【正文】 1 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 英文標(biāo)題 Abstract: SCM has small, strong function, low cost, application, advantages and intelligent bstract: control and automatic control of the core is the microcontroller. According to the requirements of a music player, design of music broadcast can realize simple function, and to beautify, added rhythm flashing lights, design is used when Keil C software programming, with protues software simulation, the core device adopts high flexibility and the price is cheap AT89C51 chip. The design is pleted system can play Wrote songs, and leds with songs rhythm flicker. Keywords: SCM Temperature AT89C51 Music broadcast 2 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 前言: 微機原理和接口技術(shù)是一門實踐性強的學(xué)科，不但要求有較高的理論水平，而且還 要求有實際的動手能力，其中很多的原量、規(guī)則、現(xiàn)象等僅僅靠學(xué)習(xí)教科書是無法完全 掌握的，必須通過實踐才能比較直觀和深刻的理解。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。，意味著成長，秀木出木可吸納更多的日月風(fēng)華，舒展茁壯而更具成熟的力量。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計 單片機音樂播放器設(shè)計報告 學(xué)生：余文一 指導(dǎo)教師：段純爽 內(nèi)容摘要：單片機具有體積小、功能強、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點，可以說，智能控制 內(nèi)容摘要 與自動控制的核心就是單片機。本畢業(yè)設(shè)計的主要目的是提高實踐 能力，包括提高匯編等語言的編程能力及對接口等硬件的理解分析能力和設(shè)計接口電路 的能力，在進行畢業(yè)設(shè)計的過程中，可以讓學(xué)生體驗分析問題、提出解決方案、通過編 程等手段實現(xiàn)解決方案、不斷調(diào)試最終達到設(shè)計要求的全過程，從而幫助學(xué)生系統(tǒng)地掌 握微機原理的接口技術(shù)的相關(guān)知識，達到將知識融會貫通的目的。運算器主要由算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器(ACC)、暫存寄存器(TMPTMP2)和狀態(tài) 寄存器(PSW)組成。 (4) 狀態(tài)寄存器(PSW)： PSW 是一個 8 位標(biāo)志寄存器，用來存放 ALU 操作結(jié)果的有關(guān)狀態(tài)。 CPU 就是根據(jù) PC 中的地址 到 ROM 中去讀取程序指令碼和數(shù)據(jù)，并送給指令寄存器 IR 進行分析。 3．寄存器陣列: 寄存器陣列是單片機內(nèi)部的臨時存儲單元或固定用途單元，包括通用寄存器組和專 用寄存器組。它們的邏輯空間是分開的，并有各自的尋址機構(gòu)和尋址方式。 89C51 單片機對外部電路進行控制或交換信息都是通過 I/O 端口進行的。 （三）定時器/計數(shù)器: 89C51 內(nèi)部有兩個 16 位可編程定時器/計數(shù)器，簡稱為定時器 0(T0)和定時器 1(T1)，T0 和 T1 分別由兩個 8 位寄存器構(gòu)成，其中 T0 由 TH0(高 8 位)和 TL0(低 8 位) 構(gòu)成，T1 由 TH1(高 8 位)和 TL1(低 8 位)構(gòu)成。 4 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 （四）中斷系統(tǒng): 單片機中的中斷是指 CPU 暫停正在執(zhí)行的原程序轉(zhuǎn)而為中斷源服務(wù)(執(zhí)行中斷服務(wù) 程序)，在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后再回到原程序繼續(xù)執(zhí)行?？偩€可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。 （六）89C51 單片機引腳及其功能: 89C51 有 40 條引腳，與其他 51 系列單片機引腳是兼容的。復(fù)位的作用是使中央處理器 CPU 以及其他功能部件都恢復(fù)到 一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。 6 (WR) (RD) XTAL2 XTAL1 GND NC (A8) (A9) (A10) (A11) (A12) (T ) 2 (T2EX) RST (RXD) (TXD) (TNT0) (TNT1) (T0) (T1) (WR) (RD) XTAL2 XTAL1 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC (AD0) (AD1) (AD2) (AD3) (AD4) (AD5) (AD6) (AD7) EA/V PP ALE/PROG PSEN (A15) (A14) (A13) (A12) (A11) (A10) (A9) (A8) 6 5 4 3 2 1 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 (T2EX) (T2) NC VCC (AD0) (AD1) (AD2) (AD3) RST (RXD) NC (TXD) (INT0) (INT1) (T0) (T1) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (AD4) (AD5) (AD6) (AD7) EA/V PP NC ALE/PROG PSEN (A15) (A14) (A13) (b) 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 2．常用復(fù)位電路: 一般有上電復(fù)位、手動開關(guān)復(fù)位和自動復(fù)位電路三種，如圖所示。 內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi) 電電 D1 R1 XTAL1 D2 Q1 PD V CC Q2 Rf XTAL2 Q3 Q4 GND 圖 3 89C51 內(nèi)部振蕩器電路圖 7 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 引腳 XTAL1 為反相器輸入端， XTAL2 為反相器輸出端。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀） 。 （四）在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用: 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算 機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單 片機智能控制，從手機、電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線 通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 縱觀單片機的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機的發(fā)展趨勢，大致有： （一）微型單片化: 現(xiàn)在常規(guī)的單片機普遍都是將中央處理器（CPU） 、隨機存取數(shù)據(jù)存儲（RAM） 、只 讀程序存儲器（ROM） 、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一 塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如 A/D 轉(zhuǎn)換器、PMW（脈寬調(diào)制電路） 、WDT（看 門狗） 、有些單片機將 LCD（液晶）驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的 9 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 單元電路就更多，功能就越強大。 （二）低功耗 CMOS 化: MCS51 系列的 8031 推出時的功耗達 630mW，而現(xiàn)在的單片機普遍都在 100mW 左右， 隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各 個單片機制造商基本都采用了 CMOS（互 補金屬氧化物半導(dǎo)體工藝） 像 80C51 就采用了 HMOS 。 （三）主流與多品種共存: 現(xiàn)在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以 80C51 為核心的單片機占主流，兼 容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有 PHILIPS 公司的產(chǎn)品， ATMEL 公司的產(chǎn)品和中國臺灣的 Winbond 系列單片機。在一定的時期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個單片機一統(tǒng)天下 的壟斷局面，走的是依存互補、相輔相成、共同發(fā)展的道路。 四、課題概述 基于單片機的音樂播放器可應(yīng)用于 mp3，MP4，擴音器等很多方面，并可作為很多系 統(tǒng)的輔助功能，作為單片機的重要硬件資源之一，利用定時器可以產(chǎn)生各種固定頻率的 方波信號，也可以產(chǎn)生包括Do、Re、Me等音階在內(nèi)的各種頻率聲音。由于時間及條件限制， 本設(shè)計實現(xiàn)了一種簡單的音樂播放器，其核心器件采用 AT89C51 單片機，本播放器具有 電路簡單，功能強大，易于拓展等特點。 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100 次。外形及引腳排列如圖所示 11 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 圖 1 AT89C51 外形圖及引腳序列 （一）主要特性： ★.與 MCS51 兼容 ★.4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ★.壽命：1000 寫/擦循環(huán) ★.數(shù)據(jù)保留時間：10 年 ★.全靜態(tài)工作：0Hz24MHz ★.三級程序存儲器鎖定 ★.1288 位內(nèi)部 RAM ★.32 可編程 I/O 線 ★.兩個 16 位定時器/計數(shù)器 ★.5 個中斷源 12 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 ★.可編程串行通道 ★.低功耗的閑置和掉電模式 ★.片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 （二）管腳說明： VCC：供電電壓。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被 定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為 第八位地址接收。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高 八位。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于 定時目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲 字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯 片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。 第三章 系統(tǒng)軟件原理及設(shè)計 總體原理： 總體原理：樂曲中不同的音符，實質(zhì)就是不同頻率的聲音。 計數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系公式如下： N=Fi/2/Fr （N：計數(shù)值，F(xiàn)i：內(nèi)部計時一次為 1uS，故其頻率為 1MHz，F(xiàn)r：要產(chǎn)生的頻率 ） ★.其計數(shù)值的求法如下： T=65536N=65536Fi/2/Fr 16 四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 計算舉例： 設(shè) K=65536,F=1000000=Fi=1MHz，求低音 DO（261Hz） 、中音 DO（523Hz） 、高音 DO （1046Hz）的計數(shù)值。所以 只要求得 1/4 拍的 DELAY 時間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)，如下表為 1/4 和 1/8 節(jié)拍的 時間設(shè)定。D 調(diào)是將 C 調(diào)各音符上升一個頻率 實現(xiàn)的，即 C 調(diào)下的音名 D 在 D 調(diào)下唱 Do，C 調(diào)下的音名 E 在 D 調(diào)下唱 Re，C 大調(diào)的音 名 F 在 D 調(diào)下上升高半音符 F唱 Mi，C 調(diào)下的音名 G 在 D 調(diào)下唱 Fa，C 調(diào)下的音名 C 在 D 調(diào)下上升高伴音 C符唱 Ti。 ★.簡譜碼（音符）為高位，節(jié)拍為（節(jié)拍數(shù)）為低 4 位，音符節(jié)拍碼放在程序的 “TABLE”處。 （三）歌曲的設(shè)計: 下面以歌曲《送別》和《三個和尚》的設(shè)計為例，講述歌曲在單片機中的實現(xiàn)。T1 工作在方式 1 。設(shè)簡譜碼 。取節(jié)拍碼 節(jié)拍碼暫存 R2 。取相應(yīng)計數(shù)值 。暫存低位字節(jié) LCALL DELAY INC LJMP 40H NEXT TR1 MAIN ACC PSW TL1,20H TH1,21H PSW ACC 。停止計時器 。歌曲《送別》 DB 72H,82H,92H,72H,72H,62H,42H,22H DB 3CH DB 64H,42H,62H,94H,04H,82H 26 四川師范大學(xué)成都學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計 DB 74H,94H,68H DB 64H,32H,42H,54H,04H,12H DB 2CH DB 42H,62H,72H,41H,61H,41H,31H,22H,0B2H DB 62H,61H,61H,71H,61H,41H,64H DB 0B2H,0B2H,62H,61H,61H,71H,61H,41H,64H DB 0B2H,0B2H,62H,61H,61H,71H,61H,41H,64H DB 42H,62H,72H,41H,61H,41H,31H,22H,0B2H DB 22H,31H,41H,31H,21H,0A2H,0B4H DB 22H,31H,41H,31H,21H,0A2H,0B4H DB 22H,31H,41H,31H,21H,0A2H,0B4H DB 0A2H,21H,32H,42H,62H,61H,41H,62H,71H DB 42H,41H,61H,42H,32H,22H,31H,21H,0A2H DB 42H,41H,61H,42H,32H,22H,31H,21H,0A2H DB 42H,41H,61H,42H,32H,22H,31H,21H,0A2H DB 62H,61H,42H,62H,71H,61H,72H,62H,71H DB 62H,61H,71H,32H,42H,64H DB 00H END 。然后分別由 C51 及 A51 編譯器 編譯生成目標(biāo)文件(.OB