【正文】 每個(gè)音符的時(shí)間 長 度等于基本時(shí)間乘以節(jié)拍碼的值 ，由定時(shí)器產(chǎn)生。在程序中以查表的方式加載計(jì)數(shù)初值 ,為了編碼簡(jiǎn)單，一般節(jié)拍高半字節(jié)表示整拍，低半字節(jié)表示分?jǐn)?shù)，只要基本延時(shí)設(shè)定恰當(dāng)即可，為了及時(shí)響應(yīng)鍵盤操作， 程序的編寫以鍵盤掃描為主線編寫（即主程序循環(huán)掃描按鍵，在按鍵模塊中調(diào)用其他功能模塊） ,按鍵每按下一次， 按鍵掃描模塊計(jì)算出鍵值，并儲(chǔ)存鍵值，根據(jù)鍵值跳轉(zhuǎn)至響應(yīng)的標(biāo)號(hào)執(zhí)行程序 ，播放相應(yīng)的歌曲，歌曲循環(huán)模式為單曲循環(huán)，其他功能的實(shí)現(xiàn)與方案一類同 方案三 （ 1） 硬件設(shè)計(jì) 電路以 AT89C51 為主控制器，采用利用 4X4 組成的 16 個(gè)按鈕矩陣鍵盤 來上實(shí)現(xiàn)對(duì)播放的控制，其中 C、 D、 E 分別為功能鍵上一曲、下一曲以及暫停。剩余時(shí)間的顯示同上。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、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)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 單片機(jī) AT89C51 是本系統(tǒng)的核心，它主要負(fù)責(zé)控制各個(gè)部分協(xié)調(diào)工作。該音樂發(fā)生器的效率較高，其誤差主要由晶振自身的誤差所造成。本次采用的是AT89C51 單片機(jī)，其電路如 31 所示，它的中斷功能比較強(qiáng)，有 5 個(gè)中斷源，即外部中斷 2 個(gè)，定時(shí)器中斷 2 個(gè)，串行中斷 1 個(gè)，有 2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。 AT89C51 單片機(jī)的引腳介紹 AT89C51 單片機(jī)是高性能單片機(jī)，因?yàn)槭芤_數(shù)目的限制，所以有許多引腳具有第二功能，各引腳功能說 明如下： （ 1）輸入 /輸出口線 A． 0p 口 8 位雙向口線 B． 1p 口 8 位雙向口線 C． 2p 口 8 位雙向口線 D． 3p 口 8 位雙向口線 （ 2） ALE 地址鎖存控制信號(hào) 在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于控制把 0p 口輸出的底 8 位地址送入鎖存器鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送。 晶振電路 MCS51 片內(nèi)有一個(gè)高增益的反相放大器，其輸入端為引腳 XTAL1 和輸出端為引腳為 XTAL2，用于外接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成穩(wěn)定的的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部的時(shí)鐘電路，如圖 32 所示。 電路如圖 34 所示。只要 Vcc 的上升時(shí)間不超過 1ms， 就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H——00FH 的 16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8 個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， …… （ 00EH） =00H，（ 00FH） =00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 (2) 1602LCD 的指令說明及時(shí)序 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程 來實(shí)現(xiàn)的。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。 （ 2） 多功能綜合保護(hù)：穩(wěn)壓器除了最基本的穩(wěn)定電壓功能以外，還應(yīng)具有過壓保護(hù)（超過輸出電壓的 +10%）、欠壓保護(hù)（低于輸出電壓的 10%）、缺相保護(hù)、短路過載保護(hù)最基本的保護(hù)功能。前者表示輸入電壓的變化對(duì)輸出電壓的影響。從工作方式上可分 為： ① 可控整流型。 變壓器后面由 4 個(gè)二極管組成一個(gè)橋式整流電路，整流后就得到一個(gè)電壓波動(dòng)很大的直流電源，所以在這里接一個(gè) 330uF/25V的電解電容。一般負(fù)載電有 200mA 以上時(shí)需要散熱片。基于上面的內(nèi)容，這樣就對(duì)發(fā)音 的原理有了一些初步的了解。 為了方便寫譜，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的編碼，在編程時(shí)，根據(jù)音符編碼查找對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)初值。 軟件流程設(shè)計(jì) （ 1） 本設(shè)計(jì)采用了自定下下的設(shè)計(jì)流程，即在編制一個(gè)程序時(shí)，先考慮程序的總體結(jié)構(gòu)而忽略一些細(xì)節(jié)問題，然后逐步的一步一步的細(xì)化，直至用程序語言完全描述每一個(gè)細(xì)節(jié)為止。在此過程中若有功能鍵按下，將當(dāng)前歌曲的表頭地址加 513/減 513 或等待。采用定時(shí)中斷更新播放時(shí)間，增強(qiáng)了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，鑒于于作者水平有限，播放歌曲程序?yàn)榱撕?jiǎn)單實(shí)用，節(jié)拍碼被設(shè)置為固定的 30ms，演奏也只是在一個(gè)八度里面完成，系統(tǒng)適應(yīng)性有待提高 。 經(jīng)過 幾 個(gè)月 的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)。采用 LCD 顯示，穩(wěn)定清晰，可靠性高，為了及時(shí)響應(yīng)按鍵，在每段子程序里面都調(diào)用了按鍵判斷子程序，并且主程序是以按鍵掃描為主線編寫的，系統(tǒng)的靈敏度高。若為 1A，程序根據(jù)儲(chǔ)存的鍵號(hào)，將相應(yīng)歌曲的表頭地址賦給 DPTR，取出曲譜，判斷是否為休止符，通過查表的方式將表中的定時(shí)器初值裝入定時(shí)器 T0，在定時(shí)中斷 0 里面，重裝初值，將輸出口取反，完成發(fā)聲。為了方便，將節(jié)拍數(shù)也進(jìn)行了編碼，并且計(jì)算了樂譜節(jié)拍編程時(shí)的延時(shí)時(shí)間，如表 63和表 64所示。表 61是 C調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)初值 T的對(duì)照表： 表 61 C 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)初值 T的對(duì)照表 音符 頻率（ Hz） /初值 ( s? ) 音符 頻率（ Hz） /初值 (s? ) 低 1DO 262/63627 中 1DO 523/64580 高 1DO 1042/65056 低 2RE 294/63835 中 2RE 589/64687 高 2RE 1245/65134 低 3M 330/64021 中 3M 661/64780 高 3M 1318/65157 低 4FA 350/64107 中 4FA 700/64822 高 4FA 1397/65178 低 5SO 393/64264 中 5SO 786/64900 高 5SO 1568/65217 低 6LA 441/64402 中 6LA 882/64969 高 6LA 1760/65252 低 7SI 495/64526 中 7SI 990/65031 高 7SI 1967/65282 音符、音符編碼及定時(shí)器初始值： 為了產(chǎn)生音符，必須求出音符低音 5— 高音 5 的計(jì)數(shù)初值。對(duì)一定強(qiáng)度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對(duì)一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強(qiáng)增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強(qiáng)度增加而上升。 最后在 C2 兩端接一個(gè)輸出電源的插針，可用于與其它用電器連接 ,比如 MP3等。 ２２０ v 交流電轉(zhuǎn)５ v 直流電的電源設(shè)計(jì) 平時(shí)對(duì)于 5v 的直流電源需求的情況比較多，在單片機(jī)，以及一些電路中應(yīng)用的較多，因此，為了更方便快捷的由 220v 的交流電得到這樣的電源，故設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，如圖 51所示。這類電源 功耗 小，效率可達(dá) 85%左右，但缺點(diǎn)是紋波大、相互干擾大。 直流穩(wěn)壓電源 它的供 電電壓大都是交流電壓，當(dāng)交流供電電壓的電壓或輸出 負(fù)載電阻 變化時(shí)，穩(wěn)壓器的直接輸出電壓都能保持穩(wěn)定。 5 穩(wěn)壓電源 穩(wěn)壓電源的功能 （ 1） 穩(wěn)定電壓：當(dāng) 電網(wǎng) 電壓出現(xiàn)瞬間波動(dòng)時(shí)，穩(wěn)壓電源會(huì)以 1030ms 的響應(yīng)速度對(duì)電壓幅值進(jìn)行補(bǔ)償，使其穩(wěn)定在 177。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 第 15 腳：背光源正極。 LCD1602 簡(jiǎn)介 LM016l 與 LCD1602 原理是一樣的，只不 過 PROTEUS 中 016 沒顯示調(diào) 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :162 個(gè)字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 武漢紡織大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 字符尺寸 :(WH)mm (1) 引腳功能說明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 41 所示 : 表 41：引腳接口說明表 引腳名稱 omingcheng 符號(hào) 引腳說明 引腳名稱 引腳說明 VSS 電源地 D2 D2 數(shù)據(jù) VDD 電源正極 D3 D3 數(shù)據(jù) VL 液晶顯示偏壓 D4 D4 數(shù)據(jù) RS RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 D5 D5 數(shù)據(jù) R/W 讀 /寫選擇 D6 D6 數(shù)據(jù) E 使能信號(hào) D7 D7 數(shù)據(jù) D0 D0 數(shù)據(jù) LED+ BLA 背光源正極 D1 D1 數(shù)據(jù) LED BLK 背光源負(fù)極 第 1 腳： VSS 為地電源。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（ Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（ Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（ Active Matrix）三種。復(fù)位引腳 RST 通過一個(gè)施密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 LM016L 的控制信號(hào) RS、 RW、 E 分別接到單片機(jī)的 、 、 。 （ 7） 電源、地線 GND 武漢紡織大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 VCC、 GND。s。它擁有 8 位微處理器和控制器，內(nèi)含一個(gè)一位布爾運(yùn)算處理器，可直接對(duì)數(shù)據(jù)的位進(jìn)行操作和運(yùn)算，特別適用于邏輯控制。 將 P0 口作為 74LS373 鎖存器的輸入以及 27C512 的數(shù)據(jù)輸入口，鎖存器輸出至 27C512 的低八位地址口，將 P2 口作為 27C512 高八位地址口， 27C512 的控制信號(hào) OE/VPP 接至單片機(jī)的 PSEN，實(shí)現(xiàn)片外 ROM 的讀寫控制。如果你使用 C語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。由于采用的是矩陣式鍵盤，為了及時(shí)響應(yīng)按鍵，程序的編寫以鍵盤掃描為主線編寫（即主程序循環(huán)掃描按鍵，在按鍵模塊中調(diào)用其 他功能模塊）。每個(gè)音符對(duì)應(yīng)頻率由定時(shí)器 T0 產(chǎn)生。在程序中以查表的方式加載計(jì)數(shù)初值。與傳統(tǒng)的 機(jī)械式音樂盒 相比更小巧， 音質(zhì) 更優(yōu)美 且 能 演奏和弦音樂。 the LCD LM016L. I 目 錄 1 緒論 ................................................................ 1 課題意義 ............................................... 1 主要研究工作 ........................................... 2 2 設(shè)計(jì)方案 ........................................................... 2 設(shè) 計(jì)方案論證 ........................................... 2 方案一 ................................................ 2 方案二 ................................................ 3 方案三 ................................................ 4 方案比較 .............................................. 5 主要設(shè)計(jì)軟件介紹 ........................................ 6 PROTEUS 軟件簡(jiǎn)介 .......................................................................... 6 KEIL 軟件簡(jiǎn)介 .................................................................................... 6 3 硬件設(shè)計(jì) ........................................................... 7 電路組成及工作原理 ..................................... 7 電路組成 .............................................. 7 電路工作原理 .......................................... 7 AT89C51 的簡(jiǎn)介 .......................................... 7 AT89C51 功能概 述 ..................................... 7 AT89C51 的管腳圖 ........................