【正文】 這次的設(shè)計(jì)給我最大的啟發(fā)就是，在學(xué)習(xí)中馬虎不得。本次的課題是音樂(lè)盒，最主要的就是程序設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)比較分，決定采用51編程語(yǔ)言，因?yàn)槠綍r(shí)上課接觸最多的就是匯編語(yǔ)言，對(duì)于C語(yǔ)言，了解比較少，并不是非常熟練。圖9 數(shù)碼管顯示模塊流程圖 電路仿真和程序檢測(cè)仿真圖作圖用到的是PROTEUS軟件，對(duì)于這個(gè)軟件，我們已經(jīng)相當(dāng)?shù)氖煜?，所以用起?lái)比較順利，首先將各個(gè)元件搜索出來(lái)，必須要有單片機(jī)最小系統(tǒng)，顯示模塊，按鍵模塊，發(fā)聲模塊。圖7 延時(shí)流程圖 中斷模塊中斷模塊主要用來(lái)進(jìn)行上一首，下一首和暫停的控制，本次的中斷主要用到INT0,INT1和T1三個(gè)I/O口。另外用KEIL軟件來(lái)編寫(xiě)程序，用課堂上學(xué)到的中斷和循環(huán)等來(lái)編寫(xiě)程序。暫停按鍵接定時(shí)器1，復(fù)位按鍵在復(fù)位電路中，接單片機(jī)RES。電源，晶振電路，單片機(jī)，功能鍵，和揚(yáng)聲器部分具體介紹在后面有介紹。數(shù)碼管采用共陽(yáng)極數(shù)碼管，通過(guò)單片機(jī)P0口控制，實(shí)現(xiàn)曲目序號(hào)的顯示。單片機(jī)音樂(lè)盒的動(dòng)力是+5V的電源，制作簡(jiǎn)單，可以批量生產(chǎn)，控制功能強(qiáng)大，可以隨時(shí)的加減歌曲，使用更加的方便而且不易受到外界的影響而音質(zhì)變壞，另外，可以根據(jù)需要，添加流水彩燈等外設(shè)更改外觀，使音樂(lè)盒的功能更加豐富。6 延時(shí)模塊6 定時(shí)器模塊1 設(shè)計(jì)框圖將程序下載到單片機(jī)中，利用I/O口產(chǎn)生方波，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，發(fā)出音調(diào)，從而演奏樂(lè)曲。本系統(tǒng)側(cè)重于小型火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可在火災(zāi)發(fā)生初期檢測(cè)到并且報(bào)警，還能夠?qū)崟r(shí)顯示溫度和煙霧濃度。進(jìn)入 90 年代，特別是 1993 年以來(lái)，火災(zāi)造成的直接財(cái)產(chǎn)損失上升到年均十幾億元，年均死亡 2000 多人。在本次課程設(shè)計(jì)中，主要使用了Proteus和Keil等軟件進(jìn)行硬件電路和控制程序的設(shè)計(jì)，加深了對(duì)這些軟件的了解。首先，就是讓我加深了對(duì)單片機(jī)的掌握和理解與應(yīng)用，知道單片機(jī)到底是怎樣控制點(diǎn)陣，怎樣應(yīng)用在生活中的。//恢復(fù)初值TL0=(81922000)%32。Num_Index=0。 主程序流程圖主程序首先設(shè)置并啟動(dòng)T0中斷，然后調(diào)用初始化程序，為后面程序要用到的數(shù)據(jù)調(diào)入，并清零一些用到的數(shù)據(jù)單元，然后載入“0——9”字型，進(jìn)行掃描。例如如果想使左上角LED點(diǎn)亮，則Y0=1，X0=0即可。LED顯示屏是將發(fā)光二極管按行按列布置的，在掃描驅(qū)動(dòng)方式下可以按行掃描按列控制，也可以按列掃描按行控制。所要顯示的信號(hào)送入74LS245芯片，然后連接到LED陣列的列陣腳。正向點(diǎn)亮一顆LED，至少也要10～20mA，若電流不夠大，則LED不夠大。圖26 驅(qū)動(dòng)電路圖74LS245引腳圖如圖27所示。C1XTAL130pFC2XTAL230pF圖23 晶振電路圖X112MHZ 復(fù)位電路設(shè)計(jì)ST89C51單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)或者出現(xiàn)死機(jī)時(shí)需要復(fù)位，使CPU以及其他功能部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。需要復(fù)位時(shí)按下按鈕即可。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。GND：接地。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。在資料收集方面，主要是參考了《51單片機(jī)原理及應(yīng)用—基于Keil C與Proteus》一書(shū)，結(jié)合了一些網(wǎng)絡(luò)資料，以及一些集成塊的使用說(shuō)明書(shū)。但隨著信息化社會(huì)的迅速發(fā)展，LED顯示屏正在向顯示內(nèi)容豐富、信息更改方便等方面發(fā)展。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。動(dòng)態(tài)顯示“0——9”幾個(gè)字符。 單片機(jī)AT89C51 AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn), 兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)能提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)是能夠讓單片機(jī)工作的最小硬件電路。系統(tǒng)采用的定時(shí)元件為石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。ST89C51單片機(jī)復(fù)位電路如下圖所示：VCCAT89C51VCCC510MF/圖24 上電復(fù)位電路圖圖25 按鍵電平復(fù)位電路圖復(fù)位電路工作原理：上電瞬間RST引腳的電位與VCC等電位，RST引腳為高電平，隨著電容C5充電電流的減少，RST引腳的電位不斷下降，可以保持RST引腳在為高電平的時(shí)間內(nèi)完成復(fù)位操作。P0口的輸出經(jīng)過(guò)74LS245提高驅(qū)動(dòng)后，輸出到數(shù)碼管顯示電路。單片機(jī)的串口與行驅(qū)動(dòng)器相連，用來(lái)發(fā)送顯示數(shù)據(jù)信息。8點(diǎn)陣共陽(yáng)LED顯示器。將每一行的顯示時(shí)間進(jìn)行一定的延時(shí),由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就會(huì)感覺(jué)到8行LED是在同時(shí)顯示的。圖211 88點(diǎn)陣數(shù)字顯示的編碼原理如此可得到“0”的編碼為{0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00},同理可得到：{0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00}//1 {0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00}//2 {0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}//3 {0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00}//4 {0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00}//5 {0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00}//6 {0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00}//7 {0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}//8 {0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00}//9 軟件設(shè)計(jì)思想主程序先進(jìn)行設(shè)置中斷，并啟動(dòng)，再進(jìn)行鍵盤(pán)掃描載入“0——9”字型，然后判斷一組字型是否掃描完，按不同情況進(jìn)行循環(huán)調(diào)用子程序。如圖31 proteus原理及仿真圖 程序include include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar code Table_of_Digits[]={ 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00，//0 //1 0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00，//2 0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，//3 0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00，//4 0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00, 0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00，0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00}。//允許T0中斷TR0=1。if(++t==250){} t=0。并證實(shí)了自己的思路：“查資料→思考總結(jié)→運(yùn)用→找出差錯(cuò)，再查資料和向別人詢問(wèn)→再次運(yùn)用”的正確性?；?，給人類(lèi)帶文明進(jìn)步、光明和溫暖。對(duì)于火災(zāi)最關(guān)鍵的問(wèn)題在于預(yù)防，目前防火報(bào)警系統(tǒng)趨于智能化、自動(dòng)化，靈敏程度也越來(lái)越高。此次設(shè)計(jì)主要用到PROTEUS、KEIL編程和AD作圖軟件。13 致 謝15 背景意義、任務(wù)要求及設(shè)計(jì)原理、框圖 背景意義音樂(lè)盒的起源是中世紀(jì)歐洲的教會(huì)用來(lái)鐘塔報(bào)時(shí)，后來(lái)，隨著工業(yè)的發(fā)展，逐漸的體積變小，功能變多，不過(guò)多數(shù)以機(jī)械音樂(lè)盒為主，這樣的音樂(lè)盒大部分體積較大音調(diào)單一，容易受到外界的影響，而且，代價(jià)昂貴。如中音DO，頻率為523HZ,其周期T=1/523=1912微秒，因此只要令計(jì)數(shù)器定時(shí)1912/2=926。具體 的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。圖2 數(shù)碼管引腳 鍵盤(pán)模塊本次的鍵盤(pán)模塊采用按鍵開(kāi)關(guān)這樣操作簡(jiǎn)單，辨別容易的開(kāi)關(guān)。同時(shí)軟件要根據(jù)硬件的連接來(lái)設(shè)計(jì)，來(lái)配合硬件的工作，例如，本次的設(shè)計(jì)用到的是P 0口和P3口。定時(shí)器模塊的程序清單見(jiàn)附錄。圖8 中斷程序流程圖 數(shù)碼管顯示模塊本次設(shè)計(jì)采用的是共陽(yáng)極的數(shù)碼管，因此要采用相應(yīng)的數(shù)值來(lái)控制數(shù)碼管的亮滅。實(shí)驗(yàn)成功，實(shí)驗(yàn)成品如圖11所示。參考文獻(xiàn)[1][M].：北京航空航天大學(xué)出版社，.[2]（C51編程）[M].北京：高等教育出版社，.[3][M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，.[4][M].北京:清華大學(xué)出版社，.[5][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，謝這次的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是給了我很多，不僅僅是學(xué)習(xí)上的，更多的是精神上和生活中的首先要感謝老師的教育，讓我學(xué)到了這么多的知識(shí)，在這段制作單片機(jī)課設(shè)的時(shí)候更是有感觸，當(dāng)聽(tīng)到設(shè)計(jì)的音樂(lè)盒發(fā)出聲音的時(shí)候，第一感覺(jué)是好舒暢，因?yàn)榈谝淮慰梢钥吹阶约褐谱鞒鲞@樣的東西，在這些自豪中，更能感覺(jué)到老師對(duì)我們的栽培是那么的重要。F電容33pF三極管1電阻470Ω電阻300Ω電阻200Ω電阻1KΩ LED燈8下載口晶振12MHZ1按鍵排阻8位4排阻2位1短路帽插