【正文】 算方法、調(diào)查方法和指標體系具有廣泛的適應性。安全性：系統(tǒng)應具有必要的安全保護和保密措施。 電子音樂門鈴設(shè)計的原則 可靠性：系統(tǒng)應保證長期安全地運行。 本設(shè)計就是在ATmega16單片機的基礎(chǔ)上將傳統(tǒng)門鈴智能化，滿足人們的現(xiàn)代化需求。我們可以利用單片機對門鈴進行智能控制，使它可以播放出美妙的音樂，告別“叮咚”的時代。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的“叮咚”門鈴已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人的需要，單片微機的出現(xiàn)解決了這個問題。 通過對“電子音樂門鈴系統(tǒng)”課題的學習和設(shè)計，使我了解ATmega16單片機的特性；進一步的掌握了單片機進行多機通信的原理，對以后的學習和工作做了一個很好的鋪墊。 電子音樂門鈴系統(tǒng)是應用了單片機編程技術(shù)、串行通信而設(shè)計的一種電控信息管理的智能系統(tǒng)。各種方便于生活的電子音樂門鈴系統(tǒng)開始進入人們的生活，以單片機為核心的電子音樂門鈴系統(tǒng)就是其中之一。摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，信息化、智能化的浪潮正在席卷世界的每一個角落，電子音樂門鈴系統(tǒng)進入住宅，它正全方位地改變?nèi)祟惖纳鐣睿谷藗兊纳畎l(fā)生了翻天覆地的變化。由于人們生活水平的不斷提高，越來越重視住宅的質(zhì)量、安全性以及信息的獲取和管理，這又大大促進了電子音樂門鈴系統(tǒng)的發(fā)展。它實用性強，功能齊全，技術(shù)先進，使人們相信這是科技進步的成果；它更讓我們懂得，數(shù)字時代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳?，將加快科學技術(shù)的發(fā)展。本論文介紹了一種用單片機ATmega16來控制的智能門鈴系統(tǒng)的工作原理，并給出了其完整的硬件電路和軟件的設(shè)計方案與實現(xiàn)方法。 關(guān)鍵詞：單片機；電子音樂門鈴；C語言編程 AbstractAs the Internet technology and the rapid development of information munication technology, information, intelligent wave is swept every corner of the world, electronic music system into a house, it rang is allaround change of human social life, makes the life of people has undergone earthshaking changes. As people living standard rise ceaselessly, pay more attention to the quality of housing, security and data acquisition and management, which greatly promoted the development of the intelligent system. Various convenient life of intelligent doorbell system began to enter the life of people, based on single chip intelligent bell system is one of them. It is practical, plete functions, advanced technology, make people believe that it is the results of scientific and technological progress, Let us know more, and digital age will change the development of human life, will speed up the development of science and technology.The electronic music systems are used for microcontroller programming techniques, serial munication and design of a kind of electronic information intelligent management system. This paper introduces a kind of MCU ATmega16 to control the working principle of the system, intelligent, and gives a plete hardware circuit and software design and realization method.Based on the smart subject system of intelligent design and learning, I understand the characteristics of ATmega16, grasp the singlechip puter munication on the principle of learning and work to make a very good.Keywords: SCM；electronic music doorbell；C Programming language 目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 3 電子音樂門鈴設(shè)計的意義 3 電子音樂門鈴設(shè)計的原則 3 研究內(nèi)容及步驟 3第2章 AVR單片機簡介 5 5 5 單片機的發(fā)展 5 7 單片機應用領(lǐng)域 9 ATmega16單片機簡介 10 ATmega16單片機定義 10 ATmega16單片機引腳 11 ATmega16單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 13 AVR 中央處理器CPU 15 系統(tǒng)時鐘部件 16 AVR 單片機最小系統(tǒng) 16 ATmega16單片機主要特性 17第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 21 系統(tǒng)硬件方案介紹 21 時鐘頻率電路設(shè)計 21 復位電路的設(shè)計 22 22 蜂鳴器 23 24 24 25第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 26 系統(tǒng)軟件設(shè)計思路 26 程序流程圖 26 音樂程序的設(shè)計原理 28 28 28 防抖動程序設(shè)計 31 電路調(diào)試 34結(jié)論 35致謝 36參考文獻 37附錄（一） 38附錄（二） 43附錄（三） 50 第1章 緒論 電子音樂門鈴設(shè)計的意義 眾所周知，門鈴已經(jīng)走進千家萬戶，成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠帧纹瑱C作為小型智能化控制設(shè)備，由于其體積小、易于控制，性價比高等優(yōu)點已深入到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域。作為21世紀的工科大學生，不僅需要熟練地使用通用微機進行各種數(shù)據(jù)處理，還要把計算機技術(shù)運用到專業(yè)領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域，即具有“開發(fā)”能力。作為智能化的門鈴，它擁有播放音樂和報警等多種功能，實用性高，物美價廉，適用于批量化和小型化生產(chǎn)。系統(tǒng)中的硬軟件及信息資源應滿足可靠性設(shè)計要求?？垢蓴_性：系統(tǒng)應具有較強的抗干擾性，對各類用戶的誤操作應有提示或自動消除的能力?？蓴U充性：系統(tǒng)的硬軟件應具有擴充升級的余地，不可因硬軟件擴充、升級或改型而使原有系統(tǒng)失去作用。先進性：在實用的前提下，應盡可能跟蹤國內(nèi)外最先進的計算機硬軟件技術(shù)、信息技術(shù)及網(wǎng)絡通信技術(shù)，使系統(tǒng)具有較高的性能指標。 研究內(nèi)容及步驟目前，單片機越來越廣泛的運用到社會的各個領(lǐng)域，其中運用比較多的主要在大眾生活方面、以單片機為控制中心的智能小系統(tǒng)。該設(shè)計的基本原理為以ATmega16單片機作為控制單元，控制報警系統(tǒng)，由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分組成。它可以擦除只讀存儲器至少可以反復擦除10，000次。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。 LED燈 它是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。軟件系統(tǒng)主要用C語言程序控制單片機使其正常工作。 第2章 對單片機的功能與組成進行了分析。 第4章 詳細地對各模塊的流程圖及程序進行了敘述。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。90年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大的提高。而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應用在全系列的單片機上。單片機比專用處理器更適合應用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應用?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作。 單片機的發(fā)展1970 年微型計算機研制成功后，隨后就出現(xiàn)了單片機。特別是在1976 年推出MCS48單片機以后的三十年中，單片機的發(fā)展和其相關(guān)的技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)次的更新?lián)Q代。盡管單片機出現(xiàn)的歷史并不長，但以8 位單片機的推出為起點，那么，單片機的發(fā)展大致可分為四個階段。以Inter 公司MCS48 為代表。 第二階段（1978 年1982 年）：單片機完善階段。這個階段的單片機普遍帶有串行I/O 口、有多級中斷處理系統(tǒng)、16 位定時器/計數(shù)器，片內(nèi)集成的RAM、ROM 容量加大，尋址范圍可達64K 字節(jié)。這類單片機的典型代表有Inter 公司的MCS5Motorola 公司的6801 和Zilog 公司的Z8 等。在此階段，盡管8 位單片機的應用已廣泛普及，但為了更好滿足測控系統(tǒng)的嵌入式應用的要求，單片機集成的外圍接口電路有了更大的擴充。許多半導體公司和生產(chǎn)廠以MCS51 的8051 為內(nèi)核，推出了滿足各種嵌入式應用的多種類型和型號的單片機。滿足模擬量直接輸入的ADC 接口；滿足伺服驅(qū)動輸出的PWM；保證程序可靠運行的程序監(jiān)控定時器WDT（俗稱看門狗電路）。 （3） 出現(xiàn)了為滿足分布式系統(tǒng)，突出控制功能的現(xiàn)場總線接口，如CAN Bus 等。與此同時，一些公司面向更高層次的應用，發(fā)展推出了16 位的單片機，典型代表有Inter 公司的 MCS96 系列的單片機?，F(xiàn)階段單片機發(fā)展的顯著特點是百花齊放、技術(shù)創(chuàng)新，以滿足日益增長的廣泛需求。因此，面對不同的應用對象，不斷推出適合不同領(lǐng)域要求的，從簡易性能到多全功能的單片機系列。早期的單片機是以通用型為主的。在這類產(chǎn)品中采用專用單片機，具有低成本、資源有效利用、系統(tǒng)外圍電路少、可靠性高的優(yōu)點。 （3）致力于提高單片機的綜合品質(zhì)。單片嵌入式系統(tǒng)的核心――單片機，正朝著多功能、多選擇、高速度、低功耗、低價格、擴大存儲容量和加強I/O 功能等方向發(fā)展。 （1） 全盤CMOS 化。CMOS 化已成為目前單片機及其外圍器件流行的半導體工藝。早期的單片機大多采用CISC 結(jié)構(gòu)體系，指令復雜，指令代碼、周期數(shù)不統(tǒng)一；指令運行很難實現(xiàn)流水線操作，大大阻礙了運行速度的提高。采用RISC 體系結(jié)構(gòu)和精簡指令后，單片機的指令絕大部分成為單周期指令，而通過增加程序存儲器的寬度（如從8 位增加到16 位），實現(xiàn)了一個地址單元存放一條指令。目前一些RISC 結(jié)構(gòu)的單片機，如美國ATMEL公司的AVR 系列單片機已實現(xiàn)了一個時鐘周期執(zhí)行一條指令。一方面可獲得很高的指令運行速度，另一方面，在相同的運行速度下，可大大降低時鐘頻率，有利于獲得良好的電磁兼容效果。單片機在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件不僅包括一般常用的電路，如：定時/計數(shù)器，模擬比較器，A/D 轉(zhuǎn)換器，D/A 轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，WDT電路，LCD 控制器等，還有的單片機為了構(gòu)成控制網(wǎng)絡或形成局部網(wǎng)，內(nèi)部含有局部網(wǎng)絡控制模塊CAN 總線，以方便地構(gòu)成一個控制網(wǎng)絡。有的單片機內(nèi)部設(shè)置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路PWM。目前新型的單片機一般在片內(nèi)集成兩種類型的存儲器：隨機讀寫存儲器SRAM，做為臨時數(shù)據(jù)存儲器存放工作數(shù)據(jù)用；只讀存儲器ROM，做為程序存儲器存放系統(tǒng)控制程序和固定不變的數(shù)據(jù)。 。為了適應網(wǎng)絡、音視頻等高端產(chǎn)品的需要，高擋的單片機在片內(nèi)集成了更大容量的RAM 和ROM 存儲器。而該系列的高端產(chǎn)品ATmega256，片內(nèi)集成了8K 字節(jié)的SRAM，256K 字節(jié)的FlashROM 和4K 字節(jié)的EEPROM。早期的單片機在片內(nèi)往往沒有程序存儲器或片內(nèi)集成EPROM 型的程序存儲器。但由于EPROM 需要使用12v 高電壓編程寫入、紫外線光照擦除、重寫入次數(shù)有限等缺點，這給使用帶來了不便。FlashROM 在通常電壓（如5v/3v）下就可以實現(xiàn)編程寫入和擦除操作，重寫次數(shù)在10000 次以上，并可實現(xiàn)在線編程寫入ISP技術(shù)的優(yōu)點，為使用帶來了及大的方便。采用OTPROM 的微控制器，其芯片出廠時片內(nèi)的程序存儲器是“空的”，它允許用戶將自己編寫好的程序一次性的編程寫入，之后便再也無法修改了。3. 程序保密化。為了片內(nèi)的程序防止被非法讀出復制，新型的單片機往往采用對片內(nèi)的程序存儲器采用加鎖保密。加鎖加密后，從芯片的外部則無法讀取片內(nèi)的系統(tǒng)程序代碼，若將加密單元擦除，則片內(nèi)的程序也同時擦除掉，這樣便達到了程序保密的目的。ISP(In System Programmable)稱為在線系統(tǒng)可編程技術(shù)。首先實現(xiàn)了系統(tǒng)程序的串行編程寫入（下載），使得不必