【正文】 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 1288 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 硬件電路設(shè)計(jì) （ 1） 晶振電路 此電路的兩個(gè)電容的頻率一致，形成共振，從而達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的頻率。最主要作用是為單片機(jī)提供一定頻率的系統(tǒng)時(shí)鐘。 晶振提供的時(shí)鐘頻率越高， 意味著 單片機(jī)運(yùn)行速度 也 就越快 。 圖 22 晶振電路 （ 2） 復(fù)位電路 復(fù)位電路工作原理如下圖所示，復(fù)位方式有上電復(fù)位跟手動(dòng)按鈕復(fù)位兩種。通電后電路對(duì)電容進(jìn)行充電，此過(guò)程使其處于高電平狀態(tài)，在高電平狀態(tài)時(shí)能達(dá)到復(fù)位，按下按鍵后電路的電容處于放電狀態(tài)，即低電平，不能復(fù)位。 圖 23 復(fù)位電路 (3) 發(fā)聲電路 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 發(fā)聲電路是用三極管（ PNP）驅(qū)動(dòng)蜂鳴器低電平正常發(fā)聲， 對(duì)于 PNP 管， 基極接低電平 ， 發(fā)射極接 VCC， BE 導(dǎo)通 。 集電極接負(fù)載接地 ， CE 導(dǎo)通 。 當(dāng) I/O 口輸出是高電平是，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。 LS1SpeakerGNDVCCQ12N3906R1200R 圖 24 發(fā)聲電路 (4) 按鍵電路 本來(lái)按鍵開(kāi)關(guān)有四個(gè)引腳，但自己所做的設(shè)計(jì)只能用到其中兩個(gè)引腳，若開(kāi)關(guān)按下的時(shí)候 電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，四個(gè)開(kāi)關(guān)處于并聯(lián)狀態(tài)，相互不會(huì)產(chǎn)生任何電壓電流的影響。 GND12 34A2開(kāi)關(guān)按鈕12 34A3開(kāi)關(guān)按鈕12 34A4開(kāi)關(guān)按鈕12 34A5開(kāi)關(guān)按鈕 圖 25 按鍵電路 （ 5）電源電路 通過(guò) USB 口提供電流，再經(jīng)過(guò)兩個(gè)濾波電容過(guò)濾掉其中的交流電流，使其變成單一的直流電流。 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 GNDVCCU11電容 104+22U12電容 10u5V12233GND4U10方形 usb 插頭S3SWSPSTD10LED0R2500R 圖 26 電源電路 (6) 顯示部分電路 該部分由 4個(gè)晶體管控制 4 個(gè)數(shù)碼管，晶體管的原理和發(fā)聲電路里的晶體管的原理是一樣的，當(dāng)晶體管的基極是低電平時(shí)，數(shù)碼管處于顯示狀態(tài)，相反，處于高電平時(shí)，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，而數(shù)碼管也處于截止?fàn)顟B(tài)。顯示部分分為位選部分和段選部分： VCCd2 d3 d4d1 Q22N3906Q32N3906Q42N3906Q52N3906R19200RR20200RR21200RR22200R 圖 27 顯示部分分 為位選部分 圖 224是段選部分，由 P0 控制數(shù)碼管的段選，從而顯示你想要的數(shù)字，圖224 為共陽(yáng)極數(shù)碼管，當(dāng) I/O 為低電平時(shí)，相應(yīng)的段位的燈就會(huì)亮，相反，當(dāng)I/O 為高電平時(shí)，相應(yīng)的段位的燈就不會(huì)亮。 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 B6d35d24F3A2d11E12D11Dp10C9G8d47S1共陽(yáng)數(shù)碼管 d1 d2 d3d4R11200R12200R13150R14200R15200R16200R17200R18200 圖 28 顯示部分分為段選部分 (7) PC 機(jī)與單片機(jī)通信接口 使用時(shí)需要注意的是 MAX232 有兩組輸入，兩組輸出，你在使用時(shí)輸入輸出要同號(hào)，即與單片機(jī)相連的端，輸入選的是 TIN2，輸出選 ROUT2，與串口座 DB9相連端同樣選擇輸入端 RRIN2，輸出端 RROUT2。 CAP 1+1RRIN28CAP6CAP 25CAP 13CAP +2CAP 2+4RTOUT27ROUT29TIN210TIN111ROUT112RRIN113RTOUT114GND15VCC16U9MAX2321234567891110J1D Connector 9GNDGNDVCC+C21uF+C31uF+C4電容 1u+C11uF 圖 29 單片機(jī)與 PC機(jī)通信部分 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 第三章 音樂(lè)播放器的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 音頻脈沖產(chǎn)生的原理 音頻振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致聲音的產(chǎn)生，頻率的高低決定了聲音的高低。音頻大致處于20HZ200KMH 之間。其中正常耳朵能辨識(shí)聲音頻率大致為 200HZ20KHZ。 音樂(lè)是由音符組成的，而不同的音符對(duì)應(yīng)不同的振蕩頻率。單片機(jī)的定時(shí)器可以產(chǎn)生不同頻率，在驅(qū)動(dòng)通過(guò)蜂鳴器，就可以播放音樂(lè)了。如果要產(chǎn)生音頻脈沖，需要算出該音頻的周期 T，然后除以 2得到半周期 T/2 時(shí)間，再通過(guò)讓單片機(jī)的某個(gè) I/O 口反向，就能夠在單片機(jī)的這個(gè) I/O 引腳得到次頻率的脈沖。 節(jié)拍產(chǎn)生原理與音樂(lè)頻率轉(zhuǎn)換 通常 音階頻率 都是 是固定 不變 的， 然而節(jié)拍則 有快慢的區(qū)別，拍子的長(zhǎng)短與節(jié)奏的快慢成反比?？刂瓢l(fā)音有調(diào)用延時(shí)程序和采用定時(shí)中斷兩種方式。 據(jù)節(jié)拍原理的特征，可設(shè)定每 為 1拍， 1/4 拍就是 ，只要設(shè)定延時(shí)時(shí)間就可以求得節(jié)拍時(shí)間。假設(shè) 1/4 拍為 1DELAY（延時(shí)），則 1 拍應(yīng)為 4 DELAY,則以后的諸如 3/4 拍等均可以依次類(lèi)推。 表 31 為節(jié)拍時(shí)間設(shè)定表 表 32 節(jié)拍碼對(duì)照表 1/4 節(jié)拍 1/8節(jié)拍 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 1 1/4 拍 1 1/8 拍 2 2/4 拍 2 1/4 拍 3 3/4 拍 3 3/8 拍 4 1 拍 4 1/2 拍 5 1 又 1/4 拍 5 5/8 拍 6 1 又 1/2 拍 6 3/4 拍 7 1 又 3/4 拍 7 7/8 拍 8 2 拍 8 1拍 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 9 2 又 1/4 拍 9 1又 1/8 拍 A 2 又 1/2 拍 A 1又 1/4 拍 B 2 又 3/4 拍 B 1又 3/8 拍 C 3 拍 C 1又 1/2 拍 D 3 又 1/4 拍 D 1又 5/8 拍 E 3 又 1/2 拍 E 1又 3/4 拍 F 3 又 3/4 拍 F 1又 7/8 拍 音階的實(shí)現(xiàn) 因 為每個(gè)音階對(duì)應(yīng)相應(yīng)的頻率，所以音階可以用來(lái)表示音調(diào)的高低。又由于音階可以通過(guò)不同頻率的方波產(chǎn)生，其關(guān)系如表 33。因?yàn)轭l率倒數(shù)即為周期，所以可由單片機(jī)中的定時(shí)來(lái)控制方波的周期，每當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)就會(huì)產(chǎn)生中斷反應(yīng)。其周期可以通過(guò)跟揚(yáng)聲器所連接的 取反后就得到，因此可以達(dá)到控制頻率（音階）的目的。 表 33音階與頻率的關(guān)系 注： 0表示簡(jiǎn)譜中的空拍 當(dāng)晶體振蕩頻率達(dá)到 ,定時(shí)器在方式 1下工作時(shí)，如果各音階相對(duì)應(yīng)的定時(shí)器計(jì)數(shù)初值為 X，則可根據(jù) 16 61 / ( 2) ( 2 ) 12 / ( 6 10 )fX? ? ? ? ?計(jì)算 X。 音階 頻率（ Hz） 定時(shí)器初值 音階 頻率（ Hz） 定時(shí)器初值 音階 頻率（ Hz） 定時(shí)器初值 1 2 3 4 5 6 7 0 131 147 165 175 196 220 247 0 0F85EH 0F933H 0F9F0H 0FA49H 0FAE6H 0FB74H, 0FBF4H 0100H 1 2 3 4 5 6 7 0 262 294 330 349 392 440 494 0 0FC2FH 0FC99H 0FCF8H 0FD22H 0FD73H 0FDBAH 0FDFAH 0100H 1 2 3 4 5 6 7 0 523 587 659 698 784 880 988 0 0FE17H 0FE4CH 0FE7CH 0FE91H 0FEB9H 0FEDDH 0FEFDH 0100H 低八度音 中 音 高八度音 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 音頻轉(zhuǎn)換流程圖 圖 31 音頻轉(zhuǎn)換流程圖 主程序設(shè)計(jì)流程 通過(guò)初始化進(jìn)行中斷屬性設(shè)置、定時(shí)器設(shè)置并打開(kāi)中斷跟定時(shí)器，此過(guò)程中CPU 處于一直不斷運(yùn)行中，然后等待按鍵是否按下，即判斷電平狀態(tài)，高電平為斷開(kāi)，低電平為導(dǎo)通，然后進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)判斷按鍵編號(hào)， 播放指定的曲目，播放完成，這是循環(huán)往復(fù)的一個(gè)過(guò)程。 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 no yes 圖 32 軟件設(shè)計(jì)流程 開(kāi)始 初始化 設(shè)置中斷屬性、設(shè)置定時(shí)器 打開(kāi)中斷、打開(kāi)定時(shí)器 判斷按鍵的編號(hào) 執(zhí)行播放命令 判斷按鍵是否按下 結(jié)束 貴陽(yáng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 第四章 系統(tǒng)調(diào)試及分析 在比較了市面上較多的仿真軟件之后，在從對(duì)軟件熟悉程度以及自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求做了認(rèn)真的對(duì)比之后，慎重選擇的 仿真平臺(tái)為 Proteus 軟件 ，結(jié)果證明這是能夠達(dá)到此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的仿真要求的 。 硬件調(diào)試 本次設(shè)計(jì)在 調(diào)試單片機(jī) 89c85RD+、 LM386N1 跟 MAX232 的電路過(guò)程中也遇到了許許多多的問(wèn)題。 問(wèn)題：?jiǎn)纹瑱C(jī)無(wú)法正常下載程序。 調(diào)試步驟： （ 1）檢查單片機(jī)跟串口電路連接是否錯(cuò)誤。檢查出單片機(jī)的 1 19 腳的 印制線 接在了 1 18 腳上，致使晶振無(wú)法工作。出現(xiàn)錯(cuò)誤原因是由于自己制作 PCB板時(shí)，自己將 印制線 連錯(cuò)。解決辦法：將 17 腳的 印制線 用小刀將其切斷，再將19腳與晶振通過(guò)導(dǎo)線連接起來(lái)。 （ 2）檢查串口的接口是否連接正確。發(fā)現(xiàn)串口連接線的發(fā)送兩端跟數(shù)據(jù)接收接反了，致使單片機(jī)無(wú)法正常接受到數(shù)據(jù)。解決辦法：把串口 DB9 端拆出，將連接 2腳和 3 腳的數(shù)據(jù)線進(jìn)行交 換。 （ 3）檢查焊接電路是否有虛焊和漏焊。 （ 4）檢查所選串口助手芯片是不是正確的。 MAX232 工作電壓如表 41所示。 表 41 管腳 電壓值（ V） 管腳 電壓值（ V） 1 9 2 10 0 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 0