【正文】 ....................................... 4 單片機(jī)的組成 ............................................................................................... 4 單片機(jī)的特點(diǎn) ............................................................................................... 4 單片機(jī)的分類 ............................................................................................... 5 單片機(jī)的應(yīng)用分類 ........................................................................................ 5 第三章 八音盒的設(shè)計(jì)要求與發(fā)音原理 .................................................................. 6 單片機(jī)八音盒的設(shè)計(jì)基本要求 ................................................................... 6 八音盒的設(shè)計(jì)發(fā)音原理 ............................................................................... 6 關(guān)于 AT89C51 的性能介紹 ........................................................................... 8 AT89C51 的管腳介紹 .................................................................................... 9 第四章 硬件設(shè)計(jì) .................................................................................................... 11 Proteus 功能及其特點(diǎn) .............................................................................. 11 硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................................. 11 簡單八音盒的設(shè)計(jì) .................................................................................... 12 LCD 數(shù)碼顯示器簡介結(jié)構(gòu) ......................................................................... 16 第五章 軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................... 17 軟件流程圖 ................................................................................................. 17 歌曲的編碼改寫實(shí)例 ................................................................................... 17 第六章 軟、硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試 ............................................................................ 18 調(diào)試 ............................................................................................................. 18 仿真 ............................................................................................................. 19 程序調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決的辦法 ..................................................... 21 第七章 PCB 設(shè)計(jì)及電路制作 ............................................................................... 21 PCB 制作流程 .............................................................................................. 21 繪制 PCB 圖注意事項(xiàng) ................................................................................. 25 總結(jié) .............................................................................................................................. 25 致謝詞 .......................................................................................................................... 26 參考文獻(xiàn)： .................................................................................................................. 27 附錄 .............................................................................................................................. 27 摘要 傳統(tǒng)的音樂盒多是機(jī)械音樂盒，其工作原理是通過齒輪帶動(dòng)一個(gè)帶有鐵 釘?shù)蔫F桶轉(zhuǎn)動(dòng) ,鐵桶上的鐵釘撞擊鐵片制成的琴鍵，從而發(fā)出聲音。 基于單片機(jī)設(shè)計(jì)制作的電子式音樂盒。所放歌曲的節(jié)奏可以根據(jù)需要進(jìn) 行設(shè)置，根據(jù)存儲容量的大小，可以盡可能多的存儲歌曲。此次設(shè)計(jì)要利用單片機(jī)及 KeilC51編程軟件編程和 PROTEUS單片機(jī)仿真軟件等方面知識 ,用 KeilC51 編程軟件編程，用 PROTEUS 單片機(jī)仿真軟件仿真。用 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)音樂盒。 4) 可通過功能鍵選擇樂曲，暫停，播放。內(nèi)置自動(dòng)定時(shí)器，若沒有按鍵，則自動(dòng)演奏歌曲。 單片機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制音樂播放， 采用 電子音樂盒的設(shè)計(jì)。最后制作實(shí)物，將程序下載到單片機(jī)中，利用 I/O 口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng) 揚(yáng)聲 器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演奏樂曲。其中，地址總線的作用是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)提供地址，CPU 通過它們將地址輸出到存儲器或 I/O 接口；數(shù)據(jù)總線的作用是在 CPU與存儲器或 I/O 接口之間，或存儲器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包括 CPU 發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU 的應(yīng)答信號線等。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯 片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。單片機(jī)的邏輯控制功能及 運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī) 。 單片機(jī)的分類 單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，應(yīng)用一個(gè)較科學(xué)的分類方法。 2. 總線型 /非總線型 這是按單片機(jī)是否提供并行總線來區(qū)分的。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴(yán)格的。 (2)單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 機(jī)電一體化是械工業(yè)發(fā)展的方向。例 如，在工業(yè)測控、航空航天、尖端武器、機(jī)器人等各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，都可以用單片機(jī)作為控制器。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。首先要了解 對應(yīng)的音調(diào)， 音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時(shí)也與聲音強(qiáng)度有關(guān)。 音符的發(fā)音主要靠不同的音頻脈沖。將 51 單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器工作在計(jì)數(shù)器模式 1 下，改變計(jì)數(shù)初值 TH0,TL0 以產(chǎn)生不同的頻率。比如說音樂是 C 調(diào)的，那么出現(xiàn)低音的 5SO，直接將代碼寫為 1；出現(xiàn)低音 6LA,直接寫一個(gè) 2 的代碼；出現(xiàn)低音 7SI，直接寫一個(gè) 3 代碼。為了方便，將節(jié)拍數(shù)也進(jìn)行了編碼，并且計(jì)算了樂譜節(jié)拍編程時(shí)的延時(shí)時(shí)間，如表 23 和表 24 所示。由于將多功能 8 位CPU 和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價(jià)的方案。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電 流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口在 FIASH 變成和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行 輸出口） /INTO（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） TO（記時(shí)器 0外部輸入） T1（記時(shí)器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和變成校驗(yàn)接收一些控制信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令時(shí) ALE才起作用。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。在 FLASH 編程期間。 第四章 硬件設(shè)計(jì) Proteus功能及其特點(diǎn) 1 .Proteus 介紹 (1)實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真相結(jié)合。 (3)提供軟件調(diào)試功能。按下播放鍵，揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出一種曲調(diào)。 當(dāng)復(fù)位按鈕按下時(shí)，內(nèi)存和相關(guān)的寄存器，計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)器所具有狀態(tài)表示的器件全部被復(fù)位，回到初始狀態(tài)。由于 P0 口作為輸出，應(yīng)加上拉電阻。 （ 1） 硬件電路中用 ～ 控制按鍵，其中 ～ 掃描行，～ 掃描列 ； （ 2）用 ～ 作為 LCD 的 RS、 R/W、 E的控制信號 ； （ 3） 用 ～ 作為 LCD 的 D0～ D7的控制信號 ； （ 4）用 口控制蜂鳴器 ； （ 5）電路為 12MHz 晶振頻率工作，起振電路中 C1,C2 均為 30pf。例如 6號鍵被按下時(shí)，行線 X1和列線 Y2被短路，此時(shí) X1的電平由 Y2 的電位決定。這種逐行逐列的檢查鍵盤的狀態(tài)過程稱為對鍵盤的一次掃描。外部光線愈強(qiáng)，它的顯示效果愈好。通過驅(qū)動(dòng)電路后在 LCD 顯示出字符。 這首歌編碼后的代碼為： DB 64H,84H,92H,91H,81H,93H,61H,54H,62H DB 82H,92H,91H,81H,92H,64H,62H,82H,92H,91H,81H,93H,61H DB 54H,82H,62H,51H,61H,51H,41H,52H,24H,92H,54H,82H,64H,52H DB 42H,94H,82H,62H,51H,61H,51H,41H,52H,24H DB 00H 第六章 軟、硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試 調(diào)試 （ 1）按照第 2 章設(shè)計(jì)的硬件電路在 proteus 軟件內(nèi)畫好電路圖。 LCD 顯示如圖 53 所示（以按下 5 鍵為例）： 圖 53 按下 5 鍵時(shí) LCD 的顯示 （ 3）按下 C 鍵，則 LCD 顯示由當(dāng)前樂曲跳轉(zhuǎn)到下一首，蜂鳴器響起下一首樂曲。 2） 程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運(yùn)用很重要，為保險(xiǎn)起見，都用 LJMP,編譯時(shí)就遇到過跳轉(zhuǎn)指令用錯(cuò)程序無法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。 5） 編程前要加流程圖，這樣會(huì)使思路清晰，例如數(shù)字音樂盒的設(shè)計(jì)思路完全可以按著 MP3 的工作方式列寫流程圖。在此對話框中，鍵入相應(yīng)的封裝形式，對于按鈕 K1～ K16 的封裝形式 為“ SWPUSH1”。 放置元件 指定元件封裝形式后，進(jìn)入 ARES7 工作界面，如圖所示。同樣，在放置元件前，通過單擊按鈕 可更改元件的放置方向。 （ 2）打印時(shí)總是不能打印到一頁紙上： pcb 庫時(shí)沒有在原點(diǎn)； ， pcb 板界