【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能的 核心器件，它受到 AT89C51的 引腳的控制，由 引腳產(chǎn)生不同頻率的方波，從而使蜂鳴器發(fā)出不同的音調(diào)，達(dá)到播放一首歌曲的效果。 在一首曲子的音符數(shù)組中， 0xFF 表示休止符，非休止符的數(shù)組元素高四位表示音階，低四位表示節(jié)拍。通過(guò)音階查詢(xún)計(jì)數(shù)初值并賦值給計(jì)數(shù)器，從而產(chǎn)生一定頻率的音調(diào)，而樂(lè)曲播放中的節(jié)拍則是通過(guò)延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該部分子程序的主要流程圖如下圖 所示。 圖 蜂鳴器控制系統(tǒng)軟件部分流程圖 鍵盤(pán)控制子程序設(shè)計(jì)與分 析 開(kāi)始 初始化 從音符數(shù)組中得到音符 獲取節(jié)拍 獲取音階 通過(guò)定時(shí)器產(chǎn)生音階 延時(shí)產(chǎn)生節(jié)拍 控制蜂鳴器發(fā)出對(duì)應(yīng)節(jié)拍的曲調(diào) 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 12 鍵盤(pán)在單片機(jī)系統(tǒng)中采用編程掃描工作方式，它的子程序流程圖如圖 所示。鍵盤(pán)程序的功能主要有四個(gè)方面：一是判斷鍵盤(pán)上有無(wú)鍵閉合，二是去除鍵的機(jī)械抖動(dòng)，三是判斷閉合鍵的鍵號(hào)，四是使單片機(jī)對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理。 圖 鍵盤(pán)控制子程序部分流程圖 第 4 章 仿真結(jié)果與分析 仿真結(jié)果 利用 Proteus 與 Keil 進(jìn)行聯(lián)合仿真后，得到如下所示的一系列仿真結(jié)果。圖 為按下鍵盤(pán) 1 鍵，并播放歌曲《精忠報(bào)國(guó)》時(shí)的 LCD 顯示圖，可以觀察到，此時(shí) LCD 顯示屏上顯示了其歌曲序號(hào)為序號(hào) 1；圖 為按下鍵盤(pán) 2 鍵，并播放歌曲《月亮代表我的心》時(shí)的 LCD 顯示圖，可以觀察到，此時(shí) LCD 顯示屏上顯示了其歌曲序號(hào)為序號(hào) 2；圖 為按下鍵盤(pán) 3 鍵，并播放歌曲《看我 72 變》時(shí) LCD 顯示圖，可以觀察到，此時(shí)LCD 顯示屏上顯示了其歌曲序號(hào)為序號(hào) 3；而當(dāng)按下鍵盤(pán) E 鍵，歌曲會(huì)進(jìn)入暫停狀態(tài)，此時(shí) LCD 顯示屏上的計(jì)時(shí)時(shí)間不再變化，當(dāng)再次按下 E 鍵時(shí)歌曲會(huì)繼續(xù)播放，繼續(xù)計(jì)時(shí)。 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 播放歌曲 1時(shí) LCD顯示圖 圖 播放歌曲 2時(shí) LCD顯示圖 圖 播放歌曲 3時(shí) LCD顯示圖 仿真步驟與結(jié)果分析 首先對(duì) Proteus 與 Keil 的聯(lián)合仿真過(guò)程作以介紹。仿真時(shí)，首先采用 Proteus 軟件繪制硬件電路圖，在 Proteus 左側(cè)的原件欄拾?。?AT89C51 單片機(jī)， 2N3906 三級(jí)管， 16個(gè)按鍵 BUTTON,1 個(gè) LCD 顯示屏 LM032L,8 個(gè)電阻， 1 個(gè)蜂鳴器之后即可連接電路，完成硬件部分的電路設(shè)計(jì)。 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 14 之后采用 Keil 軟件進(jìn)行軟件編程。打開(kāi) Keil 軟件后的第一步是單擊上方狀態(tài)欄的Project 選項(xiàng)，選擇 New project，在彈出來(lái)的對(duì)話框中新建一個(gè)文件夾，命名為 music，之后將所有的代碼內(nèi)容都保存到該文件夾中，單擊確定后，在彈出來(lái)的芯片選擇對(duì)話框中選擇 ATMEL公司，選擇其中的 AT89C51 單片機(jī)，并復(fù)制啟動(dòng)代碼到 Target1 中。第二步是單擊狀態(tài)欄中的 File，選擇 New 選項(xiàng)，即可新建一個(gè)用于編寫(xiě)代碼的文本框，將代碼寫(xiě)入后，保存到剛剛建立的文件夾中。由于是采用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序，故程序文件的后綴名要寫(xiě)成 .asm。第三步是右鍵單擊左側(cè) Work space 中的 Source Group 1,選 擇Add files to source group 1,將剛剛保存好的 .asm文件添加到其中。這時(shí)狀態(tài)欄上方編譯按鈕應(yīng)由灰色變?yōu)楸稽c(diǎn)亮的狀態(tài)。第四步是右鍵單擊 Work space中的 Target 1，選擇 Options for Target 1,在彈出的對(duì)話框中選擇 Output 界面，在界面中勾選 Create HEX file,之后編譯，運(yùn)行，連接，看到下方程序狀態(tài)欄中出現(xiàn) Creating HEX file 0 errors 即可。最后一步是打開(kāi) Proteus,單擊單片機(jī)，將剛剛生成的 HEX 文件寫(xiě)入到單片機(jī) 中，單擊運(yùn)行，即可觀察仿真結(jié)果。 從仿真結(jié)果來(lái)看，按下鍵盤(pán)的 1,2,3 鍵，可以分別播放 3 首不同的歌曲， 4~d 鍵均未定義，而事實(shí)上，只要在程序代碼中再次添加幾首歌曲的數(shù)碼樂(lè)譜，那么當(dāng)按下 4~d 鍵時(shí)還可以播放另外 10 首歌曲，這也就是說(shuō)，此設(shè)計(jì)共可播放 13 首不同的歌曲。而 0 號(hào)鍵用于復(fù)位， e 鍵用于使歌曲暫停， f 鍵用于顯示“ WELCOME HERE”的歡迎界面。 在 LCD 顯示屏上，按下 1 號(hào)鍵的同時(shí)，顯示屏上會(huì)顯示 1，代表 1 號(hào)鍵已被按下，同時(shí)播放歌曲 1。當(dāng)按下其他鍵時(shí)同樣可以達(dá)到相同的效果。當(dāng)按下 e 鍵時(shí)，執(zhí) 行歌曲暫停播放命令，可以觀察到 LCD 的計(jì)時(shí)時(shí)間此時(shí)暫停，而當(dāng)再次按下 e 鍵時(shí)，歌曲繼續(xù)播放，計(jì)時(shí)繼續(xù)。 此次課程設(shè)計(jì)得到的仿真結(jié)果基本符合設(shè)計(jì)要求，但其中也存在如下兩個(gè)問(wèn)題：一是 LCD 顯示屏在顯示時(shí)會(huì)出現(xiàn)輕微的閃爍，二是鍵盤(pán)在按下后不能立刻松開(kāi)，而是需要按下一小段時(shí)間，大概 1 秒鐘后，單片機(jī)才能作出反應(yīng)。 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 15 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 16 第 5 章 總結(jié) 本次單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)共 2 周，題目是數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì)。 起初在拿到這個(gè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，并沒(méi)有清晰的設(shè)計(jì)思路，經(jīng)過(guò)一番思考，本人想到了要用單片機(jī)去驅(qū)動(dòng)蜂鳴器來(lái)完成歌曲的播放功 能，但是一首歌曲中有不同的音階和節(jié)拍，如何實(shí)現(xiàn)這些不同的音階和節(jié)拍第一個(gè)困難。在查閱了大量的資料，并在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，終于明白了單片機(jī)系統(tǒng)播放歌曲的原理。即：?jiǎn)纹瑱C(jī)可以產(chǎn)生不同頻率的方波去驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出不同的音調(diào)，而這些音調(diào)可以用音符數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同的歌曲對(duì)應(yīng)不同的音符數(shù)組，只要編寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的音符數(shù)組即可完成對(duì)于音階的控制。而節(jié)拍的控制可通過(guò)調(diào)用延時(shí)子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。 解決了音樂(lè)播放的原理問(wèn)題后，遇到的第二個(gè)問(wèn)題就是 LCD 顯示部分程序設(shè)計(jì)和鍵盤(pán)控制程序設(shè)計(jì)的代碼編寫(xiě)問(wèn)題。本人清醒地意識(shí)到我在課堂上所學(xué)習(xí)到的理論 知識(shí)并不夠深入，以至于在實(shí)踐中編寫(xiě)程序代碼時(shí)顯得比較捉襟見(jiàn)肘。于是在重新研讀教材上對(duì)應(yīng)的理論知識(shí)后，終于初步擬出了這兩部分的程序設(shè)計(jì)流程圖，按照擬定出的程序設(shè)計(jì)流程圖，本人在老師的指導(dǎo)下完成了對(duì)應(yīng)程序代碼的編寫(xiě)。這個(gè)過(guò)程雖然非常辛苦，但卻獲益良多。 總之，本次單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)鞏固并加深了本人在課堂上所學(xué)到的理論知識(shí)，并使本人有機(jī)會(huì)把它們運(yùn)用到實(shí)踐中去，激發(fā)了本人的學(xué)習(xí)興趣，使本人以更加飽滿(mǎn)的熱情投入到接下來(lái)的學(xué)習(xí)中去。 本人簽字： 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 17 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛 ,彭喜元 編著 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [2] 郭天祥編著 .新概念 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程 — 入門(mén)、提高、開(kāi)發(fā)、擴(kuò)展全攻略 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [3] 趙廣元編著 . Proteus 輔助的單片機(jī)原理實(shí)踐 — 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021 [4] 王爽編著 .匯編語(yǔ)言 [M](第三版 ).北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021 [5] 鄭學(xué)堅(jiān)，朱定華編著 .微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 [M]（ 第四版） .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021 [6] 劉亮 .基于單片機(jī)的數(shù)字音樂(lè)盒設(shè)計(jì)：電子學(xué)報(bào) [J].北京 2021:11:5358 [7] 周禹翔 .數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì)與仿真：通信技術(shù) [J].北京 2021:12:6444 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 18 附 錄 Ⅰ 總電路原理圖 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 19 附 錄 Ⅱ 元器件清單 器件名稱(chēng) 數(shù)量 AT89C51 單片機(jī) 1 片 2N3906 三極管 1 個(gè) 按鍵 16 個(gè) LM032L 液晶顯示器 1 個(gè) 電阻 9 個(gè) 蜂鳴器 1 個(gè) 電解電容 1 個(gè) 電容 2 個(gè) 晶振 1 個(gè) 單片機(jī)與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 20 附 錄 Ⅲ 程序清單 RS BIT 。 定義液晶顯示端口標(biāo)號(hào) RW BIT E BIT 。******************** L50MS EQU 60H L1MS EQU 61H L250MS EQU 62H SEC EQU 65H MIN EQU 64H HOU EQU 63H 。********************* ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP TT0 ORG 001BH LJMP T1INT ORG 1000H MAIN: 液晶初始化 MOV SP,70H MOV P0,01H 。清屏 LCALL ENABLE MOV P0,38H 。8 位， 2 行顯示 LCALL ENABLE MOV P0,0FH 。屏顯 ON，光標(biāo) ON,閃爍ON LCALL ENABLE MOV P0,06H 。計(jì)數(shù)地址加 1，顯示幕 ON LCALL ENABLE 內(nèi)存初始化 LCA