【正文】 k6k7k8k5 k6 k7 k81 23 4K5K E Y1 23 4K6K E Y1 23 4K7K E Y1 23 4K8K E Y1234K9K E YR2Q1C 94 5V C C12L A B AC O N 2接喇叭 圖 51 電路原理圖 電路原理圖繪制完成之后就可以進(jìn)行電路功能的仿真。 （ 2） 仿真器 上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。掌握這一軟件的使用對于使用 51 系列單片機(jī)的愛好者來說是十分必要的，如果使用 C 語言編程，那么 Keil幾乎就是不二之選 ， 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(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會 使工作 事 半功倍。 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(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā) 17 方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 keil 簡介 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。 2. Keil軟件編譯 C 語言，要求最終編譯結(jié)果程序 0 錯誤，將其導(dǎo)入到 Proteus 仿真軟件中。為課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計提供綜合系統(tǒng)仿真。還有各種不同廠家及時更新的實際元件模型。 Proteus的元件庫：有分離元件、集 成器件、還有多種帶 CPU的可編程序器件。 Proteus 由兩個主要程序系統(tǒng)構(gòu)成 （ 電路原理圖設(shè)計系統(tǒng) ）和 （印刷電路版設(shè)計系統(tǒng)）。2247。fr 在上 式中， N 是計數(shù)值； fi 是機(jī)器頻率（晶體振蕩器為 12MHz 時，其頻率為 1MHz）； fr 就 是想要產(chǎn)生的頻率。 //延時所需要的節(jié)拍 } 另， 計數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系式 為 ： 16 N＝ fi247。 TR0=1。下為歌曲處理函數(shù)部分 void Song() { TH0=High。 使 用定時器計時半 個 周期 時長 ， 的時間是每次計時結(jié)束之后 ， 然后不斷重復(fù)上面的過程，這個 頻率的脈沖 就能夠在 。 } } } } （ 3） 音樂播放設(shè)計： 一首 曲子 是 很多種 不同的音階 所 組成的，而每個音階對應(yīng)著 各不相 同的頻率， 所以就可以 利用不同的頻率 之間的 組合構(gòu)成 人們 所想要的音樂了，我們可以利用單片機(jī)的定時 /計數(shù)器 T0發(fā)出 這樣方波頻率信號， 所以 ， 本設(shè)計中 只 需 要把一首 曲子 的音階對應(yīng)頻 率關(guān)系 弄清楚就行了 。 } Song()。 if(P1!=0xff)//長按任意 8 音鍵退出播放 { 15 delayms(10)。 Time=MUSIC[i+2]。//去音符振蕩頻率所需數(shù)據(jù) High=FREQH[k]。 if(tab==0) { i=0。 TR0=1。 //在未按鍵時，喇叭低電平，防止長期高電平損壞喇叭 } else { High=freq[num1][1]。 14 if(num==0) { TR0=0。break。break。break。break。break。break。break。break。break。 //在未按鍵時，喇叭低電平，防止長期高電平損壞喇叭 lcd_string(0x40+0,5,NOTE:)。//開機(jī)畫面 Init_Timer0()。 lcd_string(0,10,dis1[0])。 下為主函數(shù)鍵盤處理部分 void main (void) { uchar num,k,i。 （ 2） 鍵盤處理程序的 目的 是：確定有 沒有 鍵按下， 再 判斷 是 哪一個鍵按下 的 ， 這個鍵所展示的功能是什么 ； 而且 還要消除按鍵在閉合或斷開 的狀態(tài) 時的抖動。 在 矩陣 中，它的 的行線和列線分別通過兩并行接口和 CPU通 信。下為主程序流程圖。上電 之 后，首 第一先 開中斷 ，設(shè)置 定時器 0 為工作方式 1，當(dāng)自動播放鍵按下 的時 候 ，進(jìn)入中斷，根據(jù)樂譜在音頻數(shù)組中查找相應(yīng) 的 音律，給定時器賦 上 初值， 最后 開始播放音樂。程序框圖如 11 圖 41 所示。 采用矩陣式鍵盤電路，可以大大的節(jié)省單片機(jī) I/O的開銷。 很明顯， 在按鍵數(shù)量 比 較多 的 時 候 ，矩陣式鍵盤要節(jié)省 很多 I/O口。 在 單片機(jī) 的 系統(tǒng)中， 假如 按鍵 比 較多， 一般就會 采用矩陣式（也稱行列式）鍵盤， 此次畢業(yè)設(shè)計 就采用了此 種 鍵盤。 所以 一個端口就可以構(gòu)成 4*4=16 個按鍵， 與 直接將端口線用于 鍵盤 相比之下 多出了一倍，而且 在 線數(shù) 更 多 的情況下 ，區(qū)別 就會 越明顯， 或者 再多加一條線就 能夠 構(gòu)成 20 鍵的 鍵盤 ，而直接用端口線 就 只能多出一鍵（ 9 鍵）。 圖 34 復(fù)位電路 10 鍵盤設(shè)計 在設(shè)計的過程中由于 鍵盤 中按鍵數(shù)量 比 較多，為了減少 I/O口的占用， 一般 將按鍵排列成 矩陣 形式。手動復(fù)位要求 是， 在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間 內(nèi) ，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。單片機(jī)小系統(tǒng) 一般 采用 手動按鍵 復(fù)位和 上電 復(fù)位兩種 方法來 實現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。 即使 人的動作再快也會 讓 按鈕保持接通 的狀態(tài) 達(dá)數(shù)十毫秒， 因此 ， 它能夠 完全滿足復(fù)位的時間要求。當(dāng)人為按下按鈕時，則 Vcc的 +5V電平就會直接加到 RST端。 手動按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST上加入高電平（圖 1）。 圖 33 時鐘電路 單片機(jī)小系統(tǒng)常采用上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位兩種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。 構(gòu)成振蕩器的是單片機(jī)背部的一個高增益反相放大器。 時鐘電路可以簡單定義如下： ① 就是產(chǎn)生象時鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路。單片機(jī)輸入輸出口線的驅(qū)動能力有限。 （ 3）輸入輸出口線插座： 單片機(jī)通過輸入輸出口線與外界 來完成轉(zhuǎn)換信息的任務(wù) 。 （ 2）電源電路單片機(jī)是一種超大規(guī)模集成電路，在該集成電路內(nèi)有成千上萬個晶體管或場效應(yīng)骨。 圖 32 AT89C52 的 引腳 示意 圖 其 主要功能特性： （ 1） 和 MCS51指令系統(tǒng) 相兼容 （ 2） 8k可反復(fù)擦寫 (1000次） Flash ROM （ 3） 32個雙向 I/O口 （ 3） 3個 16位可編程定時 /計數(shù)器中斷 （ 4） 時鐘頻率 024MHz （ 5） 2個串行中斷 （ 6） 可編程 UART串行通道 （ 7） 2個外部中斷源 （ 8） 共 6個中斷源 （ 10） 2個讀寫中斷口線 單片機(jī)最小 電路 系統(tǒng) 單片機(jī)的最小工作系統(tǒng)是單片機(jī)加上應(yīng)用程序和合適的外圍器件 。 AT89C52 的前身是 AT89C51， 它在硬件組成、工作特點、引腳排列等方面兼容 Intel公司的 80C52。 芯片選用 在 此次的畢業(yè) 課程設(shè)計中 使 用 Atmel公司 所開發(fā)的 AT89C52單片機(jī)。如時鐘頻率為 6MHz，即 fosc=6MHz，則時鐘周期為 1/6181。 晶振電路 AT89C52 供電及復(fù)位電路 發(fā)音電路 鍵盤 LCD 顯示屏 8 工作中的單片機(jī) ，由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期 或 內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生 的 稱為時鐘周期。電路中兩個電容 C1， C2，作用有兩個：一是幫助振蕩器起振；二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。在單片機(jī)內(nèi)部 放置 一個時鐘振蕩電路， 它 只要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生 相定 的時鐘信號 傳輸 到單片機(jī)內(nèi)部的各個單元， 以此 決定單片機(jī)的工作速度。液晶是在 1888年由 奧地利 植物學(xué)家 萊尼茨爾 （ Reinitzer）發(fā)現(xiàn)的，是一種介于固體與液體之間 且 具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物。 液體直接稱為分子方向沒有規(guī)律性的液體 ， 如果 分子具有方向性的液體 ，那么就可以稱它為 為 “ 液態(tài)晶體 ” ，簡稱 “ 液晶 ” 。 雖然 液體分子質(zhì)心的排列 沒 有任何規(guī)律性， 不過 如果這些分子是 扁形的 ， 那么這些分子 的分子指向就 有 可能 具有 規(guī)律性。 7 簡易電子琴的組成框圖 圖 31 電子琴系統(tǒng)原理框圖 （ 1） LCD顯示屏 LCD 液晶 顯示器 是 Liquid Crystal Display 的簡稱， LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒，下基板玻璃上設(shè)置 TFT（薄膜晶體管），上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片，通過 TFT上的信號與電壓改變來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動方向， 以此來 達(dá)到控制 住 每個像素點偏振光出射與否 從 而達(dá)到顯示 的 目的。 ① 按下音符鍵可以發(fā)出相應(yīng)的音符 ② 按下音樂播放鍵可以自動播放預(yù)先存在內(nèi)存中的曲子 AT89C52 作為本設(shè) 計的主控芯片 ， 作為 大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物， 它擁 有高性能、高速度、 簡單、 體積小、價格低廉、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛的特點 ，也 具有 編程實現(xiàn)靈活的特性 ，由于本設(shè)計主要用于教學(xué) 娛樂方面，因此在設(shè)計上盡量使其 簡單易懂。并在存儲一首歌曲的內(nèi)容，可以實現(xiàn)自動播放。 該設(shè)計具有以下優(yōu)點： ① 可以隨意彈奏想要表達(dá)的音樂； ② 制作簡單，成本低； ③ 比傳統(tǒng)電子琴功 能更完善。因此在經(jīng)濟(jì)上必須能夠承受，比較理想化的對于我們課程設(shè)計來說是不可行的。通過分析各種軟件環(huán)境，硬件仿真環(huán)境等均已經(jīng)具備。 1=G43 6 設(shè)計可行性 由于 本次設(shè)計主要應(yīng)用在生活相關(guān)的教學(xué)娛樂當(dāng)中 ， 所以 在設(shè)計上 要盡量的使其變的簡單安全容易操作 。 步驟四：播放完該音符后，等待下一次按鍵調(diào)用程序去取出下一次 的音符的相關(guān)參數(shù)，再播放音符。 步驟二：將這些參數(shù)做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲器中。首先要編寫一個精確的基本時長的延時程序，比如說以八分音符的時長為基本延時時間，那么對于一個音符，如果它是四分音符，只需調(diào)用四次延時程序，如果它是二分音符，則只需調(diào)用八次延時程序，以此類推。如果這里規(guī)定一拍的時長為 400ms，那么以四分音符為節(jié)拍時，四分音符的時長為 400ms，八分音符的時長為 200ms，十六分音符的時長為 100ms。從時長角度看， 2的時長為四分音的一半，即為八分音符長； 4的時長為八分音符的一半，即為十六分音符長； 5的時長為四分音符的一半，即為八分音符長； 6的時長為四分音符長。 1= G43 的節(jié)拍示意圖，見圖 12 。對于音符的節(jié)拍，以 43 為例。 在單片機(jī) 的 晶振頻率 MHzf 120 ?，定時器在工作方式 1下定時器計數(shù)初值見表 21 音符 頻率 /Hz 計數(shù)初值 音符 頻率 /Hz 計數(shù)初值 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 1 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 MI 330 64021 6 LA 932 64994 低 4 FA 349 64013 中 7 SI 988 95030 4 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 1 DO＃ 1109 65085 5 SO 415 64331 高２ＲＥ 1175 65110 低 6 LA 440 64400 2 RE 1245 65134 6 LA 466 64463 高 3 MI 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 MI 659 64777 6 LA 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967