【正文】 s? 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0的定時(shí)時(shí)間為： T/2=1912/2 s? =956 s? 定時(shí)器 956 s? 的計(jì)數(shù)值 =定時(shí)時(shí)間 /機(jī)器周期 =956 s? /1 s? =956(時(shí)鐘頻率=12MHZ) 裝入 T0計(jì)數(shù)器初值為 65536956=64580 將 64580 裝入 T0寄存器中，啟動(dòng) T0 工作后，每計(jì)數(shù) 956 次時(shí)將產(chǎn)生溢出中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)時(shí)，每次對(duì) 引腳的輸出值進(jìn)行取反，就可得到中音 DO（ 523HZ） 的音符音頻。 記數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系公式如下： N=Fi/2/Fr N：記數(shù)值 Fi：內(nèi)部計(jì)時(shí)一次為 1微秒．故其頻率為 1MHZ Fr；要產(chǎn)生的頻率 (3)：起記數(shù)值的求法如下： T＝ 65536－ N＝ 65536－ Fi／ 2／ Fr 例如：設(shè) K＝ 65536， F＝ 1000000＝ Fi＝ 1MHZ，求低音 D0（ 523HZ），高音的D0（ 1046HZ） 的記數(shù)值。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 琴鍵電路 放大 電路 | 時(shí)鐘電路路 復(fù)位電路 單片機(jī) 89C51 顯示電路 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 3 第二章 總體方案設(shè)計(jì) 原理簡(jiǎn)介 當(dāng)鍵盤(pán)有鍵按下時(shí)，判斷鍵值，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出樂(lè)曲。 綜上所述：由于 方案一的琴鍵輸入是通過(guò)獨(dú)立式鍵盤(pán)來(lái)完成的 ,這樣便于控制且直觀。 音樂(lè)盒設(shè)計(jì)采用 獨(dú)立的鍵盤(pán)做為音符的輸入 以89C51 為核心。每次掃描一行鍵盤(pán)，送此行低電平，讀輸入口的狀態(tài)值，判斷有沒(méi)有鍵按下。要求利用 I/O口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)并采用 LCD 顯示信息，從而演奏樂(lè)曲（最少三首樂(lè)曲，每首不少于 30 秒），開(kāi)機(jī)時(shí)有英文歡迎提示字符，播放時(shí)顯示歌曲序號(hào)（或名稱(chēng)），可通過(guò)功能鍵選擇樂(lè)曲，暫停，播放。 本設(shè)計(jì)采用 4*4 鍵盤(pán)，用 Protel99 來(lái)畫(huà)系統(tǒng)硬件圖，采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，編程后利用 KEIL C51 來(lái)進(jìn)行編譯，再生成的 HEX 文件裝入芯片中，采用proteus 軟件來(lái)仿真，檢驗(yàn)功能得以正常實(shí)現(xiàn)。若有鍵按下，根據(jù)讀入口的值選擇顯示值并送至顯示值寄存單元，判斷鍵值，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0，根據(jù)次值為偏移地址找到要選擇的音樂(lè)的代碼的首地址，根據(jù)代碼產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出音。 本設(shè)計(jì)中用到了 89C51 單片機(jī)， 4*4 矩陣式鍵盤(pán)，蜂鳴器， 14 引腳的 LCD，可以通過(guò)以下原理框圖（圖 ）來(lái)實(shí)現(xiàn)該音樂(lè)盒的設(shè)計(jì)。且本方案是采用我們所熟知的單片機(jī)類(lèi)型和顯示電路，便于我們理解。同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 T1，顯示樂(lè)曲播放的時(shí)間，并驅(qū)動(dòng) LCD,顯示歌曲號(hào)。 T＝ 65536－ N＝ 65536－ Fi／ 2／ Fr＝ 65536－ 1000000／ 2／ Fr＝ 65536－500000／ Fr 低音 D0的 T＝ 65536－ 500000／ 262＝ 63627 中音 D0的 T＝ 65536－ 500000／ 523＝ 64580 低音 D0的 T＝ 65536－ 500000／ 1047＝ 65059 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 4 第三章 方案實(shí)現(xiàn) 、 音頻脈沖的產(chǎn)生 對(duì)于音樂(lè)盒而言發(fā)出悅耳的音樂(lè)是其最主要的功能，那么對(duì)于使用單片機(jī)來(lái)制作出來(lái)的音樂(lè)盒怎么實(shí)現(xiàn)音符的發(fā)聲呢？ 通過(guò)查看資料我們知道音符的發(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。（見(jiàn)表 32） 表 32 節(jié)拍數(shù) 1/4 節(jié)拍 2/4 節(jié)拍 3/4 節(jié)拍 1 拍 1 又 1/4 拍 節(jié)拍碼 1 2 3 4 5 節(jié)拍數(shù) 1 又 1/2 拍 2 拍 2 又 1/2 拍 3 拍 3 又 3/4 拍 節(jié)拍碼 6 8 A C F 先把譜的音符找出，然后由上表建立時(shí)間常數(shù)初值 T 的順序表，標(biāo)號(hào)為數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 6 TABLE1。 （ 數(shù)字音樂(lè)盒總硬件圖如附錄一所示） 、 AT89C51 的工作特性 ?內(nèi)含 4KB 的 FLASH 存儲(chǔ)器檫寫(xiě)次數(shù) 1000 次； ?內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； 圖 411 89C51 引腳圖 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 7 ?具有 32根可編程 I/O 線； ?具有 2個(gè) 16位編程定時(shí)器 ?具有 6個(gè)中斷源， 5個(gè)中斷矢量， 2級(jí)優(yōu)先權(quán)的中 斷 結(jié)構(gòu)； ?具有 1個(gè)全雙工的可編程串行通信接口； ?具有 1個(gè)數(shù)據(jù)指針 DPTR； ?具有可編程 3 級(jí)程序鎖定位； ?AT89C51 的工作電源為 5（ 1177。 （ 1） 硬件電路中用 0INT 、 1INT 分別接 S S2 作為上、下一曲的功能鍵 （ 2） 用 控制七段碼 a,b,c,d,e,f。 鍵盤(pán)系統(tǒng)的鏈接電路圖如圖 431 所示： 當(dāng)用手按下一個(gè)鍵時(shí)，往往按鍵在閉合位置和斷開(kāi)位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在釋放一個(gè)鍵時(shí)，也回會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的情況。用軟件方法可以很容易地解決抖動(dòng)問(wèn)題，這就是通過(guò)延遲 10ms 來(lái)等待抖動(dòng)消失，這之后，在讀入鍵盤(pán)碼。蜂鳴器一端接 +5V 電壓，一端接晶體管的發(fā)射極。 。一般有兩種復(fù)位方式：上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。在單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，按下復(fù)位鍵 K0，高電平輸入 RST 腳，單片機(jī)被強(qiáng)制執(zhí)行復(fù)位操作，系統(tǒng)可退出錯(cuò)誤運(yùn)行狀態(tài)，恢復(fù)正常工作。用 ~ 作為 LCD 的 D0~D7 的控制信號(hào)。 圖 434 復(fù)位電路模塊電路圖 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 11 第五章 軟件設(shè)計(jì) 主模塊的設(shè)計(jì) 主模塊是系統(tǒng)軟件的主框架。 圖 435 LCD 顯示模塊電路圖 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 12 圖 512 顯示子程序流程圖 圖 511 數(shù)字音樂(lè)盒主程序流程圖 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 13 第六章 仿真、安裝和調(diào)試 按照上面設(shè)計(jì)的電路在 proteus 軟件內(nèi)畫(huà)圖 , 打開(kāi)單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)Keil,選擇 89c51 單片機(jī) ,在其中編寫(xiě)程序 ,運(yùn)行生成一個(gè)后綴名為 hex 的文件 ,然后將該文件下載到 proteus 中的 AT89c51 單片機(jī)中進(jìn)行仿真 ,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（其中仿真截圖如圖 611所示） 程序調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決的辦法： （ 1） 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序一點(diǎn)錯(cuò)誤也沒(méi)有，但就是不能正常運(yùn)行的現(xiàn)象，最后我們發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槌绦蛑杏械闹噶顣?shū)寫(xiě)得不規(guī)范導(dǎo)致的，例如有的 RET 返回指令一定要按正確格式書(shū)寫(xiě)或在兩行指令間最好不要留空行。 （ 4） 編程過(guò)程中要注意加注釋或分割線，否則，在程序過(guò)長(zhǎng)時(shí)容易變得很亂，不便于查找或更改。但還有問(wèn)題。 圖 611 Proteus 仿真圖 總結(jié) 這學(xué)期我們已接觸了單片機(jī)的課，有了一定的基礎(chǔ)知識(shí)，這次的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)使我有了實(shí)踐和提高能力的機(jī)會(huì)，讓我受益良多。鞏固了對(duì)AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和接口擴(kuò)展的知識(shí)。在做數(shù)字音樂(lè)盒的仿真時(shí)，通過(guò)向同學(xué)青椒和查找資料，我能夠運(yùn)用它來(lái)畫(huà)圖，并和 keil C51 結(jié)合起來(lái)進(jìn)行仿真，更有幸的是，仿真實(shí)現(xiàn)了。其次，還要感謝我的同學(xué)，在這次課程設(shè)計(jì)中，遇到了許多的困難，是通過(guò)詢(xún)問(wèn)他們才解決的，所以要感謝他們的賜教。清屏 CALL ENABLE 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 17 MOV P0,38H 。讀鍵盤(pán) MOV R4,00H K3: MOV A,R2 MOV P1,A MOV A,P1 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 18 JB ,L1 為 1 跳轉(zhuǎn)，第一行無(wú)按鍵 MOV A,00H LJMP LK L1: JB ,L2 MOV A,04H LJMP LK L2: JB ,L3 MOV A,08H LJMP LK L3: JB ,NEXT1 MOV A,0CH LK: ADD A,R4 PUSH ACC K4: LCALL DELAY1 。設(shè)光標(biāo)地址 LCALL ENABLE MOV DPTR,TABLE1。顯示小時(shí)個(gè)位 CALL ENABLE CALL WRITE2 MOV A,3AH MOV P0,0DH 。顯示冒號(hào) CALL ENABLE CALL WRITE2 MOV A,SEC MOV B,10 DIV AB ADD A,30H MOV P0,0CEH 。寫(xiě)數(shù)據(jù) CALL WRITE1 RET 寫(xiě)指令 ENABLE: CLR RS CLR RW CLR E LCALL DELAY SETB E RET 寫(xiě)數(shù)據(jù) WRITE1: MOV R1,00H A1: MOV A,R1