【正文】 VoutGNDVR1LM317IO3 IO4D5 IN40012KR1Res1D6 IN4001700R2Res110uFC3 Cap100uFC4 CapVCC22uFC5 Cap210KR3 Res3RSTGNDS1 SWPBVCC GND12Y1 12M30pFC6 Cap30pFC7 CapGNDX1 X2S2 模式選擇 S3 減速 S4 加速P21 P24 P25GNDA1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DS1 Dpy RedCALED1LED2LED3LED4LED5LED7LED8LED912345678910111213141516RES8 Header 8X2VCCP30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 P37LED10LED11LED12LED13LED14LED15LED16VCC500R4 Res1500R5 Res1500R6 Res1500R7 Res1500R8Res1500R9 Res1500R10 Res1500R11 Res1500R12 Res1500R13 Res1500R14 Res1500R15 Res1500R16 Res1500R17 Res1500R18 Res1P00P01P02P03P04P05P06P07P10P11P12P13P14P15P16LED6500R19Res1P17Q1 2N39042KR20 Res1P26VCCLS1 BuzzerGNDS5 音樂切換P20EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9(RD)17(WR)16(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(T2)1(T2EX)2345678(AD0)39(AD1)38(AD2)37(AD3)36(AD4)35(AD5)34(AD6)33(AD7)32(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30(TXD)11(RXD)10GND20VCC40U2 AT89S52X1 X2GNDVCCVCCP00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 RSTP20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 P30 P31P32P33 P34P35 P36P37123456789P2 RES8P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07VCC 22 附錄 2：設(shè)計(jì)主程序 include include //音樂播放 文件頭名 unsigned char RunMode。另外，在此我要特別感謝我的指導(dǎo)老師陳艷 ， 陳 老師從一開始論文的選題、 構(gòu)思、資料收集到最后定稿的每個環(huán)節(jié)都給予了我耐心的指導(dǎo)和熱情的幫助，尤其是在我遇到困難時(shí)他給我精心點(diǎn)撥，熱忱鼓勵，使得我最終得以完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，對此我表示衷心的感謝。在程序的優(yōu)化上要多下功夫，使程序更加簡單、執(zhí)行更加迅速。電源模塊可能提供的電壓不是 很穩(wěn)定，設(shè)計(jì)可以采用專用的電源，提供的電壓相對比較穩(wěn)定。數(shù)碼顯示電路也可以換成 LED 彩燈的變換顯示那樣效果能更能吸引大眾的目光。 本設(shè)計(jì) LED 顯示效果不是很炫目，如果改換為 LCD 顯示可能更加炫耀，而且提供的信息更加豐富。在單片機(jī)為主控芯片下向各個模塊發(fā)送信息，控制 LED 顯示、蜂鳴器、數(shù)碼管顯示。與此同時(shí)啟動定時(shí)器給 P26 口寫電平信號，在通過三極管放大信號，驅(qū)動蜂鳴器產(chǎn)生音樂，音樂的節(jié)拍和音調(diào)都是通過定時(shí)器不同的定時(shí)時(shí)間來產(chǎn)生。系統(tǒng)上電時(shí)單片機(jī)最小系統(tǒng)開始工作：單片機(jī)復(fù)位，各個寄存器賦初值，程序開始執(zhí)行。 18 第 四 章 總結(jié)與展望 本設(shè)計(jì) 以 AT89S52 單片機(jī)為主控芯片 ，由電源電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵電路、數(shù)碼顯示電路、 LED 顯示電路、蜂鳴器電路組成。 K2 實(shí)現(xiàn)加速， K3 實(shí)現(xiàn)減速。 K4鍵可以實(shí)現(xiàn)歌曲的切換，實(shí)現(xiàn)循環(huán)播放，沒有 K4 實(shí)現(xiàn)單曲播放。當(dāng)沒有 K1 按下時(shí)，此時(shí)流水模式按當(dāng)時(shí)模式流水，流水模式不循環(huán)。本設(shè)計(jì)要求 LED 有 10 種流水模式，數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示流水模式字。而在中斷服務(wù)程序中，只需要進(jìn)行如下工作：去抖動，鍵盤識別，改變標(biāo)志位。不斷的對這 三 個標(biāo)志進(jìn)行查詢：如果是跑馬模式標(biāo)志為狀態(tài) 0，就執(zhí)行右向跑馬；如果是狀態(tài) 1，就執(zhí)行左 向跑馬燈，依次類推。采用置標(biāo)志位的方法。把兩次獲得的按鍵狀態(tài)比較，如果不同，就表示是抖動，退出中斷；否則，就去判斷是哪個按鍵按下。本設(shè)計(jì)有 30 種速 度可以選擇 。 K4 鍵可以實(shí)現(xiàn)歌曲的切換，實(shí)現(xiàn)循環(huán)播放，沒有 K4 實(shí)現(xiàn)單曲播放。當(dāng)沒有 K1 按下時(shí)，此時(shí)流水模式按當(dāng)時(shí)模式流水，流水模式不循環(huán)。 本設(shè)計(jì)要求 LED 有 10 種流水模式，數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示流水模式字。在單片機(jī)為主控 芯片下向各個模塊發(fā)送信息，控制LED 顯示、蜂鳴器、數(shù)碼管顯示。與此同時(shí)啟動定時(shí)器給 P26 口寫電平信號，在通過三極管放大信號，驅(qū)動蜂鳴器產(chǎn)生音樂，音樂的節(jié)拍和音調(diào)都是通過定時(shí)器不同的定時(shí)時(shí)間來產(chǎn)生。以此將音調(diào)連起來就可獲得曲子。只要求出 1/2拍的延時(shí)時(shí)間，其余節(jié)拍是他的倍數(shù)就行了。 //超高音 1234567 頻率 半周期數(shù)據(jù)表 低八位 0x42, 0xC1, 0x17, 0xB6, 0xD0, 0xD1, 0xB6, //低音 1234567 0x21, 0xE1, 0x8C, 0xD8, 0x68, 0xE9, 0x5B, 0x8F, //1,2,3,4,5,6,7,i 0xEE, 0x44, 0x6B, 0xB4, 0xF4, 0x2D, //高音 234567 0x47, 0x77, 0xA2, 0xB6, 0xDA, 0xFA, 0x16 //超高音 1234567 音樂中的節(jié)拍用延時(shí)時(shí)間產(chǎn)生。依此產(chǎn)生其他的不同音符 ， 以下給出四個八度的 28個頻率數(shù)據(jù) 。 蜂鳴器 應(yīng)用 音符及定時(shí)器初始值： 例如：中音 1（ do）的音頻 =523hz，周期 T=1/523s=1912us 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0的定時(shí)時(shí)間 為： T/2=1912/2=956us 13 定時(shí)器 956us的計(jì)數(shù)值 =定時(shí)時(shí)間 /機(jī)器周期（ 12mhz晶振） =956us/1us=956 裝入 T0計(jì)數(shù)器初始值為 65536956=64580（ 0xFC44） 將 0xFC44裝入 T0寄存器中（ TH0裝高八位即 TH0=0XFC。 不同的計(jì)數(shù)初值產(chǎn)生不同的定時(shí)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)不同的音調(diào) 與節(jié)拍 。發(fā)光二極管如圖 28 所示： 圖 12 發(fā)光二極管 12 硬件電路圖 A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DS1Dpy RedCA1 23 45 67 89 1011 1213 1415 16RES8Header 8X2VCCP30P31P32P33P34P35P36P37 圖 13 數(shù)碼顯示電路 LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED7 LED8 LED9 LED10 LED11 LED12 LED13 LED14 LED15 LED16VCC500R4Res1500R5Res1500R6Res1500R7Res1500R8Res1500R9Res1500R10Res1500R11Res1500R12Res1500R13Res1500R14Res1500R15Res1500R16Res1500R17Res1500R18Res1P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16LED6500R19Res1P17圖 14 LED 顯示電路 音樂模塊 方案設(shè)計(jì)與論證 音樂的產(chǎn) 生，采用 5V 的蜂鳴器，直接對 P26 口 寫高電平 然后通過三極管放大電信號就能驅(qū)動蜂鳴器。常用的發(fā)光二極管是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。 常用字符的八段顯示碼如圖所示 ： 11 表 1 常用字符的八段顯示碼 發(fā)光二極管 ： 它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為 LED。由于這種編碼是與顯示器結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的，因此分為共陰顯示碼和共陽顯示碼兩種。從圖 25 中不難看出，對于共 陽極數(shù)碼管，點(diǎn)亮字段則用低電平“ 0”來表示，所以低電平有效。共陽極數(shù)碼管是指發(fā)光二極管的陽極 都與正極接在一起，引腳接輸出端，故低電平有效，其原理圖如圖所示： A B C D E F G DP接電源正極或輸出高電平 圖 11 陽極數(shù)碼管原理圖 要使 LED 數(shù)碼管顯示數(shù)字，只要點(diǎn)亮相應(yīng)字段的發(fā)光二極管即可。一位共陽數(shù)碼管結(jié)構(gòu)如圖所示： A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DS1Dpy RedCA 圖 10 一位共 陽 數(shù)碼管 LED 數(shù)碼顯示器由七段條形的發(fā)光二極管組成“ 8 ”字形顯示字段，用一只圓形的發(fā)光二極管做小數(shù)點(diǎn)。只要把相應(yīng)的流水模式編碼寫到 I/O 就能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的亮燈模式 ，本設(shè)計(jì) P3 口接數(shù)碼驅(qū)動電力。選取共陽極數(shù)碼管，它有 7 段每段都有一個引腳，通過單片機(jī)的 I/O 口向其寫低電平并用電阻限流就可以點(diǎn)亮相應(yīng)的段，通過 09 十進(jìn)制編出相應(yīng)的數(shù)碼顯示數(shù)字編碼 。人按下按鍵，動作持續(xù)的時(shí)間 能被單片機(jī)采集到，所以輕觸按鍵可以滿足本設(shè)計(jì)的要求。 9 按鍵 簡介 輕觸開關(guān) 如圖： S1SWPB 圖 8 輕觸按鈕說明圖 輕觸按鍵 ， 價(jià)錢低廉、使用方便、市場上隨處可見 與單片機(jī)接口容易 。當(dāng)按鍵按下時(shí)向單片機(jī)發(fā)送低電平信號，當(dāng)單片機(jī)采集到低電平信號時(shí)，啟動中斷進(jìn)而 轉(zhuǎn)向處理相應(yīng)的中斷處理程序，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。整個系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對跑馬燈模式的多層控制， 可以進(jìn)行加減速。 12Y112M30pFC6Cap30pFC7CapGNDX1X2 圖 7 系統(tǒng)晶振電路 按鍵電路模塊 方案設(shè)計(jì)與論證 按鍵電路主要向主控芯片單片機(jī)發(fā)射動作 信息來控制整個系統(tǒng)。 可以很快的計(jì)算出執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間 。外接電容的作用是對振蕩器進(jìn)行頻率微調(diào)，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時(shí)起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用 20~30pF 的瓷片電容。晶振的取值范圍一般為 0~24MHz，常用的晶振頻率有 6MHz、 12 MHz、 MHz、 24 MHz 等。 內(nèi)部時(shí)鐘方式的原理電路如圖 28 所示。 VCC22uFC5Cap210KR3Res3RESETGNDS1SWPB 圖 6 系統(tǒng) 復(fù)位 電路 8 晶振電路 設(shè)計(jì) 單片機(jī)工作時(shí)，從取指令到譯碼再進(jìn)行微操作，必須在時(shí)鐘信號控制下才能有序地進(jìn)行，時(shí)鐘電路就是為單片機(jī)工作提供基本時(shí)鐘的。按鍵復(fù)位電路中，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，電路同上電復(fù)位電路。在電源接通瞬間， RST 引腳上的電位是高電平（ Vcc），電源接通后對電容進(jìn)行快速充電，隨著充電的進(jìn)行， RST 引腳上的電位也會逐漸下降為低電平。 單片機(jī)的復(fù)位形式：上電復(fù)位、按鍵復(fù)位。復(fù)位電路用于將單片機(jī)內(nèi)部各電路的狀態(tài)恢復(fù)到一個確定的初始值，并從這個狀態(tài)開始工作 。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng) ,并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后 ,在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象 ,這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。 無論用戶使用哪種類型的單片機(jī) ,總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。高級的精度更高。 在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶