【正文】 圖。當用 JNZ 指令時，跳轉(zhuǎn)范圍比較少，這時要用一個標號中轉(zhuǎn)。 仿真部分采用 protus 6 professional 軟件，此軟件功能強大且操作較為簡單，可以很容易的實現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。選作內(nèi)容：顯示樂曲播放時間或剩余時間 .結(jié)構(gòu)化軟件程序的調(diào)試一般可以將重點放在分模塊調(diào)試上，統(tǒng)調(diào)是最后一環(huán)。8 位， 2行顯示 LCALL ENABLE 4 Proteus 軟件仿真 本次課程設(shè)計所采用的程序調(diào)試軟件為 wave6000 集成調(diào)試 軟件，所采用的仿真軟件為 protus 6 professional 軟件。 程序流程如圖 7所示。 — 計數(shù)器模式和定時器模式選擇位 =0，為定時器模式。本系統(tǒng)的主模塊的程序框圖如下圖 6所示： 圖 6 主程序開始 初始化變量及 LCD 接口 初始化數(shù)字器 T0，定時器 T1 LCD顯示英文歡迎字符 等待按鍵，是否有按鍵？包括播放，暫停，停止按鍵 歌曲號及播放時間顯示在LCD 按照按鍵碼播放對應(yīng)的歌曲 Y N 10 外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計 在本設(shè)計中中斷源是采用外部中斷 0方式，其入口地址是 0003H。 (5)電路為 12MHZ 晶振頻率工作，起振電 路中 C1,C2 均為 30pf。 (2)用 , LED,其中 a,b,c,d,e,f,g,用 為數(shù)碼管位選信號。為達到振 蕩周期是 12MHZ 的要求，這里要采用 12MHZ 的晶振，另外有兩個 22P 的獨石電容，兩晶振引腳分別連到 XTAL1 和 XTAL2 振蕩脈沖輸入引腳。前者實現(xiàn)簡 單，成本低，但復(fù)位可靠性相對較低；后者成本較高，但復(fù)位可靠性高，尤其是高可靠重復(fù)復(fù)位。當按鍵松開時，行線的低電平變?yōu)楦唠娖?，?zhí)行一段延時 10MS 的子程序后，檢測該行線為高電平，說明按鍵確實已經(jīng)松開。通常，鍵盤開關(guān)利用了機械觸點的合、斷作用。 段碼線控制顯示字符的字型，而位選線為各個 LED 顯示塊中 各段的公共端，它控制該 LED 顯示位的亮或暗。因此提供給 LED 顯示器的段碼正好是 1B。當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮，相應(yīng) 的段被顯示。 LED 顯示器是 6 由發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“ LED”。在閑置模式下， CPU 停止工作。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 （ 3） 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當/EA端保持高電平時，此間 內(nèi)部程序存儲器。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 管 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 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口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1 口： P1 口是一個內(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。 P0 口： P0口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 可編程串行通道 圖 1 4 128*8 位內(nèi)部 RAM 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， 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價廉的方案。 本設(shè)計采用 4*4 鍵盤 ， 16*2 LCD，七段顯示數(shù)碼管 LED。 1 科信學(xué)院 單片機系統(tǒng)設(shè)計項目 (三級項目 ) 設(shè)計說明書 （ 2020/2020學(xué)年第二學(xué)期） 題 目 ： _基于單片機控制的數(shù)字音樂盒的設(shè)計 ___ 專業(yè)班級 ： 通信工程 10級 2 班 學(xué)生姓名 ： 王敏軒 尹艷迪 李 莎 朱 江 董宣利 學(xué) 號 ： 100312217 100312218 100312225 100312226 100312208 指導(dǎo)教師 ： 馬小進、賈少銳、李曉東、付佳 設(shè)計周數(shù) ： 2 周 設(shè)計成績 ： 2020年 6 月 21號 2 目錄 1 概述 .............................................................. 2 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計 ........................................... 3 系統(tǒng)構(gòu)成 .................................................... 3 AT89C51 單 片機簡介 .................................... 3 LED 顯示器 ............................................ 5 鍵盤 .................................................. 6 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計 .................................... 7 時鐘電路模塊 .............................................. 7 硬件電路端口分配 ............................................ 8 3 軟件設(shè)計 .......................................................... 9 主模塊的設(shè)計 ................................................ 9 外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計 ......................................... 10 基本顯示模塊設(shè)計 ........................................... 11 系統(tǒng)初始化程 序 ............................................. 11 4 Proteus 軟件仿真 ................................................. 11 5課程設(shè)計體會 ..................................................... 13 參考文獻 ....................................................... 15 附 1：源程序代碼 ............................................... 15 附 2：系統(tǒng)原理圖 ............................... 錯誤 !未定義書簽。 課設(shè)準備中根據(jù)具體的要求，查找資料，然后按要求根據(jù)已學(xué)過的時鐘程序編寫定時鬧鐘的程序，依據(jù)程序利用 proteus 軟件進行了仿真試驗，對出現(xiàn)的問題進行分析和反復(fù)修改源程序，最終得到正確并符合要求的結(jié)果。 （ 1） 主要特性： 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 32 可編程 I/O 線 低功耗的閑置和掉電模式 當 P1 口的管腳第一 次寫 1時，被定義為高阻輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3 口： P3口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個TTL門電流。 5 RST：復(fù)位輸入。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。該反向放大器可以配置為 片內(nèi)振蕩器。 （ 4） 芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 LED 顯示器在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用非常普遍。同樣，共陽極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓，當某個發(fā)光二極管的陰極接低電平時，發(fā)光二極管被點亮，相應(yīng)的段被顯示。各段與字節(jié)中各位對應(yīng)關(guān)系如下圖 2： 8 段 LED 結(jié) 構(gòu)及外形 代碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示位 dp g f E d c b a 圖 2 (2) LED 顯示器工作原理 由 N個 LED 顯示塊可以拼接成 N位的 LED 顯示器。 LED顯示器 有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。 （ 2）按鍵的確認 鍵的閉合與否，反映在行線輸出電壓上就呈現(xiàn)高電平或低電平，如果高電平 7 表示鍵斷開，低電平則表示鍵閉合，通過對行線電平高低狀態(tài)的檢測，便可確認按鍵按下與否。 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計 智能系統(tǒng)一般應(yīng)有手動或上電復(fù)位電路。對于復(fù)位要求高、并對電源電壓進行監(jiān)視的場合，大多采用這種方式。具體連接圖如圖 5 所示： 8 圖 5 蜂鳴器電路 利用 NPN 管 (9012)放大驅(qū)動。 (3)用， 作為 LCD的 RS,R/W,E 的控制信號。 9 3 軟件設(shè)計 主模塊的設(shè)計 主模塊是系統(tǒng)軟件的主框架。其中斷響應(yīng)級別最高。 =1，為計數(shù)模式。 圖 7 系統(tǒng)初始化程序 RS BIT 。 本次試驗的效果圖如下所示： 將１６進制時分秒數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為ＢＣＤ顯示代碼 關(guān)顯示以免顯示抖動 通過串口將時分秒數(shù)據(jù)傳入數(shù)碼管 打開顯示 12 按鍵功能說明： 1~A：十首歌曲 C：上一首歌曲 D：下一首歌曲 E：歌曲暫停 F：開機畫面 當鍵盤有鍵按下時，判斷鍵值，啟動計數(shù)器 T0，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動蜂鳴器，放出樂曲。軟件調(diào)試可以采取離線調(diào)試和在線調(diào)試兩種方式。 首先打開 protus 6 professional 軟件，在元件庫中找到要選用的所有元件，然后進行原理圖的繪制；繪制好后再選擇 wave6000 已經(jīng)編譯好的 *.hex 文件，選擇運行，觀察顯示結(jié)果，根據(jù)顯示的結(jié)果和課設(shè)的要求再修改程序，再運行查，直到滿足要求。 3． 編程時要注意，在程序開始時，要寫入各定時器中斷的入口地址。 7． LCD 計時正常顯示的解決辦法： a. 兩個定時器同時 工作，存在中斷時序問題，剛開始時我們把定時器 1設(shè)定在方式 3，計 250us，由于定時中斷過于頻繁，使 CPU 負載過大，導(dǎo)致音樂不能正常播放，時間不能正常顯示。 c. 另外，在歌曲中，當遇到一個音符發(fā)音為 4 拍，在編曲中為 *CH，托因時 14 間較長，當定時器 T1 此時來中斷時，就會對歌曲播放產(chǎn)生影響，若改為發(fā)音一拍，中斷對歌曲播放影響減弱，但音樂效 果變差。 待所有元器件都焊完后對照電路檢查是否有錯，若