【正文】 ................................................................... 19 .................................................................................... 21 仿真平臺(tái) ...................................................................................... 21 仿真測(cè)試 ...................................................................................... 21 測(cè)試總結(jié) ...................................................................................... 24 心得體會(huì) ............................................................................................... 24 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 25 附錄一：程序設(shè)計(jì) .......................................................................... 26 1 1緒論 單片機(jī)概述 單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。 二、在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。 二、 低功耗 CMOS 化 MCS51 系列的 8031 推出時(shí)的功耗達(dá) 630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW 左右，隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來(lái)越低，現(xiàn)在的各 個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了 CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo) 體工藝）。由于時(shí)間及條件限制，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單的音樂(lè)播放器， 其核心器件采 用 AT89C51 單片機(jī) ， 本播放器具有電路簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大 ，易于拓展 等特點(diǎn) 。外形及引腳排列如圖所示 圖 21 AT89C51 外形圖及引腳序列 主要特性： 32 可編程 I/O 線 當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 芯片擦除： 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。 電路 設(shè)計(jì) 原理 8 9 C 5 1單 片 機(jī)6 M H z晶 振 電 路電 源 電 路顯 示 電 路鍵 控 電 路復(fù) 位 電 路發(fā) 聲 電 路 圖 222 電路設(shè)計(jì)原理圖 總體電路設(shè)計(jì) 圖 223 總體電路圖 7 電路設(shè)計(jì) 89C51 單片機(jī)擁有 4KB 的 片內(nèi) ROM 和 128B 的片內(nèi) RAM。節(jié)點(diǎn) 1與單片 8 機(jī)的 XTAL2 相連接， 節(jié)點(diǎn) 2與單片機(jī)的 XTAL1 相連接，從而為單片機(jī)提供時(shí)間信號(hào)，為音樂(lè)的播放節(jié)拍控制提供基本 時(shí)間單位：當(dāng)晶體振蕩頻率為 ,定時(shí)器工作在方式 1下時(shí)，若各音階相對(duì)應(yīng)的定時(shí)器計(jì)數(shù)初值為 X，則可根據(jù)下式計(jì)算 X： 1 6 61 / ( 2 ) ( 2 ) 1 2 / (6 1 0 )fX? ? ? ? ? 圖 226 晶振電路 控制 電路 設(shè)計(jì) 控制電路，鍵一與 相連、鍵二與 相連、鍵 3 與 相連。在播放音樂(lè)的過(guò)程中，查表子程序循環(huán)判斷音樂(lè)是否結(jié)束。延時(shí)子程序設(shè)定 為四分之一拍，節(jié)拍值只能是它的整數(shù)倍。 1/4 節(jié)拍 1/8 節(jié)拍 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 1 1/4 拍 1 1/8 拍 2 2/4 拍 2 1/4 拍 3 3/4 拍 3 3/8 拍 4 1拍 4 1/2 拍 5 1又 1/4 拍 5 5/8 拍 6 1又 1/2 拍 6 3/4 拍 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 13 7 1又 3/4 拍 7 7/8 拍 8 2拍 8 1拍 9 2又 1/4 拍 9 1又 1/8拍 A 2又 1/2 拍 A 1又 1/4拍 B 2又 3/4 拍 B 1又 3/8拍 C 3拍 C 1又 1/2拍 D 3又 1/4 拍 D 1又 5/8拍 E 3又 1/2 拍 E 1又 3/4拍 F 3又 3/4 拍 F 1又 7/8拍 表 322 節(jié)拍碼對(duì)照表 1/4節(jié)拍 1/8 節(jié)拍 曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY 調(diào) 4/4 125 毫秒 調(diào) 4/4 62毫秒 調(diào) 3/4 187 毫秒 調(diào) 3/4 94毫秒 調(diào) 2/4 250 毫秒 調(diào) 2/4 125 毫秒 表 333 各調(diào)節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定表 四分之一拍延時(shí)代碼設(shè)計(jì)： 1/4 拍的延遲時(shí)間 =187 毫秒 DELAY: MOV R7,2 D2: MOV R4,187 D3: MOV R3,248 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D3 DJNZ R7,D2 RET 音樂(lè)代碼實(shí)現(xiàn) （ 1） 先找出樂(lè)曲的最低音和最高音范圍，然后確定音符表 T 的順序。根據(jù)音樂(lè)軟件的設(shè)計(jì)方法， 簡(jiǎn)譜對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)譜碼、 T值、節(jié)拍數(shù)如表所示。 鍵控子程序 18 鍵控子程序主要由播放 /暫停子程序、上一曲子程序、下一曲子程序組成，分別由一個(gè)計(jì)數(shù)器中斷和兩個(gè)外部中斷實(shí)現(xiàn)。 開(kāi) 始R 0 是 否 為 0 0 H暫 停播 放 /暫 停標(biāo) 志 符 R 0 = 0 0 H播 放是否將 R 0 賦 值 為 0 1 HR 0 是 否 為 0 2 H將 R 0 賦 值 為 0 0 H是否 19 圖 351 播放 /暫停子程序流程圖 代碼實(shí)現(xiàn)如下： POP DPL 。上一曲和下一曲功能實(shí)現(xiàn)方式類似，分別由外部中斷 0INT 和外部中斷 1INT 。關(guān)中斷 MOV A,22H 。 Proteus 軟件是世界上著名的 EDA 工具，能完成原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件，是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。 解決方案：重新設(shè)置數(shù)碼管顯示參數(shù)， 2）數(shù)碼管顯示的時(shí)間與真正的時(shí)間進(jìn)度不一致。怎么才能找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn)？怎樣讓自己的業(yè)余更接近專業(yè) ？怎樣讓自己的計(jì)劃更具有序性，而不會(huì)忙無(wú)一用？這都是我們所要考慮和努力的。 [4] 李啟炎 . Protel 99SE 應(yīng)用教程 . 上海 同濟(jì)大學(xué)出版社 26 附錄一：程序設(shè)計(jì) OUT BIT 。DPRT 指向每首歌曲的入口地址的地址。外部中斷 1 接下一曲歌按鍵 ORG 001BH AJMP START_PAUSE 。 [2] 譚浩強(qiáng) .C程序設(shè)計(jì)（第二版） .清華大學(xué)出版社， 1999。因此作為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。 調(diào)試過(guò)程中所遇到的問(wèn)題： 運(yùn)行程序時(shí) LED4 位共陰數(shù)碼管顯示程亂碼。R7 減 4 SUBB A,4 MOV R7,A BACK2: MOV R4,00H MOV A,22H MOV DPTR,OUT_TAB MOVC A,A+DPTR MOV OUT_NUM,A 。中斷返回 LAST_SONG: PUSH ACC 。中斷返回 DELAY: MOV 27H,26H 。當(dāng)按鍵第二次產(chǎn)生中斷信號(hào)時(shí)，播放 /暫停子程序判斷 R1是否為 02H 后，將 R1 再次賦值為 00H。************* DB 0A4H,0A2H,0B2H,0B3H,0C4H,0E8H,0D8H DB 0C8H,0C8H,0C8H,08H DB 00H 《中華人民共和國(guó)國(guó)歌》代碼實(shí)現(xiàn)如下： ONG3: DB 03H 。 下面以歌曲《 軍港之夜 》 的設(shè)計(jì)為例，講述歌曲在單片機(jī)中的實(shí)現(xiàn)。假設(shè) 1/4 節(jié)拍為 1DELAY，則 1拍應(yīng)為4DELAY，以此類推。 音階與頻率的關(guān)系及 如下表： 音階 頻率（ Hz） 定時(shí)器初值 音階 頻率（ Hz） 定時(shí)器初值 音階 頻率（ Hz