【正文】 單片機(jī)音樂播放器畢業(yè)論文 致 謝 本設(shè)計(jì)中的在整個調(diào)試過程中由于對單片機(jī)最小系統(tǒng)的不夠熟悉出現(xiàn)了一些問題 ,致使剛開始單片機(jī)無法正常工作 ， 在完成論文時由于思路不清晰及表述不得體，通過指導(dǎo)老師鄧晶的悉心指導(dǎo)，我克服了這些困難，使自身能力得到很大提高。 [4] 侯 玉寶、陳忠平、李成群等，《基于 Proteus 的 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真》 ,2020 年 ,第一版 , 電子工業(yè)出版社 ,334 頁。 [2] 周向紅，《 51 系列單片機(jī)應(yīng)用與實(shí)踐教程》， 2020 年，第一版，北京航空航天大學(xué)出版社， 235 頁。所以，通過該設(shè)計(jì)可以了解單片機(jī)定時器和中斷編程的基本方法。單片機(jī)系統(tǒng)中的定時和中斷是單片機(jī)最重要的資源， 也是應(yīng)用最為廣泛的功能。 音樂播放器電路中使用了單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的輸入輸出設(shè)備：按鍵開關(guān)和數(shù)碼管。通過音樂播放器的實(shí)例，可以明白構(gòu)成一個最簡單，同時具備實(shí)用性的單片機(jī)系統(tǒng)需要哪些外圍的設(shè)備的基本電路。 通過對 音樂播放器的設(shè)計(jì)，可以了解到了單片機(jī)的使用方法，這主要表現(xiàn)在以下 3個方面： 圖 76 為系統(tǒng)復(fù)位的功能圖。 當(dāng)用戶按下暫停鍵 E 時，音樂播放器打斷正在播放的某一樂曲，用戶再次按下暫停鍵時，該樂曲繼續(xù)播放。 圖 74 為按下 D鍵的功能圖。 單片機(jī)音樂播放器畢業(yè)論文 圖 72 樂曲循環(huán)播放到第 2首曲子的功能圖 圖 73 樂曲選中 C鍵的功能圖 按下 C鍵，選定某一樂曲，隨即輸入選定樂曲的序列號 (1～ 4)，即按下 1～ 4數(shù)字鍵之一， 音樂播放器 對 選定的 某一樂曲循環(huán)播放。 如圖 72 為樂曲循環(huán)播放到第 2 首曲子的功能圖。 本次設(shè)計(jì)的音樂播放器最終實(shí)現(xiàn)的功能為： 在 AT89C51 下面為揚(yáng)聲器控制電路又反向器和喇叭組成。在鍵盤右邊一模塊為單片機(jī)最小系統(tǒng)。 圖 71 系統(tǒng)功 能圖 在上圖中展現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)的最終界面。 最終的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于 MCS51 單片機(jī)的音樂播放器，基本達(dá)到了任務(wù)書制定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。解決辦法：將定時器 1 設(shè)定在工作方式 1， 16 位計(jì)數(shù)，計(jì) 50ms,效果有很大改觀。給鍵盤程序加了消抖呼程序以后，按鍵就 工作正常了。 （ 6）開始時候沒有將單片機(jī)的 第 31 號 引腳接到高電平，結(jié)果使音樂播放器的播放性能不穩(wěn)定（有時候能工作，有時候卻工作不了），當(dāng)接一高電平以后，播放器能正常工作了。 （ 4）程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運(yùn)用很重要，為保險起見，都用 LJMP,我們就遇到過跳轉(zhuǎn)指令用錯程序無法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。 （ 2）編程時要注意，在程序開始時，要寫入各定時器中斷的入口地址。以上為系統(tǒng)初始化， T=50ms HERE:SJMP HERE INT_T0: CLR TR0 MOV TL0, 20H MOV TH0, 21H CPL SETB TR0 RETI （ 3） 調(diào)試結(jié)果 揚(yáng)聲器有聲音發(fā)出，揚(yáng)聲器正常工作。 測試 （ 1） 調(diào)試目的 使用 口做輸出口使揚(yáng)聲器工作 （ 2） 調(diào)試程序 START: MOV SP, 60H MOV TMOD, 11H MOV IE, 8AH MOV IP, 08H 。讀 A LCALL DELAY2 JB , SA JNB , $ MOV P2, 10001000B 。 （ 2） 調(diào)試程序 GETKEY: 。返回主程序 （ 3）調(diào)試結(jié)果 LED 數(shù)碼管從 0到 9自動循環(huán)顯示，表明硬件與軟件正確。重新置定時器初值 MOV TL1,0B0H DJNZ R3,LP1 。查詢計(jì)數(shù)溢出 SJMP LP1 。置 50MS 計(jì)數(shù)循環(huán)初值 SETB TR1 。9 DELAY1S: 。3,4,5 DB 82H,0F8H,80H 。計(jì)數(shù)值清 0 單片機(jī)音樂播放器畢業(yè)論文 SJMP DISP TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H 。秒值不到 10,繼續(xù)顯示 。延時 1S INC R1 。查表得顯示的字型碼 MOV P2,A 。T=50ms START: MOV R1,00H 。 （ 2）調(diào)試程序 MAIN: MOV TMOD, 10H 。在編寫完整的音樂播放器程序前，可以先按照如下的順序分別調(diào)試各個功能模塊的程序。 在本次設(shè)計(jì)中利用的是 KEIL C51 軟件仿真器 ,其評估版本可以免費(fèi)獲取 ,只是有 2KB代碼限制 。前者不需要硬件仿真器 ,借助于軟件仿真器即可 。 軟件調(diào)試 結(jié)構(gòu)化軟件的調(diào)試一般可以將重點(diǎn)放在分模塊調(diào)試上 ,通調(diào) 是最后一環(huán) 。 2)復(fù)位電路是否正常 復(fù)位不正常也會導(dǎo)致系統(tǒng)不工作 ,例如 ,9 腳 (復(fù)位腳 )如果始終為高 ,則系統(tǒng)始終處于復(fù)位狀態(tài) 。 單片機(jī)音樂播放器畢業(yè)論文 (3)示波器法 。 (2)數(shù)字萬用表法。檢查方法如下： (1)邏輯筆法。 第二步：通電調(diào)試 1) 系統(tǒng)時鐘是否起振 凡是微處理器系統(tǒng)，正常運(yùn)行的必要條件是系統(tǒng)時鐘穩(wěn)定正常。 (2)原理正確性確認(rèn) 關(guān)于這個問題，不同的電路有不同的工作原理，因此，必須針對具體電路進(jìn)行具體分析。檢測方法很簡單，選用合適的萬用表歐姆擋（例如， 20K 擋或 200K 擋），用紅黑表筆接電路板的 +5V 電源的 +、 極，如果存在充放電現(xiàn)象（即電阻指示從大到小再到大或從小到大），最后電阻穩(wěn)定在一個適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄒ话銥閹浊W姆），則基本可排除系統(tǒng)短路現(xiàn)象。斷電調(diào)試的內(nèi)容至少包括短路檢測和原理正確性確認(rèn)。 調(diào)試 分為斷電調(diào)試和上電調(diào)試。 硬件系統(tǒng)的 焊接 與調(diào)試 硬件 焊接 前首先要仔細(xì)核 對硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理的正確性，包括參數(shù)選用的正確性與原理的正確性 。硬件的 焊接 與調(diào)試側(cè)重于原理設(shè)計(jì)的正確性驗(yàn)證和 焊接工藝 ；軟件的調(diào)試則側(cè)重于子模塊的功能驗(yàn)證和模塊與模塊的接口配合。第一首《我和你》 MOV P2, 11111001B 。演奏一首樂曲的流程圖如圖 511 所示。 單片機(jī)音樂播放器畢業(yè)論文 入口 定時器 T1 裝入定時常數(shù) 3C 0B H 由音階值查音頻表重裝音頻初值 開中斷 由樂譜表取音階值 由樂譜表取節(jié)拍值 啟動定時器 T0 、 T1 發(fā)音定時 沒 到則等待 返 回 圖 510 演奏樂曲的流程圖 演奏樂曲主要源程序代碼如下： MUSIC: MOV R3,00H 。 (3) 取出節(jié)拍代碼 N，由定時器 T1 控制延時，通過定時中斷 N 次，產(chǎn)生 N*50ms 的定時。顯示 1 MOV R5, 11111001B MOV A, 0FFH MOV B, 00H RET 演奏樂曲模塊 的設(shè)計(jì)與流程圖 (1) 將音階代碼組成一個字節(jié)，節(jié)拍代碼組成一個字節(jié)，按照：音階代碼，節(jié)拍代碼，音階代碼，節(jié)拍代碼 ?? 的順序，將一個樂譜轉(zhuǎn)換為一定長度的代碼數(shù)據(jù)表。讀音樂序號子程序 S1: JB , S2 。 讀數(shù)字鍵 讀取正在播放樂曲的序號，讀取鍵盤后消去鍵盤抖動 接著顯示和保存數(shù)據(jù)。樂曲《送別》 C3: LCALL MUSIC4 。樂曲《我和你》 C1: LCALL MUSIC2 。 圖 58 D 鍵子程序流程圖 D 鍵源程序代碼如下： KEY_D: 。B 鍵子程序（從 1～ 4循環(huán)播放） T11: LCALL KEY_A SJMP T11 RET B鍵子模塊 當(dāng)用戶按下 B 鍵后， LED 顯示器清屏， 簡易自動樂曲播放器 按照從頭到尾的順序自動循環(huán)播放預(yù)先設(shè)定的全部 樂曲。樂曲《送別》 LCALL MUSIC4 。樂曲《我和你》 LCALL MUSIC2 。 A鍵子模塊 當(dāng)用戶按下 A 鍵后， LED 顯示器清屏， 簡易自動樂曲播放器 按照從頭到尾的順序自動播放預(yù)先設(shè)定的 1～ 4共 4首 樂曲，全部樂曲 播放完畢則停止。檢測低電平，直到低電平時才跳出該指令 LCALL DELAY2 JB , L3 JNB , $ 。如果仍然是低電平就執(zhí)行中斷程序 MOV P2, 10000110B 。消除抖動 JB , L2 。 E鍵子模塊 E 鍵用于實(shí)現(xiàn) 對樂曲的 暫停和播放 圖 55 E 鍵子程序流程圖 按 下 E 鍵的 主要源 程序 代碼 如下 KEY_E: JB , L2 。下面分別介紹各個鍵的流程圖和程序： 圖 52 定時器 T0 的中斷服務(wù) 流程圖 單片機(jī)音樂播放器畢業(yè)論文 中斷入口 裝入定時常數(shù) = 3C 0B H 啟動定時器 T1 節(jié)拍數(shù)減 1 中斷返回 關(guān)閉定時器 T1 圖 53 定時器 T1 中斷服務(wù) 流程圖 其程序如下所示 INT_T0: CLR TR0 ；定時器 0 中斷子程序 MOV TL0, 20H MOV TH0, 21H CPL SETB TR0 RETI INT_T1: CLR TR1 。,轉(zhuǎn) KEY_D 定時中斷服務(wù)子程序 的設(shè)計(jì)與流程圖 定時器 T0 用于產(chǎn)生不同頻率的音階 ， 如圖 52為定時器 T0 的中斷服務(wù)子程序。輸入鍵是 39。C39。,轉(zhuǎn) KEY_B W3: CJNE A, 0CH, W4 LCALL KEY_C 。輸入鍵是 39。A39。等待提示 F LCALL GETKEY CJNE A, 0FFH, W1 MOV A, B CJNE A, 0AH, W2 LCALL KEY_A 。T1 中斷優(yōu)先于 T0中斷 單片機(jī)音樂播放器畢業(yè)論文 中斷入口 產(chǎn)生周期方波 啟動定時器 T0 查頻率表重裝音頻初值 中斷返回 關(guān)閉定時器 T0