【正文】 姓 名 指導教師 職稱 副教授 完成日期 寧波大學信息學院本科畢業(yè)設計（論文） III 摘 要 隨著人們現(xiàn)代化水平的提高，科技產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著舉足輕重的作用。由于單片機有很強的實用性及開發(fā)周期短等優(yōu)點，單片機的設計也越來越廣泛。 【 關鍵詞 】 stc89c52。LCD display 寧波大學信息學院本科畢業(yè)設計（論文） V 目 錄 1 緒 論 ................................................................................................................... 1 研究背景和現(xiàn)狀 .................................................................................................. 1 研究的目的和意義 ............................................................................................... 1 2 智能音樂演奏器的方案對比論證 ............................................................................ 3 智能音樂演奏器的實現(xiàn)功能 ................................................................................. 3 智能音樂演奏器的實現(xiàn)功能圖 .............................................................................. 3 系統(tǒng)各個子 系統(tǒng)的方案對比 ................................................................................. 4 系統(tǒng)主控方案論證 ..................................................................................... 4 電源供電方案論證 ..................................................................................... 4 顯示方案論證 ............................................................................................ 5 按鍵輸入方案論證 ..................................................................................... 6 ............................................................................................. 8 3 智能音樂演奏器的硬件設計 ................................................................................... 8 單片機系統(tǒng)設計 ................................................................................................... 8 單片機概述 ............................................................................................... 8 單片機管腳及功能說明 .............................................................................. 9 單片機最小系統(tǒng)設計 ............................................................................... 10 LCD顯示電路設計 .............................................................................................. 10 LCD1602 操作時序及引腳定義 ................................................................... 11 LCD1602 的硬件設計 ................................................................................. 12 語音轉換模塊設計 ............................................................................................ 12 語音模塊概述 .......................................................................................... 12 語音模塊芯片引腳定義及功能描述 .......................................................... 13 語音模塊觸發(fā)時序 ................................................................................... 14 4 智能音樂演奏器的軟件設計 ................................................................................. 15 開發(fā)軟件簡介 ................................................................................................... 15 應用程序設計 ................................................................................................... 15 主程序的設計 .......................................................................................... 15 LCD 顯示程序設計 .................................................................................... 16 按鍵檢測程序設計 ................................................................................... 19 NV020 模塊的程序設計 ............................................................................. 20 5 總 結 .................................................................................................................. 24 參 考 文 獻 ........................................................................................................... 28 致 謝 ................................................................................................................. 29 附 錄 ...................................................................................................................... 30 寧波大學信息學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 1 緒 論 研究背景和現(xiàn)狀 自動控制愈來愈重要，它為我國新興產(chǎn)業(yè)帶來巨大效益。新興技術的提升發(fā)展，也同樣有助于芯片業(yè)的蓬勃發(fā)展。即使對音樂演奏器的研究，過去已經(jīng)多如牛毛，但是它的可操作性不佳，且它把音樂搜索、收藏、管理全部交給網(wǎng)絡來完成，這就造成資源利用不便。該播放器可以存儲多首歌曲，可選擇性播放歌曲，通過音頻電路驅動喇叭播放。可以選擇不同的按鍵來實現(xiàn)播放。 智能音樂演奏器設計的意義在于開發(fā)新型基于單片機的音樂播放器，實現(xiàn)低成本及高性能，達到更換現(xiàn)在社會有的 價格昂貴的音樂播放器。而且功能大同小異，可以說，音樂播放器發(fā)展也給社會的發(fā)展帶來了新生，為人們的生活帶來了色彩，為可持續(xù)發(fā)展的當下社會和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會增添了 活力 ]3[ 。智能音樂演奏器，是一款以 STC89C52 為主要控件的設計，很好的把技術和實物融合了。其中，智能音樂演奏器可實現(xiàn)歌曲的轉換功能及歌曲信息顯示功能。后面再通過音頻放大電路和聲音輸出設備將動聽的音樂輸出。 語音模塊 電源電路 STC89C52 鍵盤電路 LCD 顯示 顯示 智能音樂演奏器設計 4 系統(tǒng)各個子系統(tǒng)方案對比 系統(tǒng)主控方案論證 主流控制器有： PLC、 MSP4 ARM、 51 單片機等。 51 單片機有 4 個 8 位的 P 口控制端口，還有 2 個中斷源，及片內 ROM 和 RAM。 電源供電方案論證 由于系統(tǒng)要求便攜式及盡量控制成本，所以不能使用取市電處理之后供電。該電路圖如圖 1 所示。穩(wěn)壓管方案設計電路，在無工作時（主系統(tǒng)進入待機模式等待命令或按鍵），穩(wěn)壓二極管內也是有靜態(tài)電流流過的（ If=10MA 左右），即該系統(tǒng)始終有功耗 10mA*5V=50mW 產(chǎn)生。開關電源的機理是通過電源導通的占空比不同，達到不同的輸出電壓，所以穩(wěn)壓芯片是自帶了一個 150KHZ 頻率振蕩器。 顯示方案論證 隨著各種智能化設備的出現(xiàn)，顯示的種類也是千奇百樣。 LCD 顯示美中不足的是它本身是不帶光的，唯一可顯示的方法是依靠其背光來顯示，但是其產(chǎn)生的是不經(jīng)濟、不合理地效果。從最初的機械式動作按鍵，到電氣化觸摸按鍵，鍵盤的發(fā)展也是多樣的。 其中，獨立式按鍵鍵盤的原理就是：因為按鍵一端接地，按鍵另一端接控制口供主控查詢，所以按鍵之間不會相互影響，各自都可獨立的完成操作。而恰恰相反，矩陣式鍵盤在按鍵數(shù)量多的情況下使用就沒有這個端口浪費了。 所示： 圖 5 獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤 理想的按鍵，其可以看成 2 種狀態(tài)：按下及沒有按下。 按鍵可以通過兩種方法來去除抖動：一是硬件消抖，適合于按鍵數(shù)較少的場合，即利用 RS 觸發(fā)器構成雙穩(wěn)態(tài)電路消抖，硬件消抖電路如 圖 所示；二是通過主控處理進行 消抖，其原理是：當有按鍵按下且閉合后，主控檢測到低電平信號，主控不馬上執(zhí)行相關按鍵值的操作，而是去運行一個一定時常的延時 函數(shù) ]12[ 。并且采取了軟件延時的策略去抖。 經(jīng)過比較，選用 NV020 模塊 為解碼芯片，該芯片支 多種 格式的解碼 ，包括MP PWM 等 ，自帶 DAC、 PWM 輸出 。智能音樂演奏器的組成為： STC89C52 單片機， LCD1602 液晶顯示，獨立按鍵， NV020 集成語音解碼模塊。 該款單片機，有一顆 8 位處理能力的核心運算單元，并且有在線 編程， 這些特殊的優(yōu)勢使 STC89C52 為很多產(chǎn)品提供一些有 寧波大學信息學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 效果而且很靈活的解決方 法 。 GND：接地。 主控芯片引腳復用功能的簡單介紹： T2（外部計數(shù)輸入 端口，計數(shù)時使用 ）， 主頻率 時鐘 分頻 輸出 T2EX（ 功能控制器的 控制 端口，通過不同的配置達到不同的輸入檢測 ） 智能音樂演奏器設計 10 MOSI（在系統(tǒng)編程用）