEYPRO ;都为1则重新扫描 LJMP GOMUS5 ;跳到再次判定k6 GO9:LJMP KEYP08 ;判定k6不为0，则p3.5口为0 发“I”音GOMUS1:JB P1.4,GO0 LJMP MUSTART1 ;k0,k1同为0播歌1，k1不为0，返回1.2发“1”音GOMUS2:JB P3.5,GO7 LJMP MUSTART2 ;k6,k7同为0播歌2，k7不为0，返回3.4发“7”音GOMUS3:JB P1.6,GO21 LJMP MUSTART3GOMUS4:JB P3.3,GO41 LJMP MUSTART4 GOMUS5:JB P3.

13、4,GO9 ;k7为0，再检查k6是否为0 LJMP MUSTART2GOMUS6:JB P1.2,G10 LJMP MUSTART1 ;k1为0，再检查k0是否为0GOMUS7:JB P1.5,GO31 LJMP MUSTART3GOMUS8:JB P3.2,GO51 LJMP MUSTART4KEYP01:SETB P1.7 ;音调1的方波发生 MOV R3,#100 ;设循环初值，使开关在0时播放一段时间MAIN01: MOV TMOD,#01H ;设置定时器t0工作方式1 MOV TL0,#21H MOV TH0,#0F9H ;音调1对应初值f921h SETB TR0 ;启动t0工作

14、WAIT1:JNB TF0,WAIT1 ;定时未到，循环等待 CLR TF0 ;定时到，清tf0 CPL P1.7 ;由p1.7输出，信号取反 DJNZ R3,MAIN01 MOV A,#0F9H ACALL SHOW LJMP KEYPRO KEYP02:SETB P1.7 ;音调2的方波发生 MOV R3,#100MAIN02: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0E1H MOV TH0,#0F9H SETB TR0WAIT2:JNB TF0,WAIT2 CLR TF0 CPL P1.7 DJNZ R3,MAIN02 MOV A,#0A4H ACALL SHOW LJMP KE

15、YPROKEYP03:SETB P1.7 ;音调3的方波发生 MOV R3,#100MAIN03: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#8CH MOV TH0,#0FAH SETB TR0WAIT3:JNB TF0,WAIT3 CLR TF0 CPL P1.7 DJNZ R3,MAIN03 MOV A,#0B0H ACALL SHOW LJMP KEYPROKEYP04:SETB P1.7 ;音调4的方波发生 MOV R3,#100 SETB P1.6MAIN04: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0D8H MOV TH0,#0FAH SETB TR0WAIT4:JNB

16、 TF0,WAIT4 CLR TF0 CPL P1.7 DJNZ R3,MAIN04 MOV A,#99H ACALL SHOW LJMP KEYPROKEYP05:SETB P1.7 ;音调5的方波发生 MOV R3,#100MAIN05: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#68H MOV TH0,#0FBH SETB TR0WAIT5:JNB TF0,WAIT5 CLR TF0 CPL P1.7 DJNZ R3,MAIN05 MOV A,#92H ACALL SHOW LJMP KEYPROKEYP06:SETB P1.7 ;音调6的方波发生 MOV R3,#100 MAIN0

17、6: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0E9H MOV TH0,#0FBH SETB TR0WAIT6:JNB TF0,WAIT6 CLR TF0 CPL P1.7 DJNZ R3,MAIN06 ACALL SHOW MOV A,#82H LJMP KEYPROKEYP07:SETB P1.7 ;音调7的方波发生 MOV R3,#100MAIN07: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#5BH MOV TH0,#0FCH SETB TR0WAIT7:JNB TF0,WAIT7 CLR TF0 CPL P1.7 DJNZ R3,MAIN07 MOV A,#0F8H ACA

18、LL SHOW LJMP KEYPROKEYP08:SETB P1.7 ;音调I的方波发生 MOV R3,#100MAIN08: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#8FH MOV TH0,#0FCH SETB TR0WAIT8:JNB TF0,WAIT8 CLR TF0 CPL P1.7 DJNZ R3,MAIN08 MOV A,#80H ACALL SHOW LJMP KEYPROJIELI:JMP KEYPROMUSTART1: ;歌曲1的播放程序 MOV R0,#00H ;节拍表指针置零 MOV R1,#00H ;音符表指针置零RTAB:MOV A,R0 MOV DPTR,#

19、RYTH MOVC A,A+DPTR MOV R2,A ;查表法将一个节拍数据取出放R2计数器中TTAB:MOV A,R1 MOV DPTR,#TONE MOVC A,A+DPTR MOV R3,A ;取出音符表高8位 INC R1 ;指针加1 MOV A,R1 MOV DPTR,#TONE MOVC A,A+DPTR MOV R4,A ;取出低8位 SETB P1.7 ;输出相应音调的方波LOOP:MOV R5,#3BHMAIN:MOV TMOD,#01H MOV TL0,R4 MOV TH0,R3 SETB TR0WAIT:JNB TF0,WAIT CLR TF0 CPL P1.7MAYA

20、:JB P1.2,MAYB ;判断1.2，1.4口是否有为1 JB P1.4,MAYB LJMP RA MAYB:JB P3.4,JIELI ;判断3.4，3.5口是否有为1 JB P3.5,JIELI LJMP MUSTART2 ;3.4，3.5口皆为0则放第二首歌RA: MOV A,#86H ;显示E ACALL SHOW DJNZ R5,MAIN ;无打断则继续放第一首歌 DJNZ R2,LOOPINC R0INC R1 ;两个表的指针都加1CJNE R1,#166,RTAB ;判断是否取完LJMP KEYPRO;知足音符表TONE2:; 1 7. 1 5 5 1 7. 1 3 DB 0

21、F9H,21H,0F8H,0B6H,0F9H,21H,0FBH,68H,0FBH,68H,0F9H,21H,0F8H,0B6H,0F9H,21H,0FAH,8CH; 1 7. 1 5. 3 2 6. 7. 1 2 DB 0F9H,21H,0F8H,0B6H,0F9H,21H,0F6H,0D4H,0FAH,8CH,0F9H,0E1H,0F7H,0D1H,0F8H,0B6H,0F9H,21H,0F9H,0E1H; 1 7. 1 5 5 6 7 i 5DB 0F9H,21H,0F8H,0B6H,0F9H,21H,0FBH,68H,0FBH,68H,0FBH,0E9H,0FCH,5BH,0FCH,8F

22、H,0FBH,68H; 6 7 i 5 3 3 4 3 6. 2 1DB 0FBH,0E9H,0FCH,5BH,0FCH,8FH,0FBH,68H,0FAH,8CH,0FAH,8CH,0FAH,0D8H,0FAH,8CH,0F7H,0D1H,0F9H,0E1H,0F9H,21H; 1 i 7 6 4 2 5. 7 6 5 2 1 DB 0F9H,21H,0FCH,8FH,0FCH,5BH,0FBH,0E9H,0FAH,0D8H,0F9H,0E1H,0FDH,6EH,0FCH,5BH,0FBH,0E9H,0FBH,68H,0F9H,0E1H,0F9H,21H; 2 3 4 4 6 5 3 2 3

23、 3 4 5 DB 0F9H,0E1H,0FAH,8CH,0FAH,0D8H,0FAH,0D8H,0FBH,0E9H,0FBH,68H,0FAH,8CH,0F9H,0E1H,0FAH,8CH,0FAH,8CH,0FAH,0D8H,0FBH,68H; 1 i 7 6 4 7 i 2 5 2 7 i DB 0F9H,21H,0FCH,8FH,0FCH,5BH,0FBH,0E9H,0FAH,0D8H,0FCH,5BH,0FCH,8FH,0FCH,0EFH,0FBH,68H,0FCH,0EFH,0FCH,5BH,0FCH,8FH; 6 7 i 6 7 i 2 5 DB 0FBH,0E9H,0FCH,0

24、EFH,0FCH,8FH,0FBH,0E9H,0FCH,5BH,0FCH,8FH,0FCH,0EFH,0FBH,68H;知足节拍表RYTH2:DB 08,04,04,08,12,08,04,04,20DB 08,04,04,06,09,04,04,04,04,20DB 08,04,04,08,12,10,07,07,20DB 10,08,08,08,04,06,06,04,03,04,05DB 04,06,06,08,08,05,04,05,05,06,08,08DB 04,05,08,04,05,08,04,05,08,04,05,06DB 04,05,06,10,08,06,06,12,0

25、9,07,06,15DB 04,04,14,04,04,14,05,22MUSTART3: ;歌曲3的播放程序 MOV R0,#00H ;节拍表指针置零 MOV R1,#00H ;音符表指针置零RTAB3:MOV A,R0 MOV DPTR,#RYTH3 MOVC A,A+DPTR MOV R2,A ;查表法将一个节拍数据取出放R2计数器中TTAB3:MOV A,R1 MOV DPTR,#TONE3 MOVC A,A+DPTR MOV R3,A ;取出音符表高8位 INC R1 ;指针加1 MOV A,R1 MOV DPTR,#TONE3 MOVC A,A+DPTR MOV R4,A ;取出低

26、8位 SETB P1.7 ;输出相应音调的方波LOOP3:MOV R5,#3BHMAIN3:MOV TMOD,#01H MOV TL0,R4 MOV TH0,R3 SETB TR0WAIT33:JNB TF0,WAIT33 CLR TF0 CPL P1.7MAYA2:JB P1.5,MAYB2 JB P1.6,MAYB2 ;判断1.5,1.6口是否有1 LJMP RB1MAYB2:JB P1.2,BACK1 JB P1.4,BACK1 LJMP MUSTART1 ;1.2，1.4口皆为0则放第一首歌BACK1:LJMP JIELIRB1: MOV A,#86H ACALL SHOW DJNZ

27、R5,MAIN3 ;无打断则继续放第三首歌 DJNZ R2,LOOP3INC R0INC R1 ;两个表的指针都加1CJNE R1,#166,RTAB3 ;判断是否取完LJMP KEYPRO2.Proteus仿真1）创建一个Keil 应用程序(1)新建一个工程项目文件；(2)为工程选择保存位置，且命名（最好在一个新建文件夹中）；(3)为工程项目设置调试环境；因芯片为AT89C52，选择设备Atmel下AT89C52(4)新建一个新文件并输入程序代码；(5)另存创建的源程序项目文件到同一个文件夹，后缀.asm；(6)把源程序文件添加到项目中。2）编译连接环境设置 为产生.hex输出文件，按如下图

28、对工程目标进行设定：输出.hex文件，点击编译，没有问题就可以直接运行了。3）仿真点击proteus软件中电路图芯片位置，导入该hex，运行即可。3.外接单片机使用方法(1)连接好实验仪与主机的RS-232通信电缆和电源；(2)把实验仪的工作模式选择开关切换到LOAD处，复位系统使实验仪工作于下载状态；(3)运下载软件并装载hex文件：把用户程序经过编译后生成的HEX文件下载，将实验版工作模式选择开关拨至“LOAD”位置，按下复位开关“RESET”，系统复位后，实验仪将执行P87C52X2中的下载监控程序，实现与上位机进行通信，完成下载程序的功能；(4)keil设置：为目标选项参数设置：-设置

29、，根据所连计算机插口，选择COM口；点击调试-运行，即可；若要停止，点击调试-停止运行；(5)脱机运行程序:正确连接实验仪与主机的RS-232通信电缆和电源；把实验仪的工作模式选择开关切换到RUN处，复位系统使实验仪工作于脱机运行状态。五、实验感想纵观这次实验，自我感觉收获很大。因为单片机课程本身实用性就很强，在课堂理论讲解时的硬件结构，指令系统，程序结构，存储器扩展技术等部分内容，均让我在本次实验中有了切身的理解和应用体会。 首先是单片机的焊接，因为有电路图，所以焊接没有什么难度。但是，同样的的焊接方法，我焊接好的单片机却出故障而不能调试，在多方查找症结无果后，我借用他人单片机对我的程序进行了调试。此外我还对基本程序和新程序做了仿真。仿真使用的是proteus软件，需要点击芯片导入hex文件。我先对一些基本小程序做出仿真，大获成功。在本文中我挑选了