【正文】 感謝領(lǐng)導(dǎo)、老師們?nèi)陙?lái)對(duì)我無(wú)微不至的關(guān)懷和指導(dǎo)，還要感謝班里同學(xué)和朋友，感謝你們?cè)谖矣龅嚼щy的時(shí)候給我的支持和鼓勵(lì)，最后，感謝各位專家、教授在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)評(píng)閱我的論文。從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到設(shè)計(jì)完成，x 老師給予了我耐心指導(dǎo)與細(xì)心關(guān)懷，有了 x 老師耐心指導(dǎo)與細(xì)心關(guān)懷我才不會(huì)在設(shè)計(jì)的過程中迷失方向，失去前進(jìn)動(dòng)力。從諸多方面獲得了很大的收益。如硬件選擇和連接可能有不合理，定時(shí)器中未能有電子表功能等人性化部分，以后還需改進(jìn)。論文的軟件部分給出了系統(tǒng)運(yùn)行的流程圖和程序。23第 5 章 結(jié)論本文在回顧電子定時(shí)器發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，首先闡述了電子定時(shí)器的基本原理，進(jìn)而詳細(xì)介紹了和電子定時(shí)器相關(guān)的各種專業(yè)名詞和術(shù)語(yǔ)。簡(jiǎn)譜 發(fā)音 簡(jiǎn)譜碼 T 值 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù)5 低音 S O 1 64260 1 1/4 拍6 低音 L A 2 64400 2 2/4 拍7 低音 TI 3 64524 3 3/4 拍1 中音 DO 4 64580 4 1 拍2 中音 R E 5 64684 5 1 又1/4 拍3 中音 MI 6 64777 6 1 又1/2 拍4 中音 F A 7 64820 8 2 拍5 中音 S O 8 64898 A 2 又1/2 拍6 中音 L A 9 64968 C 3 拍7 中音 TI A 65030 F 3 又3/4 拍1 高音 DO B 650582 高音 R E C 651103 高音 MI D 651574 高音 F A E 651785 高音 S O F 65217不發(fā)音 0表 44 值. 節(jié)拍數(shù)22下面給出“1/4 拍的延遲時(shí)間也就是 187 毫秒”的程序以供大家參考編寫自己的音樂發(fā)生程序1/4 拍的延遲時(shí)間＝187 毫秒：DELAY: MOV R7, 02D2: MOV R4, 187D3: MOV R3, 248DJNZ R3, $DJNZ R4, D3DJNZ R7, D2DJNZ R5, DELAYRET 系統(tǒng)調(diào)試工具 keil c51Keil C51 仿真器是一款利用 KEIL C51 的 IDE 集成開發(fā)環(huán)境作為仿真環(huán)境的廉價(jià)仿真器，是利用 SST 公司具有 IAP 功能的單片機(jī) SST89C58 制作而成，主要是利用了 SST89C58 的 IAP 功能，所謂 IAP 功能是 In application program 的英文縮寫，是在應(yīng)用編程的意思，通俗一點(diǎn)講就是：它可以通過串口將用戶的程序下載到單片機(jī)中，可以通過串口對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程。表 3 為 1/4 和1/8 節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定。如果 1 拍為 秒，1/4 拍是 秒，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。2247。2247。Fr例如：設(shè) K＝65536，F(xiàn)＝1000000＝Fi＝1MHz，求低音 DO(261Hz)、中音 DO（523Hz） 、高音的 DO（1046Hz）的定時(shí)器初始值。音符 頻率/Hz 簡(jiǎn)譜碼（T 值） 音符 頻率/Hz 簡(jiǎn)譜碼（T 值）低 1 DO 262 63628 4 FA 740 64860 1 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898低 2 RE 294 63853 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 6 466 64463 高 3 M 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表 41 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T 的對(duì)照表5. 定時(shí)器初始值的求法如下：20T＝65536N＝65536Fi247。2247。3. 例如頻率為 523Hz，其周期 T＝1/523＝1912us，因此只要令定時(shí)器計(jì)時(shí)956us/1us＝956，在每次計(jì)數(shù) 956 次時(shí)將 I/O 反相，就可得到中音 DO（523Hz） 。利用定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的I/O 反相然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì) I/O 反相，就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。定時(shí)中斷音樂發(fā)聲繼電器斷電重新裝載初始值主程序Y判斷剩余時(shí)間是否為零時(shí)間是否N18下表為主程序程序流程圖。程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，下面介紹中斷程序和主程序的流程圖：中斷程序主要負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)結(jié)束后的一系列動(dòng)作的響應(yīng)，如音樂發(fā)生，還有繼電器的斷開等，剩余的時(shí)間為 0 時(shí)單片機(jī)的響應(yīng)控制。當(dāng)所剩余的時(shí)間為 0 時(shí)，單片機(jī)對(duì)發(fā)聲部分和電源管理部分做出相應(yīng)控制。圖 37 獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)圖17第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 整體程序說明及流程圖程序采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，軟件的可靠性比較高，在主控程序中主要工作為掃描 口的鍵是否按鍵，若按鍵按下（ 為低電平） ，則中斷做相應(yīng)的功能處理，同時(shí)也檢查所倒數(shù)的時(shí)間是否為 0，若為 0 表示倒數(shù)的時(shí)間終了，應(yīng)該執(zhí)行相應(yīng)的工作。故只在按鍵數(shù)量不多時(shí)，采用這種按鍵電路。每個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占用一根I/O 口線，每根 I/O 線的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他 I/O 口線的工作狀態(tài)，這是一種簡(jiǎn)單、易懂的鍵盤結(jié)構(gòu)。本課題根據(jù)硬件限制要求使用 2 個(gè)按鍵，所以采用獨(dú)立是鍵盤。按其結(jié)構(gòu)形式，鍵盤可分為非編碼和編碼鍵盤，前者用軟件產(chǎn)生鍵碼，后者用硬件方法產(chǎn)生鍵碼。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”、電磁繼電器連接圖本設(shè)計(jì)要求單片機(jī)通過電磁繼電器進(jìn)行對(duì)交流大電流電源進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)采用低成本的長(zhǎng)開觸點(diǎn)電磁繼電器實(shí)現(xiàn)，使斷電狀態(tài)或是單片機(jī)故障狀態(tài)下，定時(shí)器所要控制的交流大電流電源處于斷電狀態(tài)，增加了整個(gè)電路系統(tǒng)的安全性。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。、電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。 電磁繼電器的連接設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用電磁繼電器，它是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路） ，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)” 。 一般用戶直接采用單片機(jī)+LED 驅(qū)動(dòng)器+LED 顯示管的方式, 現(xiàn)在我們向大家推薦一種經(jīng)常使用的 LED 驅(qū)動(dòng)器 8550，它作為共陽(yáng)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器，而共陰數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器則是 A1015。 3. 驅(qū)動(dòng)器 LED 顯示是單片機(jī)控制產(chǎn)品中常見的應(yīng)用。為降低成本，大部分以軟件為主的接口方法對(duì)于多位 LED 數(shù)碼管顯示器，通常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方法，即逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器。（2）LED 數(shù)碼顯示器的接口電路。 共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地。以硬件為主的接口方法，這種接口方法的電路如圖所示：圖 35 八段數(shù)碼管顯示電路LED 數(shù)碼顯示器有兩種連接方法如下。. 八段數(shù)碼管的接口方法與電路（1）LED 數(shù)碼顯示的接口方法。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。14② 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。各段碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示. 十六進(jìn)制數(shù)及空白字符與 P 的顯示段碼，下圖分別為八段數(shù)碼管的顯示段的段碼對(duì)照表（表 32）和八段數(shù)碼管的字形陰陽(yáng)極段碼對(duì)照表（表 33）13段 碼 位 D7 D6 D5 D4 D6 D2 D1 D0顯 示 段 pd g f e d e b a表 32 八段數(shù)碼管段碼字 型 共 陽(yáng) 極 段 碼 共 陰 極 段 碼 字 型 共 陽(yáng) 極 段 碼0 C0H 3FH 9 90H1 F9H 06H A 88H2 A4H 5BM B 83H3 B0H 4FH C C6H4 99H 66H D A1H5 92H 6DH E 86H6 82H 7DH F 84H7 F8H 07H 空 白 FFH8 80H 7FH P 8CH表 33 共陰共陽(yáng)段碼對(duì)照表、八段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。但其采用的是脈沖復(fù)位電路和電平復(fù)位電路兩種。上電自動(dòng)復(fù)位是通過電容充電實(shí)現(xiàn)的，上電瞬間，RST 端電位與 Vcc 相同，隨充電電流的減少，RST 的電位逐漸下降，直到復(fù)位信號(hào)無(wú)效。一般的復(fù)位電路可分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位，我們?cè)诖诉x用的是上電復(fù)位。 單片機(jī)的最小工作系統(tǒng)最小系統(tǒng)就是單片機(jī)在發(fā)揮具體測(cè)控功能時(shí)所必須的組成部分。 5. XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。每一個(gè)機(jī)器周期需12 個(gè)振蕩器或時(shí)鐘周期。RST 一旦變成高電平,所有的 I/O 引腳就復(fù)位到“1” 。 P3 口引腳 功能 RXD(串行輸入端口) TXD(串行輸出端口 ) INT0(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時(shí)器 0 外部輸入) T1(定時(shí)器 1 外部輸入) 表 31 P3 口的功能 從上述引腳說明可看出,AT89C2051 沒有提供外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器與 I/O 設(shè)備所需的地址、數(shù)據(jù)、控制信號(hào),因此利用 AT89C2051 構(gòu)成的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不能在 AT89C2051 之外擴(kuò)展存儲(chǔ)器或 I/O 設(shè)備,也即 AT89C2051 本身即構(gòu)成了最小單片機(jī)系統(tǒng)。 P3 口還用于實(shí)現(xiàn) AT89C2051 的各種功能,如下表 1 所示。當(dāng) P3 口引腳寫入“1”時(shí),它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。用于固定輸入片內(nèi)比較器的輸出信號(hào)并且它作為一通用 I/O 引腳而不可訪問。P1 口