【正文】 I/O 端口是單片機對外部電路實現(xiàn)控制和進行信息交換的通路， AT89C51片內(nèi)有 4組 8位并行 I/O 端口 P0、 P P2和 P3。 4） P3口：對應 ～ 。 buf[2]=0xbf。 buf[4]=tab[alarm_hour/10]。 P0=0xff。 case 0xed:num=4。 case 0xb7:num=11。 } } } if (set==3) //鬧鐘小時數(shù)值調(diào)整 { if (ge_shi) { alarm_hour=alarm_hour/10*10+keyNum。 TL0=0xb0。 TL0=0xb0。 break。仿真單片機應用系統(tǒng)時，應將應用程序目標文件（ HEX 文件）載入單片機，就好像是燒錄到單片機的程序存儲器。 然后還要感謝大學幾年來所有的老師，為我們打下電子專業(yè)知識的基礎；同 時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于 MCS51 單片機的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 break。amp。 //保證小時不閃爍時是亮著的 ge_shi=0。 } } } if (set==2) //分鐘數(shù)值調(diào)整 { if (ge_shi) { min=min/10*10+keyNum。 case 0xe7:num=0。 case 0xde:num=2。 P0=0xff。 //顯示字母 A（ ALARM：鬧鐘的意思） 基于單片機的音樂數(shù)字鐘的設計與仿真 27 buf[5]=0xff。 } display( ) //顯示子函數(shù) { unsigned char i,wk=0x01。 3） P2口：對應 ～ 。工作狀態(tài)的選擇由特殊功能寄存器 TMOD 的 T/C 位來決定 。 如同往一個水瓶里滴水一樣，水瓶的容量是有限的，不能無限制地往水瓶里滴水，水瓶滿了以后，再往水瓶里滴水就會溢出，單片機中的計數(shù)器也是如此， T0 和 T1 都是 16 位的計數(shù)器，它的容量也是有限的，其計數(shù)的最大值為 65535（即二進制數(shù) 1111 1111 1111 1111B），此時，再輸入一個計數(shù)脈沖則計滿溢出，將對應的溢出標志位置 1，這個標志位就是定時器中斷標志位，就會向 CPU 發(fā)出中斷申請。假設 1/4拍為 1DELAY 1拍應為 4DELAY以只要求得 1/4拍的 DELAY,音階和節(jié)拍兩大要素構成。一般采用的辦法是在RST 端和正電源 Vcc 之間 接一個按鈕。 多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。 break。 break。 //行作輸出，列作輸入 temp=P1。 case 0xb7:第 3 行第 2 個按鍵的功能代碼 。 case 0x7d:第 1 行第 3 個按鍵的 功能代碼 。 //延時去抖 if (P1!=0xf0) //再次判斷是否有按鍵按下 { P1=0xfe。利用這種行列結構只需 M 條行線和 N 條列線，就可組成具有 MN 的鍵盤，因此減 少了鍵盤與單片機接口時所占用 I/O 接口的數(shù)目。這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨立，公共端恒定接地（共陰極）或接正電源（共陽極）。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的方法 輪流 控制各個顯示器的 COM 端 是各個顯示器輪流點亮。 （ 3）按結構分，有反射罩式、單條七段式及單片集 成式。 ALE/PROG地 址的地位字節(jié)。低功耗的閑置和掉電模式 單片機的應用從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。與傳統(tǒng)的機械式相比，用單片機設計的音樂 數(shù)字鐘 體積更小巧，且制作工藝簡單 。 5 2 單片機系統(tǒng)的硬件設計 系統(tǒng)構成 芯片的介紹 單片機示意圖如圖 134 所示。 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 1000 寫 /擦循環(huán) 10年 0Hz24Hz P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外 P2 口輸出地址的高八位。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 靜態(tài)顯示是顯示驅動電路具有輸出鎖存功能 單片機將要顯示的數(shù)據(jù)送出后不再 控制 LED 直到下次顯示時再傳送一次新的顯示數(shù)據(jù)。采用 12MHz 數(shù)碼管字形段碼 共陰型和共陽型的 LED 數(shù)碼管各筆劃段名和安排位置是相同的，分別用 a、 b、 c、 d、e、 f、 g 和 dp 表示，如圖 415（ a）所示。 圖 419 動態(tài)掃描顯示示意圖 在數(shù)碼管輪流顯示的過程中，每個數(shù)碼管被點亮的時間為 1ms 左右，雖然各位數(shù)碼管并非同時點亮，但由于人眼的視覺暫留效應，主觀感覺各位數(shù)碼管同時在顯示。 （ 1）逐行掃描法 逐行掃描法是識別閉合鍵的常用方法，在硬件電路上要求行線作輸出、列線作輸入，列線上要有上拉電阻。 } P1=0xfd。 case 0x7b:第 2 行第 3 個按鍵的功能代碼 。這樣當 1 個鍵被按下時，必定讀得一對唯一的行值和列值，根據(jù)這一對值即可確定閉合鍵。 case 0x7e:第 0 行第 3 個按鍵的功能代碼 。 case 0x7b:第 2 行第 3 個按鍵的功能代碼 。 當 8051單片 機的 P0口 總線負 載達到 或超過 P0最大負 載能力 時 ， 必 須 接入 74LS245等總 線驅動 器。 無論用戶使用哪種類型的單片機 ,總要涉及到單片機復位電路的設計。 基于單片機的音樂數(shù)字鐘的設計與仿真 22 圖 66 數(shù)字時鐘數(shù)碼管顯示格式 圖 67 鍵盤按鍵定義示意圖 2. 仿真電路圖 數(shù)字時鐘電路如圖 68 所示。揚聲器作為輸出部分按照鍵盤給單片機的指令發(fā)出樂曲。如果定時少于 65536μs，怎么為呢？這就好比一個空的水瓶，要滴 1 萬滴水才會滴滿溢出，我們在開始滴水之前先放入一些水，就不需要1 萬滴了。 1） P0口：對應 ～ 。 sbit key2=P1^7。 } buf[5]=0xbf。 buf[1]=tab[alarm_min/10]。 if (P1!=0xf0) //判斷是否有按鍵按下 { delay(1000)。 break。 } button() { unsigned char keyNum。 } } } if (set==4) //鬧鐘分鐘數(shù)值調(diào)整 { if (ge_shi) { alarm_min=alarm_min/10*10+keyNum。 sounder=1。 min++。 目前， Proteus 仿真系統(tǒng)支持的主流單片機有 ARM 8051/52 系列， AVR 系列、 PIC 系列、 HC11 系列等，它支持的第三方軟件開發(fā)、編譯和調(diào)試環(huán)境有 Keil μVision2/ MPLAB等。 由于過分的自信，我以為構思也有了寫程 序應該是相對容易的。 基于單片機的音樂數(shù)字鐘的設計與仿真 37 致謝 經(jīng)過 一 個來來月的忙碌和學習，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個大專 生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師 的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 Proteus 從原理圖設計到 PCB 設計，再到電路板完成的流程如圖 11 所示。 hour++。 button( )。 } else { if (keyNum6) { alarm_min=keyNum*10+alarm_min%10。 //返回按鍵號，帶返回值的函數(shù)的應用 if (keyNum10) //按下的是數(shù)字鍵 { if (set==1) //小時數(shù)值調(diào)整 { if (ge_shi) { hour=hour/10*10+keyNum。 break。 //行作輸出，列作輸入 temp=P1。i=7。 buf[7]=0xff。 unsigned char count,count_f,sec,min,hour,alarm_min,alarm_hour。當訪問外部擴展存儲器時，可作為地址總線低 8位與數(shù)據(jù)總線的分時復用口。在單片機中，也采用類似的方法，稱為預置計數(shù)初值法。 LED 顯示電路。調(diào)整時間時，按下 “設置 ”鍵，小時數(shù)開始閃爍，表示設置小時數(shù)，第一次輸入數(shù)字鍵調(diào)整十位，第二次輸入數(shù)字鍵調(diào)整個位，再次按下 “設置 ”鍵，分鐘數(shù)開始閃爍，第一次輸入數(shù)字鍵調(diào)整十 位，第二次輸入數(shù)字鍵調(diào)整個位，再次按下 “設置 ”鍵，退出調(diào)整，數(shù)碼管不再閃爍。許多用戶在設計完單片機系統(tǒng) ,并在實驗室調(diào)試成功后 ,在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機”、“程序走飛”等現(xiàn)象 ,這主要是單片機的復位電路 設計不可靠引起的。 蜂鳴器 蜂鳴器 一）蜂鳴器的介紹 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。 case 0xe7:第 3 行第 0 個按鍵的功能代碼 。 case 0xed:第 1 行第 0 個按鍵的功能代碼 。 （ a）行線輸出全 “0”得列值 1101 （ b）列輸 出全 “0”得行值 1011 圖 426 線反轉法示意圖 在圖 423 所示的行列鍵盤 電路中，采用線反轉法識別閉合鍵的程序如下： unsigned char temp。 } P1=0xf7。 break。若為全 “1”，表示第 0 行無鍵按下；若不為全 “1”，則表示第 0 行有鍵按下，閉合鍵的位置處于第 0 行和不為 “1”的列線相交之處。 鍵盤 方案一I/O 口占用較多。控制 8 個發(fā)光二極管的 8 位二進制數(shù)稱為段碼。 動態(tài)顯示要 CPU 時刻對顯示器件進行刷新 顯示數(shù)據(jù)有閃爍感 占用 CPU 時間多。 4 芯片擦除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組 保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 1” AT89C51 的 CPU 停止工作。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信基于單片機的音樂數(shù)字鐘的設計與仿真 8 號 和控制信號。 128*8 位內(nèi)部 RAM 概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。 36 基于單片機的音樂數(shù)字鐘的設計與仿真 5 1 課題介紹 本設計是 基于 單片 機的 音樂 數(shù)字鐘設計，由單片機 AT89C51 芯片和 LED 數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構成的一個單片機電子音樂數(shù)字鐘。 25 Proteus 軟件仿真與實現(xiàn) 11 鍵盤 6 引腳功能 本設計采用 4*3 鍵盤，七段顯示數(shù)碼管 LED。各種單片機實物圖 如圖 135 所示。 5 個中斷源 P3 口也可作為 AT89C51 管口管腳 備選功能 RXD TXD /INT0 0 /INT1 1 T0 0 T1 1 /WR /RD P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。其他類型筆畫顯示器最高可達 （ 英寸）甚至達數(shù)百 mm。其接口電路是把所有 LED 顯示器的 8個筆劃段 A D、 DP 的同名端連在一起 而每一個數(shù)碼管的公共端COM 是各自獨立地受 I/O 線控制。 基于單片機的音樂數(shù)字鐘的設計與仿真 12 表 42 七段 LED 數(shù)碼管段碼表 顯示字符 字形 共 陽 極 共 陰 極 dp g f e d c b a 段碼 dp g f e d c b a 段碼 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0xC0 0 0 1 1 1 1 1 1 0x3F 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0xF9 0 0 0 0 0 1 1 0 0x06 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0xA4 0 1 0 1 1 0 1 1 0x5B 3 1 0 1 1 0 0 0 0 0xB0