【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4mA，當(dāng)電源電壓為 12V 時(shí)，在 8 歐姆的負(fù)載情況下，可提供幾百 mW 的功率。它的典型輸入阻抗為 50K。 本設(shè)計(jì)關(guān)于 LM386 音頻功率放大器應(yīng)用電路：如圖 2－ 7所示： 圖 2－ 7 LM386 音頻功率放大器應(yīng)用電路 3 軟件實(shí)現(xiàn) 一首音樂(lè)是許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂(lè)了，當(dāng)然對(duì)于單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T0 來(lái)產(chǎn)生這樣方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可?，F(xiàn)在以單片機(jī) 12MHZ 晶振 為例，例出高中低音符與單片機(jī)計(jì)數(shù) T0 相關(guān)的計(jì)數(shù)值如下表 所示 : 表 高中低音符與單片機(jī)計(jì)數(shù) T0相關(guān)的計(jì)數(shù)值 音符 頻率（ HZ） 簡(jiǎn)譜碼（ T 音符 頻率（ HZ） 簡(jiǎn)譜碼（ TI N +3I N 2B Y P A S S7V O U T5G A I N1G A I N8VS6GND4U2L M 38 6V C CC5104C610 U FC8473C747 U FR410L S 1S P E A K E RR210KR31KP 10河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 12 值） 值） 低 1 DO 262 63628 4 FA 740 64860 1 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63835 5 SO 831 64934 2 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 4 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 1 DO 1109 65085 5 SO 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 2 RE 1245 65134 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 如表 所示：音樂(lè)的音拍，一個(gè)節(jié)拍為單位（ C調(diào)） 表 曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY 調(diào) 4/4 125ms 調(diào) 4/4 62ms 調(diào) 3/4 187ms 調(diào) 3/4 94ms 調(diào) 2/4 250ms 調(diào) 2/4 125ms 6 466 64463 高 3M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中 1 DO 523 64580 4 FA 1480 65198 1 DO 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 5 SO 1661 65235 2 RE 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 14 表 對(duì)于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機(jī)的另外一個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器來(lái)完成。發(fā)音部分代碼在程序中實(shí)現(xiàn)，靠單片機(jī)的一個(gè)管腳輸出，考慮到聲音可能不夠大所以我們加入了功放電路，利用 LM386來(lái)對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行放大。音頻輸出信號(hào)由 AUD OUT 引出，信號(hào)可經(jīng)功放電路 LM386 輸出到揚(yáng)聲器或耳機(jī)。電路如圖 3－ 1所示。 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 1 1/4 拍 1 1/8 拍 2 2/4 拍 2 1/4 拍 3 3/4 拍 3 3/8 拍 4 1 拍 4 1/2 拍 5 1 又 1/4 拍 5 5/8 拍 6 1 又 1/2 拍 6 3/4 拍 8 2 拍 8 1拍 A 2 又 1/2 拍 A 1 又 1/4 拍 C 3 拍 C 1 又 1/2 拍 F 3 又 3/4 拍 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 I N +3I N 2B Y P A S S7V O U T5G A I N1G A I N8VS6GND4U2L M 38 6V C CC5104C610 U FC8473C747 U FR410L S 1S P E A K E RR210KR31KP 10 圖 3－ 1 放音電路 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 程序設(shè)計(jì)流程圖 圖 32流程圖 開(kāi)始初始化 數(shù)碼管顯示 0 不播放音樂(lè) 播放鍵按下 數(shù)碼管顯示 1 播放第一首音樂(lè) 前進(jìn)鍵按下 停 止 鍵 按下 后 退 鍵 按下 數(shù)碼管顯示 4 播放第四首音樂(lè) 數(shù)碼管顯示 2 播放第二首音樂(lè) Y N Y N N N Y Y 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的選擇 定時(shí)器的選擇 （ 本文選擇 定時(shí)器 T0） 定時(shí)方法：在單片機(jī)的控制應(yīng)用中，定時(shí)是必不可少的，可供選擇的方法有： ①、軟件定時(shí) 軟件定時(shí)是靠執(zhí)行一個(gè)循環(huán)程序以進(jìn)行時(shí)間延遲。軟件定時(shí)的特點(diǎn)是時(shí)間精確，且不需要外加硬件電路。但軟件定時(shí)要占用 CPU，增加 CPU 開(kāi)銷(xiāo)，因此軟件定時(shí)的時(shí)間不宜太長(zhǎng)。此外，軟件定時(shí)方法在某些情況下無(wú)法使用。 ②硬件定時(shí) 對(duì)于時(shí)間較長(zhǎng)的定時(shí)，常使用硬件電路完成。硬件定時(shí)方法的特點(diǎn)是定時(shí)功能全部由硬件電路完成，不占 CPU 時(shí)間。但通過(guò)改變電路中的元件參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間，在使用上不夠靈活方便。 ③可編程定 時(shí)器定時(shí) 這種定時(shí)方法是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。計(jì)數(shù)值通過(guò)程序設(shè)定，改變計(jì)數(shù)值，也就改變了定時(shí)時(shí)間，使用起來(lái)既靈活又方便。此外，由于采用計(jì)數(shù)方法實(shí)現(xiàn)定時(shí)，因此可編程定時(shí)器有兼有計(jì)數(shù)功能，可以對(duì)外來(lái)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。 89S51 定時(shí)功能及工作方式選擇 ①定時(shí)功能：定時(shí)功能實(shí)際上是通過(guò)計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不過(guò)此時(shí)的計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)內(nèi)部。即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。也就是每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加 1。由于一個(gè)機(jī)器周期等于 12 個(gè)振蕩脈沖周期，因此計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/12。如果單片機(jī)采用 12MHZ晶體 ，則計(jì)數(shù)頻率為 1MNZ。即每微秒計(jì)數(shù)器加 1。這樣不但可以根據(jù)計(jì)數(shù)器值計(jì)算出定時(shí)時(shí)間，也可以反過(guò)來(lái)按定時(shí)時(shí)間的要求計(jì)算出計(jì)數(shù)器的預(yù)置值。 ②工作方式選擇：（本文選擇工作方式 1） 方式 1 是 16 位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，計(jì)數(shù)器由 TH1 全部 8 位和 TL1全部 8位構(gòu)成。當(dāng)為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)值的范圍是： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 1～ 65536（ 216） 當(dāng)為定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)間計(jì)算公式為： （ 216 －計(jì)數(shù)初值）晶振周期 12 或（ 216 －計(jì)數(shù)初值）機(jī)器周期 計(jì)數(shù)器 所謂計(jì)數(shù)就是指對(duì)外部事 件進(jìn)行計(jì)數(shù)。外部事件的發(fā)生以脈沖輸入表示，因此計(jì)數(shù)功能的實(shí)質(zhì)就是對(duì)外來(lái)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。 89S51芯片有 T0（ ）和 T1()兩個(gè)信號(hào)引腳，分別是這兩個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端。外部輸入的脈沖在負(fù)跳變時(shí)有效進(jìn)行計(jì)數(shù)器加 1（加法計(jì)數(shù)）。 計(jì)數(shù)方式下，單片機(jī)在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 拍節(jié)對(duì)外部計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行采樣。如果前一個(gè)機(jī)器周期采樣為高電平，后一個(gè)機(jī)器周期采樣為低電平，即為一個(gè)有效的計(jì)數(shù)脈沖。在下一機(jī)器周期的 S3P1 進(jìn)行計(jì)數(shù)?？梢?jiàn)采樣計(jì)數(shù)脈沖是在 2個(gè)機(jī)器周期進(jìn)行的。鑒于此，計(jì)數(shù)脈沖的頻率不能高于振蕩脈沖頻率的 /24。 本文利用 T1 引腳輸入脈沖，對(duì)按鍵次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)歌曲的循環(huán)往復(fù) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的控制寄存器 定時(shí)器控制寄存器（ TCON） TCON 寄存器既參與中斷控制又參與定時(shí)控制。 ⑴、 TF0和 TF1— 計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位 當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出（計(jì)滿）時(shí)，該位置“ 1”；使用查詢方式時(shí)，此位作狀態(tài)位供查詢，但應(yīng)注意查詢有效后應(yīng)以軟件方法及時(shí)將該位清“ 0”；使用中斷方式時(shí)，此位作中斷標(biāo)志位，在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件自動(dòng)清“ 0”。 ⑵ 、 TR0和 TR1— 定時(shí)器運(yùn)行控制位 TR0（ TR1） =0 停止定時(shí)器 /計(jì) 數(shù)器工作 TR0（ TR1） =1 啟動(dòng)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器工作 該位根據(jù)需要以軟件方法使其置“ 1”或清“ 0”。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 工作方式控制寄存器（ TMOD） TMOD 寄存器是一個(gè)專(zhuān)用寄存器，用于設(shè)定兩個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的工作方式。但 TMOD 寄存器不能位尋址，只能用于字節(jié)傳送指令設(shè)置其內(nèi)容。 表 位序 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 位符號(hào) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 4 位一組的結(jié)構(gòu)使它不能位尋址，一定義就是 4 位。從寄存器的位格式中可以看出，它的低半字節(jié)定義定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0，高半字節(jié)定義定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1，其中： ⑴ 、 GATE— 門(mén)控制 GATE=0 以運(yùn)行控制位 TR 啟動(dòng)定時(shí)器 GATE=1 以外中斷請(qǐng)求信號(hào)啟動(dòng)定時(shí)器 ⑵ 、 C/T— 定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式選擇位 C/T=0 定時(shí)工作方式 C/T=1 計(jì)數(shù)工作方式 ⑶、 M1M0— 工作方式選擇位 M1M0=00 方式 0 M1M0=01 方式 1 M1M0=10 方式 2 M1M0=11 方式 3 中斷允許控制寄存器（ IE） ⑴ 、 EA— 中斷允許總控制位 ⑵、 ET0(ETI)— 定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷允許控制位 ET0(ETI)＝ 0 禁止定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷 ET0(ETI)＝ l 允許定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 20 定時(shí)中斷源 向 CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求的來(lái)源 稱(chēng)之為中斷源。 8051 是一個(gè)多中斷源的單片機(jī)。有 3 類(lèi)共 5個(gè)中斷源，分別是外部中斷 2個(gè)，定時(shí)中斷 2 個(gè)和串行中斷 1 個(gè)。 外中斷是由外部信號(hào)引起的，共有 2 個(gè)中斷源，即外部中斷“ 0”和外部中斷“ 1”。他們的中斷信號(hào)分別由引腳 和 引入。外部中斷請(qǐng)求有兩種信號(hào)方式，即電平方式和脈沖方式。電平方式的中斷請(qǐng)求是低電平有效。而脈沖方式是脈沖的后沿負(fù)跳變有效，如前一次為高電平，后一次為低電平，即為有效中斷請(qǐng)求。因此在這種方式下，中斷請(qǐng)求信號(hào)的高電平和低電平狀態(tài)都應(yīng)維持一個(gè)機(jī)器周期，以確保電平變化能被單片機(jī)采樣到。串行中斷是為串行數(shù)據(jù)傳送而配置的。 每當(dāng)串行口接收或發(fā)送完一組串行數(shù)據(jù)時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。因?yàn)榇兄袛嗾?qǐng)求也是在單片機(jī)內(nèi)部自動(dòng)發(fā)生的，所以不需要在芯片上設(shè)置引入端。 定時(shí)中 斷：是為滿足定時(shí)或計(jì)數(shù)的需要而設(shè)置的。為此在單片機(jī)芯片內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以對(duì)其中的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，即表明定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)值已滿，這時(shí)就以計(jì)數(shù)溢出信號(hào)作為中斷請(qǐng)求，去置位一個(gè)溢出標(biāo)志位，作為單片機(jī)接受中斷的標(biāo)志。由于這種中斷請(qǐng)求是在單片機(jī)芯片內(nèi)部發(fā)生的，因此不需要在芯片上設(shè)置引入端。 中斷控制 （ 1）、定時(shí)器控制寄存器（ TCON）： 該寄存器用于保存外部中斷請(qǐng)求以及定時(shí)器的計(jì)數(shù)溢出。寄存器地址 88H，位地址 8FH～ 88H。 表 存器的內(nèi)容及位地址 如下 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位符號(hào) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 21 這個(gè)寄存器既有定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的控制功能又有中斷控制功能，其中與中斷有關(guān)的控制位共有 6 位： ⑴、 IE0和 IE1— 外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 ⑵、 IT0和 IT1— 外中斷請(qǐng)求觸發(fā)方式控制位 ⑶、 TF0和 TF1— 計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位 （ 2）、中斷允許控制寄存器（ IE） 寄存器地址 0A8H，位地址 0AFH～ 0A8H。 表 如下 位地址 0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9H 0A8H 位符號(hào) EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 其中與中斷有關(guān)的控制位共