【正文】 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1 2021 年小學(xué)期單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 題目：電子音樂發(fā)生器 班 級(jí)： 班內(nèi)序號(hào)： 實(shí)驗(yàn)組號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2 期中檢查 教師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 3 電子音樂發(fā)生器 ―― 2021211****班 實(shí)驗(yàn)摘要 此次本組制作的基于 pic 單片機(jī)的電子音樂發(fā)生器是具有液晶顯示屏提示的音樂簡(jiǎn)單演奏、播放等功能的演示作品。在目前很多簡(jiǎn)單音樂播放器件（如賀卡、禮品中的簡(jiǎn)單音樂單元）中，這樣的簡(jiǎn)單電路和 rom 編程原理都是可以通用的，而且電路搭接、布局簡(jiǎn)單，十分適合電路原理學(xué)習(xí)、匯編語(yǔ)言編程零基礎(chǔ)訓(xùn)練以及簡(jiǎn)單禮品核心部分制作參考。 整個(gè)系統(tǒng)中，微控制器采用了 Microchip 公司的 PIC16F877，軟件設(shè)計(jì)中涉及PORTB\PORTC\PORTD\PORTE用作普通數(shù)字 I/O腳功能。本實(shí)驗(yàn)用單片機(jī) PORTB\D接收 來(lái)自鍵盤輸入的指令信息，由此確定 lcd 液晶屏幕顯示以及喇叭播放內(nèi)容，再通過(guò) PORTC\D\E 輸出聲音或字幕信息。 Abstract In this experiment， our group made this pic microcontroller based electronic music generator is a simple LCD prompts music playing, playback and other functions to the presentation. In the current lot of simple music playback devices (such as greeting cards, gift of simple musical elements), such a simple circuit and rom programming principles can all be generic, and the circuit lap, the layout is simple, very suitable circuit schematic learn assembly language zerobased training program and a simple gift core part of the production reference. Throughout the system, the microcontroller uses Microchip39。s PIC16F877, software design involves PORTB \ PORTC \ PORTD \ PORTE used as a normal digital I / O pin functions. The experiment with the microcontroller PORTB \ D receives mands from the keyboard input information, thereby determining the LCD screen display and speakers to play the content, and then through PORTC \ D \ E output sound or subtitle information. 關(guān)鍵字 單片機(jī) —— microcontroller 芯片 —— CMOS chip lcd液晶顯示屏 —— LCD screen 輸入輸出端口 —— I / O pin 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 4 一一 .實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 論論 證證 與與 比比 較較 電子音樂發(fā)生器采用以 Microchip 公司的 PIC16F877 芯片為核心的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，外部電路連接有喇叭、鍵盤、 lcd液晶顯示屏以及其他必要系統(tǒng)調(diào)節(jié)元件。 在將所要實(shí)現(xiàn)的功能用匯編語(yǔ)言加以實(shí)現(xiàn)并燒入 rom 中，作為實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中的硬件部分實(shí)現(xiàn)人員 ，我在本次實(shí)驗(yàn)中的主要工作是相關(guān)資料搜集、軟件的入手使用、相關(guān)樂譜搜集及樂理知識(shí)簡(jiǎn)單介紹、實(shí)驗(yàn)記錄與圖形繪制和最終的硬件設(shè)計(jì)與焊接實(shí)現(xiàn)。 其中，困難的部分在于，理論上認(rèn)為電子音樂發(fā)生器模擬真正樂器的仿真實(shí)現(xiàn)方法，與現(xiàn)實(shí)電路實(shí)現(xiàn)起來(lái)有著一定的差別，在長(zhǎng)音、樂譜存儲(chǔ)播放上，編程的同組搭檔也費(fèi)了不少腦筋和時(shí)間。 二二 .系系 統(tǒng)統(tǒng) 總總 體體 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) ⒈ 系統(tǒng)模塊總體框圖 ⒉ 程序流程圖 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 5 三三 .硬硬 件件 連連 接接 ⒈ 單片機(jī)與輸出元件連接 音樂發(fā)生器的聲音輸出單元十分簡(jiǎn)單，即 pic16f877 單片機(jī)的 RC0 端口與喇叭單元信號(hào)輸入端以導(dǎo)線連接即可。而單片機(jī)與 lcd 液晶顯示則需要相應(yīng)管腳與單片機(jī) RE0\1 和 RD07管腳（ 10個(gè)）以導(dǎo)線連接。 ⒉ 單片機(jī)與輸入元件連接 輸入元件中，鍵盤輸入需單片機(jī) RD74和 RB30端口（ 8個(gè)）相連。 硬件連接為我的最主要分工部分，其中，各部分的外圍支持電路（如 4M有源晶振、重置電路、喇叭的放大電路、電源供應(yīng)電路等的詳細(xì)情況請(qǐng)見下圖，具體硬件原理圖） 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 6 具體硬件原理圖（設(shè)計(jì)、手繪， 12組硬件部分負(fù)責(zé)學(xué)生：劉冰宇） 四四 .調(diào)調(diào) 試試 過(guò)過(guò) 程程 ⒈ 軟件程序部分 雖然軟件部分是由本組隊(duì)友完成的，但是基本原理上在平時(shí)的合作中我也學(xué)到了很多容易些的原理，而且在理解了程序控制和輸出原理的基礎(chǔ)上完成硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)也就更加有利了。 首先，曲目存儲(chǔ)形式，在參考資料“兩只老虎”簡(jiǎn)譜的簡(jiǎn)單樂理解釋之后，存儲(chǔ)過(guò)程中由于 1/4音符（該曲為“ 4/4拍”歌曲，即“以四分音符為一拍、每小節(jié)有 4拍”，該曲中有設(shè)置 1/4拍的必要，詳細(xì)見附件“簡(jiǎn)譜 1”）的原 因?qū)е鲁绦蛟啻涡枰匦戮帉憽? 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 7 ⒉ 硬件部分 硬件部分設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)由我負(fù)責(zé)，硬件部分的完成分為：電路圖的設(shè)計(jì)、面包板上的電路實(shí)現(xiàn)、萬(wàn)能板上的電路實(shí)現(xiàn)三部分。 繪制基本電路圖并根據(jù)電路圖搭接面包板上的電路，但是由于面包板搭接存在不穩(wěn)定性，電路時(shí)常會(huì)有輸出失常的情況發(fā)生，在最后一次電路終于正常工作、各項(xiàng)參數(shù)均正常之后，聽取實(shí)驗(yàn)室老師的建議，直接進(jìn)行焊接，在考慮了手中現(xiàn)有萬(wàn)能板的條件之后，重新繪制適合于該萬(wàn)能板布局的電路圖，并著手焊接和測(cè)試。 調(diào)試過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)： 市面上學(xué)生自行購(gòu)買的萬(wàn)能板與教師下發(fā)的教學(xué)用萬(wàn)能板有著很大區(qū)別，其用法也有不同，教學(xué)用萬(wàn)能板有內(nèi)置相連的焊點(diǎn)，這樣的結(jié)構(gòu)十分適合初次焊接整個(gè)電路的學(xué)生使用。 焊接很多管腳與輸出元件的部分時(shí)，強(qiáng)烈建議焊接之后立即使用萬(wàn)用表測(cè)量焊點(diǎn)是否真正焊上，否則在電路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)再查找將有可能浪費(fèi)不必要的時(shí)間。要在各種學(xué)習(xí)中貫徹“微積分”的思想，化整為零，分步擊破，再將它們重新組合以求得整體效果的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，焊一部分就驗(yàn)一部分，焊接完成的部分及時(shí)檢驗(yàn)，這樣才能最大限度保證電路整體的正常工作。（詳細(xì)請(qǐng)參考本實(shí)驗(yàn)報(bào)告第 七部分附錄中的各部分分解硬件原理圖） 邊分析邊檢查，猜想可能造成此現(xiàn)象的各種原因，逐個(gè)檢驗(yàn)。 仔細(xì)讀圖，避免管腳接錯(cuò)這樣的低級(jí)錯(cuò)誤。 五五 .參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) ： PIC單片機(jī)實(shí)用教程 —— 基礎(chǔ)篇 李學(xué)海 北京航空航天大學(xué)出版社 使用說(shuō)明：的確是一本不可或缺的教材，本書列舉了很多實(shí)用的具有實(shí)戰(zhàn)意義的例子，單片機(jī)入門就是通過(guò)把這本書里的好例子一字一行敲進(jìn)電腦去來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 PIC單片機(jī)實(shí)用教程 —— 提高篇 李學(xué)海 北京航空航天大學(xué)出版社 使用說(shuō)明：繼承了前面基礎(chǔ)篇的風(fēng)格，例子也具有實(shí)戰(zhàn)意義，主要講 RA、 TMR2的 使用和 CCP模塊的 PWM脈寬調(diào)制功能。 六六 .實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 心心 得得 體體 會(huì)會(huì) 單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 8 在本次小學(xué)期實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們組（ 12 組， A 網(wǎng)）遇到的最嚴(yán)重的問(wèn)題，但同時(shí)卻并非實(shí)驗(yàn)本身學(xué)習(xí)問(wèn)題，時(shí)間存在著客觀限制，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間在期末考試之后，實(shí)驗(yàn)結(jié)束即意味著組員訂票返鄉(xiāng)，由于暑假鐵路客運(yùn)訂票高峰一票難求的原因，我們組不得不非常無(wú)奈而遺憾地選擇了一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的題目（本組軟件負(fù)責(zé)的隊(duì)友同學(xué)其實(shí)本來(lái)是非常中意于“單片機(jī)智能車”這個(gè)題目的，但是未能如愿為之嘗試、努力和鉆研，實(shí)在是一大遺憾）并以相對(duì)緊湊的實(shí)驗(yàn)節(jié)奏完成了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成功能： LCD 顯示的電子 音樂發(fā)生器，用時(shí)： 30 個(gè)教學(xué)單元（第 11天完成驗(yàn)收）。 首先，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中學(xué)到的知識(shí)與技能，本次實(shí)驗(yàn)中參考正規(guī)科研實(shí)驗(yàn)的模式編寫并保存了“實(shí)驗(yàn)日記”和出于個(gè)