【文章內(nèi)容簡介】 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。通過音階查詢計數(shù)初值并賦值給計數(shù)器，從而產(chǎn)生一定頻率的音調(diào)，而樂曲播放中的節(jié)拍則是通過延時來實現(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 鍵盤控制子程序設計與分 析 開始 初始化 從音符數(shù)組中得到音符 獲取節(jié)拍 獲取音階 通過定時器產(chǎn)生音階 延時產(chǎn)生節(jié)拍 控制蜂鳴器發(fā)出對應節(jié)拍的曲調(diào) 單片機與接口技術 課程設計（論文） 12 鍵盤在單片機系統(tǒng)中采用編程掃描工作方式，它的子程序流程圖如圖 所示。鍵盤程序的功能主要有四個方面：一是判斷鍵盤上有無鍵閉合，二是去除鍵的機械抖動，三是判斷閉合鍵的鍵號，四是使單片機對鍵的一次閉合僅作一次處理。 圖 鍵盤控制子程序部分流程圖 第 4 章 仿真結果與分析 仿真結果 利用 Proteus 與 Keil 進行聯(lián)合仿真后，得到如下所示的一系列仿真結果。圖 為按下鍵盤 1 鍵，并播放歌曲《精忠報國》時的 LCD 顯示圖，可以觀察到，此時 LCD 顯示屏上顯示了其歌曲序號為序號 1；圖 為按下鍵盤 2 鍵，并播放歌曲《月亮代表我的心》時的 LCD 顯示圖，可以觀察到，此時 LCD 顯示屏上顯示了其歌曲序號為序號 2；圖 為按下鍵盤 3 鍵，并播放歌曲《看我 72 變》時 LCD 顯示圖，可以觀察到，此時LCD 顯示屏上顯示了其歌曲序號為序號 3；而當按下鍵盤 E 鍵，歌曲會進入暫停狀態(tài)，此時 LCD 顯示屏上的計時時間不再變化，當再次按下 E 鍵時歌曲會繼續(xù)播放，繼續(xù)計時。 單片機與接口技術 課程設計（論文） 13 圖 播放歌曲 1時 LCD顯示圖 圖 播放歌曲 2時 LCD顯示圖 圖 播放歌曲 3時 LCD顯示圖 仿真步驟與結果分析 首先對 Proteus 與 Keil 的聯(lián)合仿真過程作以介紹。仿真時，首先采用 Proteus 軟件繪制硬件電路圖，在 Proteus 左側的原件欄拾取： AT89C51 單片機， 2N3906 三級管， 16個按鍵 BUTTON,1 個 LCD 顯示屏 LM032L,8 個電阻， 1 個蜂鳴器之后即可連接電路，完成硬件部分的電路設計。 單片機與接口技術 課程設計（論文） 14 之后采用 Keil 軟件進行軟件編程。打開 Keil 軟件后的第一步是單擊上方狀態(tài)欄的Project 選項，選擇 New project，在彈出來的對話框中新建一個文件夾，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，在彈出來的芯片選擇對話框中選擇 ATMEL公司，選擇其中的 AT89C51 單片機，并復制啟動代碼到 Target1 中。第二步是單擊狀態(tài)欄中的 File，選擇 New 選項，即可新建一個用于編寫代碼的文本框，將代碼寫入后，保存到剛剛建立的文件夾中。由于是采用匯編語言來編寫程序，故程序文件的后綴名要寫成 .asm。第三步是右鍵單擊左側 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。這時狀態(tài)欄上方編譯按鈕應由灰色變?yōu)楸稽c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,在彈出的對話框中選擇 Output 界面，在界面中勾選 Create HEX file,之后編譯，運行，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 Proteus,單擊單片機，將剛剛生成的 HEX 文件寫入到單片機 中，單擊運行，即可觀察仿真結果。 從仿真結果來看，按下鍵盤的 1,2,3 鍵，可以分別播放 3 首不同的歌曲， 4~d 鍵均未定義，而事實上，只要在程序代碼中再次添加幾首歌曲的數(shù)碼樂譜，那么當按下 4~d 鍵時還可以播放另外 10 首歌曲，這也就是說，此設計共可播放 13 首不同的歌曲。而 0 號鍵用于復位， 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 號鍵的同時，顯示屏上會顯示 1，代表 1 號鍵已被按下，同時播放歌曲 1。當按下其他鍵時同樣可以達到相同的效果。當按下 e 鍵時，執(zhí) 行歌曲暫停播放命令，可以觀察到 LCD 的計時時間此時暫停，而當再次按下 e 鍵時，歌曲繼續(xù)播放，計時繼續(xù)。 此次課程設計得到的仿真結果基本符合設計要求，但其中也存在如下兩個問題：一是 LCD 顯示屏在顯示時會出現(xiàn)輕微的閃爍，二是鍵盤在按下后不能立刻松開，而是需要按下一小段時間，大概 1 秒鐘后，單片機才能作出反應。 單片機與接口技術 課程設計（論文） 15 單片機與接口技術 課程設計（論文） 16 第 5 章 總結 本次單片機與接口技術課程設計共 2 周，題目是數(shù)字音樂盒的設計。 起初在拿到這個設計題目時，并沒有清晰的設計思路，經(jīng)過一番思考，本人想到了要用單片機去驅(qū)動蜂鳴器來完成歌曲的播放功 能，但是一首歌曲中有不同的音階和節(jié)拍，如何實現(xiàn)這些不同的音階和節(jié)拍第一個困難。在查閱了大量的資料，并在老師的細心指導下，終于明白了單片機系統(tǒng)播放歌曲的原理。即：單片機可以產(chǎn)生不同頻率的方波去驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出不同的音調(diào)，而這些音調(diào)可以用音符數(shù)組來實現(xiàn)，不同的歌曲對應不同的音符數(shù)組，只要編寫出對應的音符數(shù)組即可完成對于音階的控制。而節(jié)拍的控制可通過調(diào)用延時子程序來實現(xiàn)。 解決了音樂播放的原理問題后，遇到的第二個問題就是 LCD 顯示部分程序設計和鍵盤控制程序設計的代碼編寫問題。本人清醒地意識到我在課堂上所學習到的理論 知識并不夠深入，以至于在實踐中編寫程序代碼時顯得比較捉襟見肘。于是在重新研讀教材上對應的理論知識后，終于初步擬出了這兩部分的程序設計流程圖，按照擬定出的程序設計流程圖，本人在老師的指導下完成了對應程序代碼的編寫。這個過程雖然非常辛苦，但卻獲益良多。 總之，本次單片機與接口技術課程設計鞏固并加深了本人在課堂上所學到的理論知識，并使本人有機會把它們運用到實踐中去，激發(fā)了本人的學習興趣，使本人以更加飽滿的熱情投入到接下來的學習中去。 本人簽字： 單片機與接口技術 課程設計（論文） 17 參考文獻 [1] 張毅剛 ,彭喜元 編著 . 單片機原理與應用設計 [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 C 語言教程 — 入門、提高、開發(fā)、擴展全攻略 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [3] 趙廣元編著 . Proteus 輔助的單片機原理實踐 — 基礎設計、課程設計和畢業(yè)設計 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021 [4] 王爽編著 .匯編語言 [M](第三版 ).北京 :清華大學出版社 ,2021 [5] 鄭學堅，朱定華編著 .微型計算機原理及應用 [M]（ 第四版） .北京 :清華大學出版社 ,2021 [6] 劉亮 .基于單片機的數(shù)字音樂盒設計：電子學報 [J].北京 2021:11:5358 [7] 周禹翔 .數(shù)字音樂盒的設計與仿真：通信技術 [J].北京 2021:12:6444 單片機與接口技術 課程設計（論文） 18 附 錄 Ⅰ 總電路原理圖 單片機與接口技術 課程設計（論文） 19 附 錄 Ⅱ 元器件清單 器件名稱 數(shù)量 AT89C51 單片機 1 片 2N3906 三極管 1 個 按鍵 16 個 LM032L 液晶顯示器 1 個 電阻 9 個 蜂鳴器 1 個 電解電容 1 個 電容 2 個 晶振 1 個 單片機與接口技術 課程設計（論文） 20 附 錄 Ⅲ 程序清單 RS BIT 。 定義液晶顯示端口標號 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 ON,閃爍ON LCALL ENABLE MOV P0,06H 。計數(shù)地址加 1，顯示幕 ON LCALL ENABLE 內(nèi)存初始化 LCA