【正文】 T2。 //數(shù)碼管顯示當(dāng)前音樂段號} 定時程序設(shè)計單片機中的定時器和計數(shù)器其實是同一個物理的電子元件,只不過計數(shù)器記錄的是單片機外部發(fā)生的事情(接受的是外部脈沖),而定時器則是由單片機自身提供的一個非常穩(wěn)定的計數(shù)器,這個穩(wěn)定的計數(shù)器就是單片機上連接的晶振部件。其對應(yīng)的中斷程序是： void EX0_INT() interrupt 0{ TR0=0。對應(yīng)的中斷源的編號分別為：串行口中斷為定時中斷1為外部中斷1為定時中斷0為外部中斷0為0。外部中斷是可以屏蔽的中斷，也就是說，利用中斷控制器可以屏蔽這些外部設(shè)備的中斷請求。它能使處理器在運行過程中對外部事件發(fā)出的中斷請求及時地進行處理，處理完成后又立即返回斷點，繼續(xù)進行處理器原來的工作。 按鍵與蜂鳴器接口端程序設(shè)計在C語言里，C編譯器并不能識別，所以得給它另起一個名字，這里起的名為P1_0。表2 節(jié)拍與節(jié)拍碼對照表4) 各調(diào)1/4節(jié)拍的時間設(shè)定:表3 時間設(shè)定5) 音樂符的標(biāo)準(zhǔn)延時設(shè)定：char code HI_LIST[]={0,226,229,232,233,236,238,240,241,242,244,245,246,247,248}。 軟件頭文件定義以及字符類型定義1. 頭文件定義：includeinclude：define uchar unsigned chardefine unit unsigned int 音頻、音調(diào)程序設(shè)計1) 要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（1/頻率），然后將此周期除以2，即為半周期的時間。，單片機將依序播放歌曲，再次按下該開關(guān)按鍵后歌曲播放將暫停。只要算出某一音頻的周期（1/頻率），然后將此周期除以2，即為半周期的時間，利用定時器計時這個半周期時間，每當(dāng)計時到后就將輸出脈沖的I/O反相，然后重復(fù)計時此半周期時間再對I/O反相，就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖。另外，音符的頻率有所不同。表格中列舉出的字形“08”只是為設(shè)計做一個參考，在設(shè)計中并未使用。所以如果想讓數(shù)碼管顯示數(shù)字0，那么共陰數(shù)碼管的字符編碼為00111111，即0x3f；共陽數(shù)碼管的字符編碼為11000000，即0xc0。圖9 數(shù)碼管原理圖其中引腳圖的兩個COM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽數(shù)碼管將其接正5V電源。所謂的七段就是指數(shù)碼管里有七個小LED發(fā)光二極管，通過控制不同的LED的亮滅來顯示出不同的字形。由于L0和R2串聯(lián)，這樣流過R2的電流也在增大，在R2上的電壓增大，加到L0上的電壓增大量有所減小，不會使L0的工作電流太大，達到保護保護L0的目的。當(dāng)+V變大時，流過L0的電流在增大，所以L0發(fā)出的光更強；當(dāng)+V變小時，流過L0的電流變小，所以L0發(fā)出的光比較弱。S3是電源開關(guān)，R2是L0的限流保護電阻。另外，則可以控制蜂鳴器的聲音大小，這些我們都可以通過編程實驗來驗證。電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，單片機I/O引腳輸出的電流較小，單片機輸出的TTL電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器。 蜂鳴器電路蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，廣泛應(yīng)用于計算機、打印機、復(fù)印機、報警器、電話機等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件，主要分為電磁式蜂鳴器和壓電式蜂鳴器兩種類型。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時間要求。圖6 復(fù)位電路2） 手動按鈕復(fù)位手動按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。上電時，VCC的上升時間約為10ms，而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為10MHz，起振時間為1ms；晶振頻率為1MHz，起振時間則為10ms。1） 上電復(fù)位上電復(fù)位即是在RST復(fù)位輸入引腳上接一電容至VCC端，下接一個電阻到地即可。圖5 上拉電阻 復(fù)位電路單片機在啟動時都需要進行復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。顧名思義，排阻就是若干個參數(shù)完全相同的電阻，它們的一個引腳都連到一起，作為公共引腳，其余引腳正常引出。上拉電阻就是將電源通過電阻接到輸出端。上拉電阻實物圖如圖4所示。于是采用簡單的設(shè)計方案，采用一個按鍵控制數(shù)字，通過改變不同脈沖信號的輸入來改變不同數(shù)字的顯示。在實驗室中有條件的話還利用數(shù)字電路實驗箱，在適當(dāng)?shù)臅r鐘頻率下，控制位信號的輸入，從而實現(xiàn)數(shù)碼管的各段的顯示，在數(shù)碼管上顯示數(shù)字。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄所以即使其他元件的參數(shù)變化很大這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。需認真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。另一種為簡單的分立RC振蕩器。本設(shè)計中用到32位通用I/O口中P0、P2和P3的部分端口，RST電路復(fù)位以及外部中斷等重要功能，PO端通過上拉電阻的鉗位、限流作用接一位共陰極數(shù)碼管構(gòu)成數(shù)字顯示。 工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）；216。 具有看門狗功能；216。 片上集成512字節(jié)RAM；216。 增強型8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051；216。隨后依照仿真布局在Altium Designer軟件中繪制PCB單面板，檢查無誤后制成實物單面覆銅板。該音樂盒主要由按鍵電路、復(fù)位電路、時鐘電路、蜂鳴器以及顯示電路組成。 方案論證在方案1中，共用了4個按鍵，其中3個按鍵控制播放3首音樂，另一個鍵控制音樂播放的停止。方案二:用兩個按鍵控制音樂的播放。二、方案總體設(shè)計 方案列舉方案一：用四個按鍵控制音樂的播放。 設(shè)計要求完成該模塊的硬件和軟件的設(shè)計，在Proteus軟件上仿真通過后，用Altium_Designer軟件進行PCB單面板的繪制，修改合理后制成單面覆銅板。播放歌曲時，相應(yīng)歌曲對應(yīng)相應(yīng)數(shù)碼管上歌曲次序的顯示。傳統(tǒng)音樂盒多是機械型的，體積笨重，發(fā)音單調(diào)，不能實現(xiàn)批量生產(chǎn)。小小的音樂盒可以給人們帶來美好的回憶，提高人們的精神文化享受。使用兩個按鍵控制音樂盒，一個按鍵用來控制歌曲的播放、暫停以及換曲，另一個用來控制數(shù)碼管上歌曲次序的變化，本音樂盒共有三首歌曲。關(guān)鍵字：STC89C52RC KEIL PROTEUS PCB目錄一、設(shè)計任務(wù)與要求 4 設(shè)計任務(wù) 4 設(shè)計要求 4 發(fā)揮部分 4 二、方案總體設(shè)計 5 方案列舉 5 方案論證 5 總體設(shè)計原理 5 三、硬件設(shè)計 6 STC89C52RC芯片 6 晶振電路 7 開關(guān)按鍵電路 8 P0口上拉電阻 8 復(fù)位電路 9 蜂鳴器電路 10 電源電路 11 一位共陰數(shù)碼管 12 四、軟件設(shè)計 14 軟件設(shè)計程序流程圖 14 軟件頭文件定義以及字符類型定義 15 音頻、音調(diào)程序設(shè)計 15 按鍵與蜂鳴器接口端程序設(shè)計 16 外部中斷程序設(shè)計 16 定時程序設(shè)計 17 延時程序編寫 18 主程序的編寫 18 五、系統(tǒng)仿真與調(diào)試 20 仿真平臺 20 仿真調(diào)試 20 測試總結(jié) 21 六、PCB單面板制作 22 繪制平臺 22 原理圖的繪制 22 PCB單面板的繪制 22 七、設(shè)計總結(jié)與心得體會 24 設(shè)計總結(jié) 24 心得體會 24 八、參考文獻 25 附錄一：源程序 26 一、設(shè)計任務(wù)與要求 設(shè)計任務(wù)制作一個簡易音樂盒，要求利用若干開關(guān)按鍵控制音樂播放并利用一位數(shù)碼管顯示相關(guān)消息。 發(fā)揮部分分別利用兩個開關(guān)按鍵控制音樂的播放暫停和換曲操作，同時利用一位共陰數(shù)碼管顯示相關(guān)歌曲曲目的變化。比如，用定時器控制，亮燈倒計時10秒然后觸發(fā)音樂播放。每次按下選曲按鍵S2，單片機暫停當(dāng)前歌曲的播放，并依次在數(shù)碼管上顯示曲目的更換。 總體設(shè)計原理本次設(shè)計是一個基于STC89C52RC系列單片機的音樂盒，依據(jù)單片機技術(shù)原理，通過硬件電路制作以及軟件編譯，設(shè)計制作出一個多功能多功能音樂盒。本設(shè)計