【文章內容簡介】 頁 數碼管使用注意事項說明： （ 1） 數碼管表面不要用手觸摸，不要用 手去弄引角； （ 2） 焊接溫度： 260 度；焊接時間： 5S （ 3） 表面有保護膜的產品 ,可以在使用前撕下來。 各功能模塊原理圖 STC89C51 模塊電路原理圖 單片機主程序模塊通過對鍵盤掃描程序信號的讀取，在通過對應的表，取出數碼管顯示編碼和定時器初始值以產生不同的聲音信號。在這一過程中，對數碼管編碼是直接賦值，對聲音信號則是通過中斷程序進行控制。 圖 28 STC89C51 模塊電路原理圖 共 頁 第 頁 鍵盤掃描模塊電路原理圖 對鍵盤掃描電路的掃描方式有行掃描法和線反轉法，在此次程序編寫中，采 用行掃描法，通過在 p30~p33 上循環(huán)送出 0 掃描信號， p34~p37 輸入按鍵上的高低電平信息給單片機，經處理程序，判斷出是哪個按鍵按下，并送主程序以實現不同功能。 S2 S3 S4 S5S6 S7 S8 S9S 1 0 S 1 1 S 1 2 S 1 3P30P31P32P33P 3 4P 3 5P 3 6 圖 29 鍵盤掃描模塊電路原理圖 數碼管顯示模塊電路原理圖 數碼管顯示模塊核心是共陽級數碼管，通過來自單片機 I/O 口的電平高低來點亮和熄滅數碼管上的發(fā)光二極管，通過單片機送來的數碼管顯示編碼可以在數碼管上顯示數字和字符，使應用人員可以很容易的理解按鍵按下所對應的音符。 .a bcdefgdpCOMCOMV C C 圖 210 數碼管顯示模塊電路原理圖 共 頁 第 頁 音頻處理模塊 電路原理圖 由于單片機驅動能力不夠，在處理音符信號時，需加功率放大裝置，所以本設計采用雙 9013 三極管驅動。 R210k90139013 S P E A K E RV C CS P E A K E R 圖 211 音頻處理模塊電路原理圖 第三章 軟件設計 本軟件設計關鍵是要實現一種由單片機控制的簡單音樂發(fā)生器，它由 8 個音節(jié)組成的的鍵盤，用戶可以根據樂譜在鍵盤上進行演奏，音樂發(fā)生器會根據用戶的彈奏，通過揚聲器將音樂播放出來。 音樂相關知識 樂音聽起來有的高，有的低，這就叫音高，音高是由發(fā)音物體振動頻率的高低決定的，頻率高聲音就高，頻率低聲音就低，不同音商的樂音是用 C、 D、 E、 F、 G、 A、 B 表示的，這 7 個字母就是樂音的音名，它們一般依次唱成 DO、 RE、 MI、 FA、 SO、 LA、 SI，這是唱曲時樂音的發(fā)音，所以叫唱名。 一首音樂是由許多不同的音符組成的，而每個音符對應著不同的頻率，這樣就可以利用不同頻率的組合，構成音樂。 如何用單片機產生音頻脈沖 了解音樂的一些基本知識后可知，產生不同頻率的音頻脈沖即能產生音樂，對于單片機而言，產生不同頻率有脈沖非常方便，可以利用它的定時 /計數器來產生這樣的方波頻率共 頁 第 頁 信號，因此，需要弄清楚音樂中的音符和對應的頻率，以及單片機定時計數的關系。 在本實驗中， 單片機工作于 12MHZ 時鐘頻率，使用其定時 /計數器 T0，工作模式為 1，改變計數值 TH0 和 TL0 可以產生不同頻率的脈沖信號。 系統(tǒng)總體功能流程圖 該程序設計思路比較清晰既從開始到聲明變量與函數再到讀取按鈕開關，判斷是否按下，然后就是一個一個按鈕的動作。其主程序 流程圖 如下： 圖 31 主程序 流程 圖 第四章 系統(tǒng)調試 電路調試是整個系統(tǒng)功能否實現的關鍵步驟，我們將整個調試過程分為兩大部分：硬件調試和軟件調試。 硬件調試 硬件調試主要是針對單 片機部分進行調試。 在上電前，先確保電路中不在斷路或短路情況，這一工作是整個調試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。在這部分調試中主要使用的工具是萬用表，用來完成檢測電路中是否存在斷路或者短路情況等。注意焊點之間，確保焊點沒有短接在一起，同時注意焊開始 初始化定時器 模式鍵按下次數 等待音符按下播放單個音符 播放內置音樂 結束 偶 奇 共 頁 第 頁 點的美觀，確保沒有開路以及短路的現象出現。 在確保硬件電路正常，無異常情況 (斷路或短路 )方可上電調試，上電調試的目的是檢驗電路是否接錯，同時還要檢驗原理是否正確，在本次設計中，上電調試主要鍵盤單片機控制部分、數碼管點亮部分、和音頻轉換電路硬件調試。 數碼管 LED 電路調試：接通電源，隨機按下按鈕可以看到數碼管顯示數字。 鍵盤單片機控制部分調試：上電后，隨機按動鍵盤可以發(fā)現各個按鍵對應的音正確。 軟件調試 調試主要方法和技巧： 通常一個調試程序應該具備至少四種性能：跟蹤、斷點、查看變量、更改數值。整個程序是一個主程序調用各個子程序實現功能的過程，要使主程序和整個程序都能平穩(wěn)運行，各個模塊的子程序的正確與平穩(wěn)運行必不可少，所以在軟件調試的最初階段就是把各個子程序模塊進行分別調試。 第五章 課程設計總結以及心得體會 通過這次的單片機課程設計，我學到了不少課本上 沒有的知識，也鍛煉了自己的動手能力，將以前學過的零散的知識串到一起。 首先在課程設計剛開始的調研階段，我學會了怎么通過各種方式查詢相關的資料。通過對這些資料的學習，我大致了解了單片機的發(fā)展現狀以及未來的發(fā)展趨勢，認識到目前單片機方面的各種各樣的發(fā)展，和它們之間的競爭。了解了單片機方面的先進技術，這些都為我的未來的學習指明了方向。 我的課程設計主要涉及硬件和軟件兩方面的內容，通過這些我的硬件和軟件開發(fā)能力都獲得了提高。首先硬件方面，基本了解了電子產品的開發(fā)流程和所要做的工作。并設計了一個單片機最小系統(tǒng)。通過開 發(fā)板的設計和硬件搭建的過程，使我對 52 系單片機的接口有了更深層次的理解，熟悉了一些單片機常用的外圍電路引腳和連接方法，如 LED 數碼管，鍵盤等。 在軟件方面，通過串行口調試工具的開發(fā)，使我加深了封裝的理解，熟悉了 51 系列單片機內部的寄存器和編程規(guī)則，以及如何控制外圍電路。 此外在學習單片機知識的時候對于這個領域有了更新更全面的認識。 微型計算機的出現和大量使用將人類社會帶入一個新的時代，單片微型計算機 (簡稱單片機 )在其中扮演著十分重要的角色。雖然它沒有常見的 PC那樣大的體積和重量，不會在辦公桌或控制臺上占據一個顯要的位置，但它就像小小的螺絲釘一樣，鑲嵌在人們工作、生活中需要計算、控制、測量等智能活動的各個角落。自 20 世紀 70 年代問世以來，單片機以其體積小、可靠性高、控制功能強、使用方便、性能價格比高、容易產品化等特點，在智能儀表、機電一體化、實時控制、分布式多機系統(tǒng)、家用電器等各個領域得到了廣泛應用，對各個行業(yè)的技術改造和產品的更新換代起著重要的推動作用，對人們生活質量的提高產生了深刻的影響。作為 21 世紀的工科大學生，學好單片機，一方面可以加深對計算機原理和結構的認識，另一方面也為自身在專業(yè)上的深入發(fā)展構 筑了一個很好的平臺 其 重要性怎么強調都不為過 。共 頁 第 頁 致 謝 這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，是所有曾經指導過我的老師，幫助過我的同學，一直支持著我的家人對我的幫助和鼓勵的結果。我要在這里對他們表示深深的謝意！ 首先，要特別感謝我的指導老師 —— 呂雪 老師。 呂 老師在我畢業(yè)論文的撰寫過程中，給我提供了極大的幫助和指導。從開始選題到中期修正，再到最終定稿， 呂 老師給我提供了許多寶貴建議。老師 豐富 的專業(yè)知識，嚴謹的治學態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的 學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。 其次，要感謝所有曾經 教 我們 電子信息的 任課老師，老師們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，更多的是對待學習、對待生活的態(tài)度。 第三，感謝我的父母親，謝謝你們對我的支持與鼓勵！ 再次，感謝我的室友及其他 同學 ，因為有你們的幫助，我的論文得以順利完成。不會忘記，大學四年里我們一起度過的歡樂時光，那些開心的日子，總是那么令人難以忘懷 。 最后對老師，同學和家人再次致以我最衷心的感謝！ 正因為 有 了 你們，我的大學才算完整，有了你們我的生活更加精彩。共 頁 第 頁 參考文 獻 【 1】黃鑫 ,馬善農 ,趙永科 .基于 CPLD 的電子琴研究與設計 [J].科技廣場 ,2020 【 2】 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉， 8051 單片機實踐與應用 [M]．清華大學出版社， 2001 【 3】龍威林 ,楊冠聲 ,胡山 .單片機應用入門 :AT89S51 和 AVR[M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,2020. 【 4】 張毅剛， MCS51 單片機應用設計 [M]．哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020 【 5】李朝青 . 單片機原理及接口技術 [M]. 北京：北京航天航空大學出版色， 2001 【 6】胡漢才 . 單片機原理及其接口技術 [M]. 北京：清華大 學出版社， 2020 【 7】 陳明熒． 8051 單片機課程設計實訓教材 [M]．北京：清華大學出版社， 2020 年 9 月 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bcdefgdpCOMCOMabcdefgdpV C CP30P31P32P33P 3 4P 3 5P 3 69 0 1 39 0 1 3S P E A K E RV C CS P E A K E RS P E A K E R 共 頁 第 頁 附錄 B 仿真圖 共 頁 第 頁 附錄 C C 語言源程序 include define uc unsigned char define ui unsigned int sbit speaker=P1^2。//喇叭 uc a,b,m=0。qushu=1。 bit bdata flag。 uc code yinfu[]={ 0xfb,0xe9, //Do 0xfc,0x5c, //Re 0xfc,0xc1, //Mi 0xfc,0xef, //Fa 0xfd,0x45, //So 0xfd,0x92, //La 0xfd,0xd0, //Si