【正文】 院課程設計 第 1 頁 黃河科技學院課程設計任務書 工 學院 機械 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 11 級 機電三 班 學號 11 姓名 指導教師 朱煜鈺 題目 : 基于 AT89C51單片機的電子音樂盒設計 課程 : 單片機應用技術課程設計 課程設計時間 2020年 10 月 27 日 至 2020 年 11 月 10 日 共 2 周 課程設計工 作內(nèi)容與基本要求 (設計要求、設計任務、工作計劃、所需相關資料 )（紙張不夠可加頁） 1．設計要求 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，復位信號由按鈕控制，每按下一次系統(tǒng)恢復一次原設定狀態(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，證明設計是成功的。開始播放 END0: CLR TR0 。R4 存放當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， 通過學習和使用匯編語言，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，打下技術理論基礎；向下為掌握硬件系統(tǒng)的原理，打下實踐應用基礎。 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 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。本次采用手動復位設計，復位通過電容 C3,C4 和電阻 R1,R2來實現(xiàn)，按鍵復位通過復位鍵來實現(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)碼管顯示當前播放的曲目序號，蜂鳴器播放出音樂。本次設計要使用單片機及 KeilC51 編程軟件編程和 Proteus 單片機仿真軟 件，電工學等方面的有關知識。 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，外加時鐘電路和復位電路，電路結構簡單，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 的基礎上發(fā)展起來的，是當前 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 相結合的技術，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。 黃河科技學院課程設計 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構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。軟件的設計有一定的針對性，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 SETB TR1 。開始唱 ,進行相應的數(shù)據(jù)處理 MOV R3,A 黃河科技學院課程設計 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 設置結束 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)碼管顯視當前所放歌曲曲數(shù) ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP LAST_SONG 。 黃河科技學院課程設計 第 15 頁 編程語言的選擇 基于單片機的電子音樂盒的設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”（舊標準用“ 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 ,每當計時到后就將輸出脈沖的 I/O 反相 ,然后重復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 設計內(nèi)容 所用時間 1 布置任務及調(diào)研 ４天 3 制作與調(diào)試 ８天 4 撰寫設計報告書 2天 合 計 14天 4．主要參考資料 單片機課程設計指導書 皮大能 北京理工大學出版社 8051單片機實踐與應用 吳金戎 清華大學出版社