【文章內(nèi)容簡介】 妙的音樂。只要一按下按鈕，就會有音樂播出，等一首歌播放完畢后，當再次按下按鈕，就會播放下一首音樂，如此循環(huán)，知道再次出現(xiàn)第一首音樂為止。本系統(tǒng)可以奏出三首不同旋律的歌曲。為繪制此次電路圖，采用 DXP2022 軟件，P rotel DXP2022 是 Altium 公 司于 2022 年 推 出 的 最 新 版 本 的 電 路 設(shè) 計 軟 件 ， 該 軟 件 能 實 現(xiàn) 從 概 念 設(shè) 計 ， 頂層 設(shè) 計 直 到 輸 出 生 產(chǎn) 數(shù) 據(jù) 以 及 這 之 間 的 所 有 分 析 驗 證 和 設(shè) 計 數(shù) 據(jù) 的 管 理 。 當前 比 較 流 行 的 Protel 9 Protel 99 SE， 就 是 它 的 前 期 版 本 。 Protel DXP 2022 已 不 是 單 純 的 PCB（ 印 制 電 路 板 ） 設(shè) 計 工 具 ， 而 是 由多 個 模 塊 組 成 的 系 統(tǒng) 工 具 ， 分 別 是 SCH（ 原 理 圖 ） 設(shè) 計 、 SCH（ 原 理 圖 ）仿 真 、 PCB（ 印 制 電 路 板 ） 設(shè) 計 、 Auto Router（ 自 動 布 線 器 ） 和 FPGA 設(shè)計 等 ， 覆 蓋 了 以 PCB 為 核 心 的 整 個 物 理 設(shè) 計 。 該 軟 件 將 項 目 管 理 方 式 、 原理 圖 和 PCB 圖 的 雙 向 同 步 技 術(shù) 、 多 通 道 設(shè) 計 、 拓 樸 自 動 布 線 以 及 電 路 仿 真等 技 術(shù) 結(jié) 合 在 一 起 ， 為 電 路 設(shè) 計 提 供 了 強 大 的 支 持 。 與 較 早 的 版 本 ——Protel99 相 比 ， Protel DXP 2022 不 僅 在 外 觀 上 顯 得 更加 豪 華 、 人 性 化 ， 而 且 極 大 地 強 化 了 電 路 設(shè) 計 的 同 步 化 ， 同 時 整 合 了VHDL 和 FPGA 設(shè) 計 系 統(tǒng) ， 其 功 能 大 大 加 強 了 [7]。此電子音樂門鈴的電路設(shè)計方案如圖 所示圖 PCB 繪制電路圖 主電路設(shè)計AT89C5l 單片機簡介:單片機發(fā)展至今已有 20 余年的歷史，形成了約 50 個系列 400 余種機型，設(shè)計者不可能對每一種芯片都熟悉，因此在選擇芯片時切勿追趕時髦，使用從未接觸過的芯片。單片機控制系統(tǒng)的核心器件是單片機芯片，它提供的功能和資源對整個應(yīng)用系統(tǒng)所需要的支持電路、接口硬件設(shè)計以及軟件程序設(shè)計起著關(guān)鍵的作用。ATMEL 公司以 E2PROM 技術(shù)和 Intel 公司的 80C31 單片機核心技術(shù)交換，從而取得 80C31 核的使用權(quán)。ATMEL 公司把自身的優(yōu)勢，即先進的 Flash 技術(shù)和80C31 核相結(jié)合，從而生產(chǎn)出 Flsah 單片機 AT89C51 系列 [8]。ATMEL89 系列單片機具有下列優(yōu)點：內(nèi)部含 Flsah 存儲器，在系統(tǒng)開發(fā)過程中，可以十分容易進行程序的修改，大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期 [9]。同時，在系統(tǒng)工作過程中，能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響到信息的保存；輸出引腳和指令系統(tǒng)與 80C51 兼容用 89 系列單片機取代 80C51 時，可以直接進行代換；靜態(tài)時鐘方式，89 系列單片機采用靜態(tài)時鐘方式，所以可以節(jié)省電能，這對降低產(chǎn)品的功耗十分有利；錯誤編程亦無廢品產(chǎn)生錯誤編程之后仍可以重新編程，直到正確為止，故不存在廢品；可進行反復系統(tǒng)試驗到最優(yōu)。而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以修改，使系統(tǒng)不斷適應(yīng)用戶的最新要求 [13]。ATMEL9 系列單片機是以 80C31 核構(gòu)成的，它和 8051 系列單片機是兼容的系列，故對于 8051 的用戶來說，用 ATMEL 公司的 89 系列機進行取代 8051的系統(tǒng)設(shè)計，是輕而易舉的事 [10]。AT89C51 是一種低功耗／低電壓、高性能的 8 位單片機，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS 一 51 兼容，雙列直插封裝圖如 [14]所示。它具有下列主要功能：圖 51 芯片引腳圖其最小系統(tǒng)電路如圖 所示：圖 最小系統(tǒng)電路其最小系統(tǒng)實物電路如圖 所示：圖 最小系統(tǒng)實物電路圖 音樂功放電路設(shè)計LM386 引腳圖,特性及典型功放電路和芯片使用方法與自激嘯叫防治措施介紹。 概述　　LM386 是美國國家半導體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器,主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為 20。但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至 200。輸入端以地位參考,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半,在 6V 電源電壓下 ,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得 LM386 特別適用于電池供電的場合。 　　LM386 的封裝形式有塑封 8 引線雙列直插式和貼片式。其封裝圖如 所示： 圖 LM386 引腳圖 特性靜態(tài)功耗低,約為 4mA,可用于電池供電，工作電壓范圍寬,412V or 518V， 外圍元件少，電壓增益可調(diào),20200， 低失真度。LM386 電源電壓 412V，音頻功率 。LM386 音響功放是由 NSC 制造的，它的電源電壓范圍非常寬，最高可使用到 15V，消耗靜態(tài)電流為 4mA，當電源電壓為 12V 時，在 8 歐姆的負載情況下，可提供幾百 mW 的功率。它的典型輸入阻抗為 50K。 應(yīng)用電路如圖 所示圖 功放電路圖焊接功放電路實物圖如 所示圖 功放電路實物圖喇叭實物圖如 所示圖 喇叭實物圖 芯片使用方法與自激嘯叫防治措施LM386 是電子產(chǎn)品和家庭業(yè)余制作中廣泛使用的音頻功率放大 Ic。其典型應(yīng)用電路如圖 所示。在絕大多數(shù)場合或單獨使用的情況下，LM386 比較正常；但在和其它電路搭配之后，有可能產(chǎn)生自激和靈敏度降低等現(xiàn)象。就該 Ic的使用方法和自激嘯叫的防治措施介紹如下。圖 典型應(yīng)用電路入信號過強引起的自激嘯叫。對于由于輸入信號過強引起的嘯叫，可在LM386第①、 ⑨腳之間加阻容網(wǎng)絡(luò)，批量應(yīng)用時，R的阻值可由實驗決定，或?qū)代換為微調(diào)電位器w，若信號仍然過強，可將 LM386第①、⑤腳懸空。高頻自激。防高頻自激電路原理如圖 所示。對高頻自激引起的嘯叫可在信號輸入端與地之間接一只 47ooo~． F 的瓷片電容，在第⑥ 腳與地之間接一只 l00 470opF 瓷片電容。作單端輸人時，閑置的輸入端不要懸空而要接地。低頻自激。對于低頻自激引起的嘯叫可試在輸入端與地之間接一只6．8~22kn 電阻，將第 ⑥腳的濾波電容增大到 1000~F，在制作印制板時，／i~．M386 盡量靠近電源輸出端。在使用其它品牌產(chǎn)品(如(jI38l(A386 等)時，有的 IC 會對高音頻的靈敏度有影響?？稍谄涞冖吣_與地之間接一只 0．1 F 瓷片電容，在第④、⑥ 腳間(注：不同于第⑥腳接地 )接一保 0．1 F 瓷片電容 [11]。圖 防高頻自激電路原理圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計本設(shè)計需要用到的軟件都是大眾一般使用的軟件，具有方便簡易快捷的優(yōu)點，程序用 C 語言編程，也是編程的主流語言，方便日后修改與調(diào)試。 軟件介紹本系統(tǒng)程序開發(fā)需要用到 keil、STCISP V35 軟件以及郭天祥 51 開發(fā)板。以下是關(guān)于 keil 和 STCISP 的簡介?，F(xiàn)代電子系統(tǒng)的基本核心是嵌人式計算機系統(tǒng)，而單片機是最典型、最廣泛、最普及的嵌入式系統(tǒng)。學好單片機，靈活應(yīng)用 Keil 軟件在電子、科技領(lǐng)域靈活應(yīng)用單片機技術(shù)，將是帶動國家科技發(fā)展、增強國家綜合實力的必經(jīng)之路。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。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）將這些部分組合在一起。運行 Keil 軟件需要Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN9NT、WIN202WINXP 等操作系統(tǒng)。掌握 Keil 軟件的使用對于使用 51 系列單片機是十分必要的，即使不使用c 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令單片機開發(fā)事半功倍。 [12]STCISP 是單片機下載編程燒錄軟件，是針對 STC 系列單片機而設(shè)計的，可下載 STC89 系列、12C2052 系列和 12C5410 等系列的 STC 單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。程序控制流程圖如圖 所示。準備調(diào)用初始化程序讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào) 用 初 始 化 程 序 調(diào)用延時子程序讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào) 用 初 始 化 程 序 調(diào)用延時子程序調(diào)用延時子程序調(diào)用播放子程序調(diào)用播放子程序讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào) 用 初 始 化 程 序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào) 用 初 始 化 程 序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào) 用 初 始 化 程 序 讀 P3 口，判斷有無按鍵按下 調(diào) 用 初 始 化 程 序 調(diào)用播放子程序圖 程序控制流程圖 主程序設(shè)計本系統(tǒng)首先建立音樂，把音樂的音符找出，建立各個音符的常數(shù)表，如下圖 ：圖 音符常數(shù)表編寫程序時，我們把表建立在一個數(shù)組內(nèi)，每個發(fā)音符使用一個字節(jié)，字節(jié)高四位（簡譜碼）代表音符的高低，低四位（節(jié)拍碼）代表音符的節(jié)拍。如果一拍為 秒，1/4 秒就是 秒，只要設(shè)定延時時間就可以求得節(jié)拍的時間。假設(shè) 1/4 拍為 1 DELAY，則 1 拍應(yīng)該為 4 DELAY，以此類推。所以只要求得1/4 拍的 DELAY 時間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)。1/4 拍的延時時間在此我們設(shè)為 125 毫秒。主文件程序由主程序、延時程序以及歌曲程序組成。主程序首先對所有端口進行初始化操作，接著進入不斷循環(huán)部分，直到按鍵按下，進入防止抖動程序，如果不是抖動，則進入音樂播放程序，直到音樂播放完畢，再次進入等待按鍵按下部分，直到第二次按鍵按下，再次進入防止抖動程序，如果不是抖動，則再次進入音樂播放程序，直到音樂播放完畢，直到第三次按鍵按下，最后一次次進入防止抖動程序，如果不是抖動，則最后一次次進入音樂播放程序，直到音樂播放完畢，回到循環(huán)起點，等待第四次按鍵按下部分，如此類推。程序如下：main(){InitialSound()。while(1){if(key==0){Delay1ms(10)。if(key==0)Play(Music_Girl,0,3,360)。do{}while(key==1)。if(key==0){Delay1ms(10)。if(key==0)Play(Music_Same,0,3,360)。do{}while(key==1)。if(key==0){Delay1ms(10)。if(key==0)Play(Music_Two,0,3,360)。}}}}}延時程序部分。為防止按鍵抖動，對門鈴進行有效保護，設(shè)計了防止抖動延時程序，程序如下：void Delay1ms(unsigned int count){unsigned int i,j。for(i=0。icount。i++)for(j=0。j120。j++)。} 播放文件程序設(shè)計播放文件程序由初始化程序函數(shù)，音符發(fā)生中斷函數(shù)，播放函數(shù)組成。初始化函數(shù)是對芯片端口進行初始化操作，以確定中斷模式以及端口初始值，程序如下：void InitialSound(void){BeepIO = 0。Sound_Temp_TH1 = (65535(1/1200)*SYSTEM_OSC)/256。 // 計算 TL1 應(yīng)裝入的初值 (10ms 的初裝值)Sound_Temp_TL1 = (65535(1/1200)*SYSTEM_OSC)%256。 // 計算 TH1 應(yīng)裝入的初值 TH1 = Sound_Temp_TH1。TL1 = Sound_Temp_TL1。TMOD |= 0x11。ET0 = 1。ET1 = 0。TR0 = 0。TR1 = 0。EA = 1。}音符發(fā)生中斷函數(shù)用于接收到中斷信號時，進行的聲音播放操作，程序如下：void BeepTimer0(void) interrupt 1//音符發(fā)生中斷{BeepI