【正文】 程序編寫。致謝 33 致 謝 南昌工程學(xué)院本 (專 )科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 34 參考文獻(xiàn) [1] 何立民 . 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京： 清華大學(xué)出版社， 2020 [2] 藍(lán)和慧 . 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽單片機應(yīng)用技能 [M].北京 :電子工業(yè) 出版社， 2020 [3] 胡斌 .圖表細(xì)說電子元器件 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [4] 王福瑞 .單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [5] 張毅剛 .電片機原理及應(yīng)用 [M].北京： 高等教育 出版社， 2020 [6] 鄭阿奇， 王綺紅，周怡君，張春良 .Protel 實用教程 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [7] 李平， 杜濤，羅和平 .單片機應(yīng)用開發(fā)與實踐 .北京：機械工程出版社， 2020 [8] 周復(fù)三 .音樂基礎(chǔ)理論教程［ M］． 山東大學(xué)出版社附錄 35 附錄 一 ： 南昌工程學(xué)院本 (專 )科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 36 附錄二 ： //揮著翅膀的女孩 uchar code Love Transfer[]={ 0x0F,0x03, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x0D, 0x17,0x03, 0x17,0x0D, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x0D, 0x17,0x03, 0x17,0x0D, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x67, 0x15,0x0E, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x15,0x67, 0x16,0x0E, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x17,0x66, 0x0F,0x03, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x0D, 0x15,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x0D, 0x15,0x03, 0x17,0x0D, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x67, 0x16,0x0E, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x16,0x67, 0x15,0x0E, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x16,0x66, 0x0F,0x03, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x0D, 0x17,0x03, 0x19,0x0D, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x0D, 0x17,0x03, 0x1A,0x0D, 0x1A,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x67, 0x15,0x0E, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x15,0x67, 0x。 通過本次畢業(yè)設(shè)計也讓我知道，自己不應(yīng)該只是局限與書本的知識和學(xué)校不要求的任務(wù)，比如 Proteus，這是在書本上沒有的只是，也是學(xué)校沒有要求的任務(wù)，但是在設(shè)計中，系統(tǒng)的硬件和軟件的反正就要用到 Proteus，讓我學(xué)會了 Proteus 的一些基本運用，拓展了自己的能力。 隨著畢業(yè)的日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近尾聲，經(jīng)過幾個月的努力終于完成了畢業(yè)設(shè)計，曾經(jīng)認(rèn)為，畢業(yè)設(shè)計只是讓自己對以前學(xué)的只是進(jìn)行總結(jié)，但是當(dāng)把自己的畢業(yè)設(shè)計完成時，才知道，這個畢業(yè)設(shè)計不僅是讓我們對以前知識的總結(jié)，更是一種提高，一種彌補，通過幾個月親自的查閱資料，親自畫硬件原 理圖，親自對原理圖的介紹說明，親自編寫程序。 曲譜是用 16 進(jìn)制的 ACSII 碼譜寫的，高八位統(tǒng)一的 0x，低八位決定曲譜的音調(diào)和節(jié)拍，音調(diào)也就是一個音符的脈沖頻率取反的時間，節(jié)拍也就是決定一個音符 響的時間，延遲的時間，低八位中的高四位決定曲譜的音調(diào)，低四位 決定節(jié)拍。 LCD1602 寫操作的程序命令就是控制三個控制信號端的電平值，通過控 制他們不同的電平值實現(xiàn)寫命令程序還是寫數(shù)據(jù)程序任務(wù)，如圖 所示是 LCD1602 液晶顯示的寫操作時序圖： 南昌工程學(xué)院本 (專 )科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 30 圖 LCD1602寫操作時序圖 如 下 圖 所示是液晶顯示寫操作的流程圖。 液晶顯示程序 （ 1）液晶初始化程序： Viod lcd_Resrt() { WR_Com(0x38)； delay（ 100）； WR_Com(0x01)； delay（ 100）； WR_Com(0x06)； delay（ 100）； WR_Com(0x0c)； delay（ 100）； ｝ 在用 LCD1602 液晶顯 示之前，都應(yīng)該對 LCD 液晶進(jìn)行初始化， 以上是 LCD1602 液晶顯示的初始化程序，程序中賦 0x38H 值，表示設(shè)置 LCD1602 的顯示模式，設(shè)置 16*2 顯示，5*7 點陣顯示， 8 位的數(shù)據(jù)接口；賦 0x01 值表示顯示清屏； 賦 0x06 表示當(dāng)前的地址加 1，第五章 軟件設(shè)計 27 當(dāng)寫入數(shù)據(jù)事光標(biāo)向右移動； 賦 0x0c 值，表示打開顯示，但是不顯示光標(biāo)。當(dāng)選擇的是歌曲調(diào)整時，首先對播放時間初始化，然后按鍵值存儲相應(yīng)曲譜首地址，取樂譜進(jìn)行演奏 。 程序的整體流程是：程序開始后，先對液晶顯示和 AT89S52 單片機的內(nèi)存進(jìn)行初始化，然后判斷有無按鍵按下，當(dāng)有按鍵按下時，系統(tǒng)判斷按鍵的鍵值，并對鍵值進(jìn)行儲存，先按下功能選擇鍵 S5，對時間調(diào)整和歌曲調(diào)整兩個功能的選擇，當(dāng)選擇功能為時間調(diào)整時，判斷是否按下 S4 鍵，有按下確定鍵 S4 選擇調(diào)整 時、分、秒，當(dāng)按下一次確定鍵 S4 時選擇的是時，然后判斷是否按下按鍵 S S3，當(dāng)有 S2 鍵按下時，對時間的時進(jìn)行上調(diào)，一直增加，以 0 到 24 為一循環(huán)；當(dāng)按下 S3 鍵時，對時間的時進(jìn)行上調(diào)，一直減少，以 00到 24 為一循環(huán)。 40us 10. 寫數(shù)據(jù) 1 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)寫入 DDRAM 或 CGRAM 內(nèi)。 6. 功能設(shè)置 0 0 0 0 1 0 0 0 * * 四位數(shù)據(jù)接口，一行顯示， 5x7 點陣 40us 0 0 1 * * 四位數(shù)據(jù)接口，一行顯示， 5x10 點陣 0 1 0 * * 四位數(shù)據(jù)接口，兩行顯示， 5x7 點陣 第四章 液晶顯示原理和 LCD1602 簡介 21 0 1 1 * * 四位數(shù)據(jù)接口，兩行顯示， 5x10 點陣 1 0 0 * * 八位數(shù)據(jù)接口，一行顯示， 5x7 點陣 1 0 1 * * 八位數(shù)據(jù)接口，一行顯示， 5x10 點陣 1 1 0 * * 八位數(shù)據(jù)接口，兩行顯示， 5x7 點陣 1 1 1 * * 八位數(shù)據(jù)接口，兩行顯示， 5x10 點陣 地址設(shè)置 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 設(shè)置 CGRAM 地址。 、畫面位移 0 0 0 0 0 1 0 0 * * 光標(biāo)向左平移一個字符位， AC 值減 1。 1 0 0 顯示開，光標(biāo)關(guān)，閃爍關(guān)。 關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 顯示關(guān)，光標(biāo)關(guān)，閃爍關(guān)。 1.64us 3. 輸入方式設(shè)置 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 數(shù)據(jù)讀、寫操作后， AC 自動加一；畫面平移。當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。高電平時選 擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存第四章 液晶顯示原理和 LCD1602 簡介 21 S 器。這主要是因為目前桌面系統(tǒng)中的絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)顯卡 還是在將視頻信息由最初的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號之后再傳送給顯示器 顯示。早期的 LCD 由于是 被 動發(fā)光器件，速度 、 效率 、 對比度 都比較差，即使 顯示 的文字十分清晰 ，但是 要 快速顯示圖象就經(jīng)常 會產(chǎn)生陰影，影響視頻效果，因此，如今只 在 掌上電腦 等器件上 被應(yīng)用 。但是對于 更復(fù)雜的顯示屏，如 筆記本電腦所采用的顯示器來說， 就 需要有專門處理彩色顯示的色彩過濾層 了 。 背光層發(fā)出的光線穿過第一層偏振過濾層 再 進(jìn)入 有著 無數(shù) 水晶液滴的液晶層 里 。 在單片機系統(tǒng)中，運用到 5V 的情況有許多，所以為了由 220V 交流電得到 5V 的直流穩(wěn)定的電壓，設(shè)計了這樣一個直流穩(wěn)壓電路，下圖 所示是穩(wěn)壓電路的大致結(jié)構(gòu)圖： 圖 穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)圖 220V交流電 全橋整流 穩(wěn)壓 7805 穩(wěn)壓 5V直流電輸出 第四章 液晶顯示原理和 LCD1602 簡介 19 第四章 液晶顯示原理和 LCD1602 簡介 液晶顯示原 理介紹 最早在 1888 年的時候，液晶這一呈液體狀的化學(xué)物質(zhì)被人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有外界電場影響時，其分子會產(chǎn)生精確的有序排列。 南昌工程學(xué)院本 (專 )科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 防雷：具有防雷擊能力。 尖脈沖抑制： 尖脈沖就是 電網(wǎng)有時會出現(xiàn)幅值很高，脈寬很窄 的脈沖 ， 耐壓較低的電子元件會被它擊穿 。 三端穩(wěn)壓器后面接一個 105uf 的電容，這個電容有濾波和阻尼作用。 第三章 硬件設(shè)計 17 穩(wěn)壓 電源電路 圖 穩(wěn)壓電源電路 如 圖 所示為穩(wěn)壓電源電路 ,變壓器輸入端 連接 220V交流電源。從 端口的傳送過 來的脈沖電流，經(jīng)過三極管的放大，放大成揚聲器能夠正常工作的電流。LCD1602 的控制信號端 RS、 RW、 EN 分別連接 、 、 三個 I/O 口， GND 引腳接上電源地， VCC 和 VL 同時連接 +5V 電源，背光正極 BL+通過一個滑動變阻器與 +5V 電源相連，這樣改變滑動變阻器的阻值就能改變液晶顯示屏的背光強度，背光負(fù)極 BL接地。 VCC2 引腳上連接 +5V 的直流電源，1302 時鐘芯片的復(fù)位引腳 RST、 SCLK 引腳和 I/O 接口分別與 、 、 相連，分別代表復(fù)位端、時間端口和數(shù)據(jù)端口。所以要根據(jù)單片機系統(tǒng)的繁忙程度來選擇掃描頻率。 圖 矩陣式鍵盤 還有一種單片機的鍵盤就是 交互式鍵盤 ， 通過在交點上放置按鍵，如圖 所示， *出為一個按鍵， 檢測線不進(jìn)行分組，跟矩陣式鍵盤比較，如果交互式鍵盤有相同的 8條檢測線，就可以有 28 個按鍵，增加了許多按鍵的數(shù)量。 單片機的 I/O口直接與電源地相通，對應(yīng)的接口就會接收到低電平，而其他的接口則是高電平，很容易分辨出按下的是哪個鍵，單片機就會做出相應(yīng)的動作和反應(yīng)。 第三章 硬件設(shè)計 11 鍵盤電路 圖 鍵盤電路 鍵盤 可分為非編碼式鍵盤和編碼式鍵盤，而在一般的單片機系統(tǒng)中，我們用的按鍵比較少和簡單，所以通 常用非編碼式鍵盤，而非編碼式鍵盤又分為獨立式鍵盤、矩陣式鍵盤和交互式鍵盤。如圖 所示。這兩個引腳連接石英晶體和微調(diào)電容，構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，將時鐘脈沖直接送入單片機的內(nèi)部時鐘電路，如圖 所示為連接單片機的晶振電路，晶振電路的微調(diào)電容選用的是兩個 30pf 的，晶振振蕩器的頻率一般選用 ~12MHZ，在本設(shè)計內(nèi)采用的是 12MHZ 的石英晶體振蕩器， 微調(diào)電容的大小會影響振蕩器頻率的高低、穩(wěn)定性和快速性。 AT89S52引腳圖 圖 AT89S52引腳圖 AT89S52 總共有 40個引腳， 如圖 所示為 AT89S52 單片機的引腳圖， 可分為三種：電源及時鐘電路、控制電路和 I/O 口引腳。 南昌工程學(xué)院本 (專 )科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 AT89S52 擁有一個 8 位的處理器和控制器，內(nèi)還含有一個運算器，可直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行運算和操作，適用于邏輯控制。 用來控制蜂鳴器的工作，工作電路采用 12HZ 的晶振頻率，起振中的 C C2 為 30pf。 第三章 硬件設(shè)計 7 第三章 硬件設(shè)計 電路組成和工作原理 電路組成 設(shè)計的電路有以上設(shè)計方案就可以知道，電路原理圖見附錄 一所示 ，主要包括 AT89S52單片機控制系統(tǒng)、復(fù)位電路、晶振電路、獨立式鍵盤電路、時間的顯示和調(diào)整電路，液晶顯 示電路， 8 個彩燈電路、電源電路以及揚聲器電路構(gòu)成。 方案 的特點 本 方案 使用了液晶顯示屏，編程簡單，顯示穩(wěn)定，占用 CPU時序少，并且可以實現(xiàn)許多的功能， 獨立 式鍵盤對于少量的按鍵來說，它的結(jié)構(gòu)簡單，功能清晰，讓人一看就明白。 第二章 設(shè)計方案 5 第二章 設(shè)計方案 設(shè)計的方案 硬件設(shè)計 方案 電路以AT89C51為主控制器，采用利用獨立式鍵盤 組成的 4 個按