【文章內(nèi)容簡介】 見的復(fù)位電路有上電復(fù)位電路和按鍵復(fù)位電路。為了方便系統(tǒng)的硬件初始化，我們采用按鍵復(fù)位電路。 如圖 6 所示 ： R110KS1V C CC510u復(fù)位電路 圖 6 復(fù)位 電路 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 11 按鍵電路 由于 要達(dá)到設(shè)計要求，同時也為了提高設(shè)計的課操作性；選用按鍵來控制輸入從而可以手動的對音樂彩燈進行控制 。 按鍵 S2 與單片機 端口連接是“開始”按鍵；按鍵 S3與單片機 端口連接是“暫停”按鍵；按鍵 S3 與單片機 端口連接是“停止”按鍵。如 圖 7 所示 。 S2S3S4按鍵電路 圖 7 按鍵電路 ISP 下載口電路 下載口電路采用了 ISP 下載口，能快速下載和更換單片機中的程序，從而滿足和達(dá)到實驗的要求下載口的 1 腳與單片機的 相連接，下載口的 2 腳與 VCC 相連接，下載口的 3 腳與單片機的相連接，下載口的 5 腳與單片機的相連接，下載口的 7 腳與單片機的 相連接，下載口的 9 腳與單片機的 相連接，下載口的 6 和 8 腳與 GND 相連接。下載電路采用 DIP10 插座；其插座的管腳如圖 8 示， DIP10 管腳功能如表 1 所示 [5]。 P 1 .5P 1 .7P 1 .6R S TV C C1 23 45 67 89 10J4IS P下載口電路 圖 8 按鍵下載口電路 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 12 表 1 DIP10管腳使用說明 AT89ISP 引 腳 CPU 端 說明 AT89ISP 引腳 CPU 端 說明 1 SCK 時鐘信號 5 RST 復(fù)位端 2 VCC 電源 9 MOSI 輸出信號 3 MISO 輸入信號 10 GND 地線 4 GND 地線 LED 彩燈顯示電路 LED 數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽極數(shù)碼管，另一種是共陰極數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個陽極或陰極相連接的發(fā)光二極管組成，二者原理不同但功能相同。共陰極 LED 數(shù)碼顯示塊的發(fā)光二極管陰極連接在一起，形成該模塊的公共端（通常稱為位選端），因此稱為共陰極 LED 數(shù)碼顯示器， 8 個 數(shù)碼管的另一端通常稱為段選端，當(dāng)顯示器的公共端接低電平，某個發(fā)光二極管的陽極接高電平時，該發(fā)光二極管被點亮；而共陽極 LED 數(shù)碼顯示管則 形成共陽極 LED 數(shù)碼顯示塊的公共端，該公共端必須接高電平，同理在共陽極 LED 數(shù)碼顯示塊中如某個發(fā)光二極管的陰極為低電平時，該發(fā)光二極管被點亮 [7]。 AT89S52是采用 12MHZ晶振獲得穩(wěn)定的時鐘頻率。采用 12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時鐘頻率， 從而使輸出的頻率更為穩(wěn)定。 顯示電路采用簡單實用的 8位共陽 LED數(shù)碼管。單片機系統(tǒng)顯示電路如圖 9所示 。 D0 LEDD1 LEDD2 LEDD3 LEDR2 330D4 LEDD5 LEDP 3 . 0 P 3 . 1 P 3 . 2 P 3 . 3 P 3 . 4 P 3 . 5D6 LEDD7 LEDP 3 . 6 P 3 . 7R6 330R4 330R5 330R8 330R7 330R3 330R9 330VCC彩燈顯示電路 圖 9 LED 顯 示電路 12864 液晶電路 12864 液晶簡介 12864 是 128*64 點陣 液晶模塊的點陣數(shù)簡稱 。 該點陣的屏顯成本相對較低，適用于各類儀器。液晶模組的驅(qū)動應(yīng)遵照規(guī)定的額定指標(biāo)，避免故障及永久損壞。 液晶顯示屏 焊接溫度： 280176。C+10176。C 焊接時間 34 秒 [6]。液晶的電氣特性如表 2 所示 。 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 13 表 2 12864液晶的電氣特性 項目 符號 最小 典型 最大 單位 電源電壓 VDDVSS V 液晶驅(qū)動電壓 VDDVADJ Ta=0 Ta=25 Ta=50 液晶的背光驅(qū)動電流 ILED 60 80 液晶驅(qū)動電流 IEE 12864 液晶顯示屏管腳號及作用 液晶的 1 腳 VSS 接電源，為液晶提供電流； 17 腳為復(fù)位端，與單片機的 27 腳連接，通過單片機程序來控制液晶顯示的復(fù)位；液晶 20 腳接地線； 7~14 腳與排阻的2~9 腳連接。如表 3 所示。 表 3 12864液晶顯示屏的管腳號及作用 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS +5V 電源地 2 VCC ~+5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“H”,表示 DB7——DB0為 顯示數(shù)據(jù) RS=“L”,表示 DB7——DB0為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID） H/L R/W=“H”,E=“H”,R/W=“L”,E=“H→L”, 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8位或 4位并口方式 ， L： 串口方式 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 14 續(xù)表 12864液晶顯示屏的管腳號及作用 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 18 VOUT LCD 驅(qū)動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端 （ +5V） 20 K VSS 背光源負(fù)端 在這個設(shè)計中 由于采用的是并行，故直接將 PSB 連接高電平； VSS 與 LED_K 端接地。液晶的數(shù)據(jù)位 DB0~DB7 分別接在排阻 U2 的 A0~A7 上；復(fù)位端 17 腳和單片機的復(fù)位端連接。 12864 液晶屏顯示部分電圖如圖 10 所示 。 123456789U2P A I Z U _ 8V C C8 1 0 kV C CV S S1V D D2VO3RS4R /W5E6D B 07D B 18D B 29D B 310D B 411D B 512D B 613D B 714P S B15NC16NC18R E T17L E D _ A19L E D _ K20U31 2 8 6 4RSR /WEA0A1A2A3A4A5A6A7W11 0 KV C CA0A1A2A3A4A5A6A7R E TL C D 顯示電路 圖 10 12864 液晶屏顯示 電路 音樂播放電路 為了提高聲音電路的功率并保持穩(wěn)定在喇叭電路中增加了一個 8550 三極管，并增加了一個阻值比較大的電阻來增加電路的電流。音樂 播放電路如圖 11 所示 。 L S1SPE A KE RQ18550V C CR105. 1K喇叭電路 圖 11 喇叭 電路 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 15 直流穩(wěn)壓電源電路 電源電路采用普通可調(diào)電源供電，電源由外接端口連接 5V 電壓參考源，可滿足本系統(tǒng)單片機、彩燈和小喇叭的供電要求。其中采用兩個電容并聯(lián)，達(dá)到濾波的作用，以便得到 穩(wěn)定 的 電流。如下圖 12。 12J2C O N2V C CC410u C30. 1u電源電路 圖 12 穩(wěn)壓電源電路 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 16 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 硬件電路一旦確定，大體的功能框架也形成了。這時我們需要在硬件平臺上編寫軟件程序，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強可弱，差別可能很大。 因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。 音樂彩燈控制器的軟件設(shè)計主要是為了實現(xiàn)彩燈與音樂同步控制?；趩纹瑱C的音樂彩燈控制器的設(shè)計 的軟件設(shè)計主要由主程序、 復(fù)位程序、音頻及半音 程序、 按鍵 中斷程序及顯示子程序組成。下面 分別 對主程序、 音頻及半音 程序 、按鍵 中斷程序 和顯示程序 逐一作介紹 [7]。 單片機系統(tǒng)設(shè)計主程序流程圖 本設(shè)計選用 AT89S52 的單片機來控制歌曲播放和歌詞顯示。采用直流電源為其提供基準(zhǔn)電壓 +5V，采用 12864LCD 顯示，小喇叭播放音樂 [8]。通過軟件程序與按鍵輸入來控制輸入與輸出。當(dāng)電源接通時，程 序開始初始化。當(dāng)開始鍵按下時單片機的 21 腳輸入低電平，程序啟動；音樂開始播放彩燈交替移動點亮；隨即進入通過頻率變化范圍中斷若在整體頻率范圍內(nèi)則繼續(xù)程序；若不在整體頻率范圍內(nèi)則所有彩燈 1Hz 閃爍。當(dāng)程序進入高頻判定時，若在高頻段內(nèi)則使高頻段燈亮，液晶顯示當(dāng)前頻率的大概值；若不在高頻段范圍內(nèi)則進入中頻判定，判定結(jié)果同高頻；當(dāng)程序進入低頻判定時，若滿足頻率判定要求則低頻段燈亮，液晶顯示當(dāng)前頻率的大概值；若不滿足判定要求則程序結(jié)束。圖 13 為主要程序流程圖 。 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 17 圖 13 主程序流程圖 開始 初始化 按鍵按下？ 播放音樂 Y 在高頻段內(nèi)？ 在中頻段內(nèi)？ 高頻段燈亮并且液晶顯示當(dāng)前頻率大概值 Y 中頻段燈亮并且液晶顯示當(dāng)前頻率大概值 Y 在低頻段內(nèi)？ 低頻段燈亮并且液晶顯示當(dāng)前頻率大概值 Y 所有彩燈 1Hz閃爍 結(jié)束 N N N N 物理與電子工程學(xué)院 2020級本科課程設(shè)計 18 音樂彩燈控制器的主程序如下。 include include pragma ot(0) define uint unsigned int define uchar unsigned char define io_LCD12864_DATAPORT P0。 define SET_DATA io_LCD12864_RS = 1 。 define SET_INC io_LCD12864_RS = 0 。 define SET_READ io_LCD12864_RW = 1 。 define SET_WRITE io_LCD12864_RW = 0 。 define SET_EN io_LCD12864_EN = 1 。 define CLR_EN io_LCD12864_EN = 0 。 define OSFREQ 11059200 //所使用的晶振頻率 sbit io_LCD12864_RS = P2^3 。 sbit io_LCD12864_RW = P2^4 。 sbit io_LCD12864_EN = P2^5 。 sbit BEEP_PWR=P2^7。 sbit