【正文】 拍 1 拍 1 又 1/4 拍 1 又 1/2 拍 2 拍 2 又拍 1/2 拍 3 拍 3 又 3/4 拍 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 13 頁 共 31 頁 5 軟件程序設(shè)計(jì) 主程序流程圖 (見附錄 B) 程序源代碼及注釋 (見附錄 C) 6 程序調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決的辦法 ，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)槌绦蛑杏械闹噶顣鴮懙貌灰?guī)范導(dǎo)致的，例如有的 RET 返回指令一定要按正確格式書寫或在兩行指令間最好不要留空行。Fr ＝ 65536500000/Fr 低音 DO 的 T＝ 65536500000/262＝ 63627 中音 DO 的 T＝ 65536500000/523＝ 64580 高音 DO 的 T＝ 65536500000/1047＝ 65059 5)C 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T 的對(duì)照表如表 所示 . 表 C 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T 的對(duì)照表 節(jié)拍的確定 表 節(jié)拍與節(jié)拍碼對(duì)照 音符 頻率 簡(jiǎn)碼值（ T 值 ） 音符 頻率 簡(jiǎn)碼值（ T 值） 低 1DO 1DO 低 2RE 2RE 低 3M 低 4FA 4FA 低 6SO 5SO 低 6LA 6 低 7SI 中 1DO 1DO 中 2RE 2RE 中 3M 中 4FA 262 277 294 311 330 349 370 392 415 440 466 494 523 554 587 622 659 698 63628 63731 63853 63928 64021 64103 64185 64260 64331 64400 64463 64524 64580 64633 64684 64732 64777 64820 4FA 中 5SO 5SO 中 6LA 6 中 7SI 高 1DO 1DO 高 2RE 2RE 高 3M 高 4FA 4FA 高 5SO 5SO 高 6LA 6 高 7SI 740 784 831 880 932 988 1046 1109 1175 1245 1318 1397 1480 1568 1661 1760 1865 1967 64860 64898 64934 64968 64994 65030 65058 65085 65110 65134 65157 65178 65198 65217 65235 65252 65268 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 8 2 拍 8 1 拍 A 2 又 1/2 拍 A 1 又 1/4 拍 C 3 拍 C 1 又 1/2 拍 F 3 又 3/4 拍 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 12 頁 共 31 頁 每個(gè)音符使用 1 個(gè)字節(jié) ,字節(jié)的高 4 位代表音符的高低 ,低 4 位代表音符的節(jié)拍 ，表 .如果 1拍為 ,1/4拍是 ,只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間 .假設(shè) 1/4 拍為 1DELAY,則 1 拍應(yīng)為 4DELAY,以此類推 .所以只要求得 1/4 拍的 DELAY 時(shí)間 （ 1/4 拍的延遲時(shí)間＝ 187 毫秒 ） ,其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù) ,如表 為 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定 。Fr 例如 : 設(shè) K＝ 65536, F＝ 1000000＝ Fi＝ 1MHz, 求低音 DO(261Hz).中音 DO (523Hz). 高音的 DO (1046Hz)的計(jì)算值 T＝ 65536N＝ 65536Fi247。Fr N: 計(jì)算值 。 2) 利用 AT89C51 的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式 MODE1 下 ,改變計(jì)數(shù)值 THO及 TLO 以產(chǎn)生不同頻率的方法 。 4 節(jié)拍編碼的確定方法 一般說來，單片機(jī)演奏音樂基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說不能 像 電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。 3) 用 ～ 作為 LCD 的 RS,R/W,E 的控制信號(hào)。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。10PF ，而如果使用陶瓷振蕩器建議選擇 40PF177。這個(gè) 放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然震蕩器。在驅(qū)動(dòng)方式上采用了類似 CRT 的光柵逐行掃描的方法，稱為動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法，或多路尋址驅(qū)動(dòng)法。從經(jīng)濟(jì)性和可靠性而言，都是不取的。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。其優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電流 一定的情況下顯示器亮度大，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時(shí) CPU 才執(zhí)行一次顯示更新子程序，這樣大大節(jié)省了 CPU 的時(shí)間，提高了 CPU 的工作效率；缺點(diǎn)是位數(shù)較多時(shí)顯示口隨之增加，硬件費(fèi)用大。它由 8 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過點(diǎn)亮不同的字段可顯示 0～ A～ F 及小數(shù)點(diǎn)等字形。 其 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(jī)畫面 當(dāng)鍵盤有鍵按下時(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，放出樂曲。如果讀出的行線不全為高電平，則為低電平的行線和 Y0 相交的鍵處于閉合狀態(tài)。當(dāng)鍵盤上某一個(gè)鍵閉合時(shí)，該鍵所對(duì)應(yīng)的行線和列線都被短路。 XTAL2： 震蕩器反相放大器的輸出端。需要注意的是：如果加密位 LBI 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 PSEN： 程序儲(chǔ)存允許輸出是外部程序存儲(chǔ) 器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器讀取指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE脈沖時(shí)，閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，這個(gè)引腳還用于輸入編程脈沖。對(duì) P3 口寫 “1” 時(shí)，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用電阻輸出電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。閃爍編程時(shí)和程序校驗(yàn)時(shí)，P1 口接收 低 8 位地址。 P0 口在閃爍編程時(shí)， P0 口接收指令，在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令，需要接電阻。 P0口： P0 口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口，即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 2 51系列單片機(jī) AT89C51 的介紹 AT89C51 的功能特性 AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器（ PENROM）和 128 字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），這種器件采用 ATMEL 公司的高密度、不容易丟失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與 MCS51 系列的單片機(jī)兼容。 2)采用 LCD 顯示信息 。例如，將壓力傳感器與單片機(jī)集成在一起的微小型壓力傳感器可隨鉆機(jī)送至井下，以報(bào)告井底的壓力狀況。 4 )工業(yè)自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 3 頁 共 31 頁 如工業(yè)過程控制、過程監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制器及機(jī)電一體化控制系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)除一些小型工控機(jī)之外，許多都是由單片機(jī)為核心的單機(jī)或多機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 例如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、微波爐、電飯煲、電視機(jī)、錄像機(jī)、手機(jī)、攝像機(jī)及其它視頻音像設(shè)備的控制器。許多單片機(jī)已可以在 的電壓下運(yùn)行，有的已能在 或 下工作；功耗至微安級(jí)，一粒紐扣電池就可以使之長(zhǎng)期使用。 3) 控制功能強(qiáng) 單片機(jī)是電子計(jì)算機(jī)這個(gè)龐大家庭中的一個(gè)特殊品種，體積雖小，但“五臟俱全”，它非常適用于專門的控制用途。使單片機(jī)的性能明顯優(yōu)于同類型的微處理器，有的單片機(jī)的 ROM 可達(dá) 64KB（式中‘ B’表示字節(jié)），片內(nèi) RAM 可達(dá) 2KB，單片機(jī)的尋址已突破 64KB 的限制，八位和十六位單片機(jī)尋址可達(dá) 1MB 和 16MB。使其具有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) ，因此在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了迅猛的發(fā)展。對(duì)于不同型號(hào)的單片機(jī)只需要相應(yīng)的改變一下地址即可。單片機(jī)具有一些突出優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、耗電少、電源單一、功能強(qiáng)、價(jià)格低、運(yùn)行速度快、抗干擾能力強(qiáng)、可 用 性高，所以在通信、家電、工業(yè)控制、儀器儀表、汽車等產(chǎn)品中都可以看到單片機(jī)的身影。目前國內(nèi)單片機(jī)的應(yīng)用仍以 MCS51 系列為主。該軟、硬件系統(tǒng)具有很好的通用性，很高的實(shí)際使用價(jià)值，為廣大單片機(jī)和音樂愛好者提供了很好的借鑒。單片機(jī)的特點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面： 1) 具有優(yōu)異的性能價(jià)格比 單片機(jī)的這種高性能、低價(jià)格是它最顯著的一個(gè)特點(diǎn)。 單片機(jī)另一個(gè)顯著特點(diǎn)是量大面廣，因此世界上各大公司在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，進(jìn)一步降低價(jià)格，性能 /價(jià)格之比是各公司競(jìng)爭(zhēng)的主要策略。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片 機(jī)的指令系統(tǒng)中有極其豐富的轉(zhuǎn)移指令， I/O 口的邏輯操作以及位處理器功能。 單片機(jī)的應(yīng)用 現(xiàn)在單片機(jī)的應(yīng)用日益廣泛深入，諸如在智能儀器儀表、家用電器和軍事設(shè)備的智能化以及實(shí)時(shí)過程控制等方面，單片機(jī)都扮演著越來越重要的角色 ,具有廣闊的應(yīng)用前景。還有兒童玩具以及機(jī)器人控制等。如工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)是由中央控制器、感覺系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、擒拿系統(tǒng)等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的多機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 6 )汽車電子與航空航天電子系統(tǒng) 通常在這些電子系統(tǒng)中的集中顯示系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、自動(dòng)駕馭系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運(yùn)行監(jiān)視器（黑匣子）等都要構(gòu)成 冗余的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 3)開機(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） 。片內(nèi)含畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 4 頁 共 31 頁 有 8 位中央處理器和閃爍存儲(chǔ)單元，有較強(qiáng)功能的 AT89C51 單片機(jī)能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。掉電方式保存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個(gè)復(fù)位。作為輸出口時(shí)，每 一個(gè)管腳都能夠驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 電路。 P1 口： P1 口 是 一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL電路。 P2 口： P2 口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL 電路。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口線上的內(nèi)容在整個(gè)運(yùn)行期間不變。 P3 口除了作為一般的 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 表 P3 口第二功能 端口引腳 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD P3 口還接收一些用于閃爍存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào) 。如果必要，可對(duì)特殊寄存器區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。如 EA 端為高電平， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 3 硬件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)框圖 圖 總體設(shè)計(jì)框圖 AT89C51 LCD 顯示電路 蜂鳴器 鍵盤 輸入 振蕩電路 LED 顯示電路 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 7 頁 共 31 頁 各部分硬件設(shè)計(jì)及其原理 鍵盤設(shè)計(jì)與原理 鍵盤是由若干個(gè)按鍵組成的開關(guān)矩陣 ,它是最簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入設(shè)備 ,操作人員可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令 ,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通信。例如 6 號(hào)鍵被按下閉合時(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。如果Y0 這一列上沒有鍵閉合，接著使 列