【正文】 院課程設(shè)計 第 1 頁 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 工 學(xué)院 機械 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 11 級 機電三 班 學(xué)號 11 姓名 指導(dǎo)教師 朱煜鈺 題目 : 基于 AT89C51單片機的電子音樂盒設(shè)計 課程 : 單片機應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計 課程設(shè)計時間 2020年 10 月 27 日 至 2020 年 11 月 10 日 共 2 周 課程設(shè)計工 作內(nèi)容與基本要求 (設(shè)計要求、設(shè)計任務(wù)、工作計劃、所需相關(guān)資料 )（紙張不夠可加頁） 1．設(shè)計要求 利用 AT89C51單片機作為微控制器，用 16盞以上的 LED小燈，實現(xiàn)至少 4 種彩燈燈光效果（不含全部點亮，全部熄滅）；可以用輸入按鈕在幾種燈光效果間切換；可以通過按鈕暫停彩燈效果，使小燈全亮，再次按下相同按鈕后繼續(xù)之前的效果。Through P3 interface, keyboard switch with buttons, control, realize the order of the songs and pause switch function。 圖 通過編程軟件設(shè)定好程序后，由單片機 AT89C51 的定時器每秒鐘通過 接口控制 LED 數(shù)碼顯示，復(fù)位信號由按鈕控制，每按下一次系統(tǒng)恢復(fù)一次原設(shè)定狀態(tài)。 LED 數(shù)碼管的管腳配置如圖 a 示。壓電陶瓷是一類有將壓力與電流相互轉(zhuǎn)換能力的特殊陶瓷。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 MOV R5,00H 。高優(yōu)先級 SETB IT1 。放在 A中 JZ END0 。全部唱完，則從第一首開始再唱 MOV R7,00H MOV OUT_NUM,11111001B 。在本次的課題電路仿真實訓(xùn)中可以看出程序與電路的契合性是很不錯的，滿足課題的初始要求，證明設(shè)計是成功的。開始播放 END0: CLR TR0 。R4 存放當(dāng)前正在播放歌曲的第幾個節(jié)拍數(shù) MOV R0,30H 。允許計數(shù)器具 0 中斷CLR PT0 。DPRT 指向每首歌曲的入口地址的地址。 因此匯編語言是我們理解整個計算機系統(tǒng)的最佳起點和最有效途徑， 通過學(xué)習(xí)和使用匯編語言，能夠感知、體會、理解機器的邏輯功能，向上為理解各種軟件系統(tǒng)的原理，打下技術(shù)理論基礎(chǔ)；向下為掌握硬件系統(tǒng)的原理，打下實踐應(yīng)用基礎(chǔ)。 壓電蜂鳴器片由 鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成 。 按鍵開關(guān) 在接線時由于有六個引腳，連接時需要用萬用表進行測量，然后接通兩個引腳。本次采用手動復(fù)位設(shè)計，復(fù)位通過電容 C3,C4 和電阻 R1,R2來實現(xiàn)，按鍵復(fù)位通過復(fù)位鍵來實現(xiàn)。 通過功能鍵可以實現(xiàn)播放上一曲、下一曲、暫停，同時可以通過數(shù)碼管顯示當(dāng)前播放的曲目序號，蜂鳴器播放出音樂。本次設(shè)計要使用單片機及 KeilC51 編程軟件編程和 Proteus 單片機仿真軟 件，電工學(xué)等方面的有關(guān)知識。 Proteus仿真 用 Proteus對系統(tǒng)軟硬件進行仿真調(diào)試并通過。 總體設(shè)計原理 通過單片機的定時器產(chǎn)生一定長度的方波，方波脈沖驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。 單片機最小系統(tǒng) 單片機的最小系統(tǒng)以 AT89C51 為核心，外加時鐘電路和復(fù)位電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，成本相對較低，比較符合本次課題的要求， 89C51 系列單片機是在 MCS51 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是當(dāng)前 8 位單片機的典型代表，采用 CMOS 工藝，即互補金屬氧化物 的 CMOS 工藝， COOS 和 MOS 相結(jié)合的技術(shù)，具有 MOS 的高速度和高密度的特點，還具有 CMOS 低功耗的特點。 a b (1) b(2) c 本次課題所選的二極管為共陽極二極管，數(shù)碼管每段的電流是 10A。 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計 第 13 頁 蜂鳴器簡介 1．蜂鳴器的作用：蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機、打印機、復(fù)印機、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。軟件的設(shè)計有一定的針對性，對于不同的硬件系統(tǒng)，需要編寫不同的軟件。定義音頻輸出端口 , N EQU 6 。設(shè)置完一首歌曲后，歌曲數(shù)加一 CJNE R6,N+1,SET_TAB 。開中斷總開關(guān) SETB TR1 。開始唱 ,進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理 MOV R3,A 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計 第 21 頁 RL A MOV DPH,R0 INC R0 MOV DPL,R0 INC R0 MOVC A,A+DPTR MOV 21H,A MOV TH0,A MOV A,R3 RL A INC A MOVC A,A+DPTR MOV 20H,A MOV TL0,A SETB TR0 。 實際上這兩種工作方式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別，都是對脈沖信號計數(shù)，只是計數(shù)的脈沖來源不同而已。 無論在定時模式還是技術(shù)模式下，定時期在對內(nèi)部時鐘或外部脈沖計數(shù)時，都不占用 CPU 的時間，而按照設(shè)定的方式鴿子獨自工作。每個音符唱多久 JB F0,FOR 。音頻輸出端口初始化 設(shè)置結(jié)束 CLR F0 。計數(shù)器 0 工作方式 1，計數(shù)器 1 工作方式 2 MOV TH1,0FFH 。數(shù)碼管顯視當(dāng)前所放歌曲曲數(shù) ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP LAST_SONG 。 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計 第 15 頁 編程語言的選擇 基于單片機的電子音樂盒的設(shè)計本次課題采用匯編語言編程，它是一種面對機器的語言，可以直接控制硬件的語言。 3．蜂鳴器的電路圖形符號：蜂鳴器在電路中用字母“ H”或“ HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“ FM”、“ LB”、 “ JD”等）表示。鍵盤可分 為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩種。本系統(tǒng)采用的是6MHz 的晶振，一個機器周期為 22us， C1,C2 分別為 22pF。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 口反相 ,就可在 I/O 腳上得到此 頻率的脈沖。 3．工作計劃 序號 設(shè)計內(nèi)容 所用時間 1 布置任務(wù)及調(diào)研 ４天 3 制作與調(diào)試 ８天 4 撰寫設(shè)計報告書 2天 合 計 14天 4．主要參考資料 單片機課程設(shè)計指導(dǎo)書 皮大能 北京理工大學(xué)出版社 8051單片機實踐與應(yīng)用 吳金戎 清華大學(xué)出版社