【正文】 位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以用顯示一個字符，每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱?，所以它不能很好的顯示圖片。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下，CPU停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。（3）振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。 GND：接地。低功耗的閑置和掉電模式5個中斷源 32可編程I/O線三級程序存儲器鎖定數(shù)據(jù)保留時間：10年4K字節(jié)可編程閃爍存儲器（1）主要特性：該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。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，如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），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)試工具也會令你事半功倍。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)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)镃PU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。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。系統(tǒng)組成框圖如圖21所示。 系統(tǒng)組成框圖 音樂盒的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以AT89C51單片機(jī)位控制核心，加上2個按鍵、時鐘復(fù)位電路、蜂鳴器、LED模塊組成。在演奏過程中可通過功能鍵選擇樂曲，暫停，播放。另外, AT89C51的指令系統(tǒng)和引腳與8051完全兼容,片內(nèi)有128B 的RAM、32條I/O口線、2個16位定時計(jì)數(shù)器、5個中斷源、一個全雙工串行口等。若用單片機(jī)來設(shè)計(jì)制作完成,由于其功能的實(shí)現(xiàn)主要通過軟件編程來完成,那么就降低了硬件電路的復(fù)雜性,而且其成本也有所降低,所以在該設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位單片機(jī)。本設(shè)計(jì)采用4個按鍵，1602 LCD，跑馬燈結(jié)合了視覺聽覺雙重效果。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的數(shù)字音樂盒設(shè)計(jì),由單片機(jī)AT89C51芯片和LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成的一個單片機(jī)電子數(shù)字音樂盒。傳統(tǒng)音樂盒多是機(jī)械型的，體積笨重，發(fā)音單調(diào)，不能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。隨著人類社會的發(fā)展，人們對視覺、聽覺方面的享受提出了越來越高的要求。面對浩如煙海的信息，人們已經(jīng)能夠利用計(jì)算機(jī)等工具高效準(zhǔn)確地對之進(jìn)行處理，但要想將處理完的信息及時，清晰地傳遞給別人，還必須通過尋求更加卓越的顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。武夷學(xué)院《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于AT89C51的LCD音樂盒院 系 ：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)（班級）：電子信息工程（X）姓名：XXX學(xué)號:XXXXXXXXXX指導(dǎo)教師：XXX職稱：講師完成日期： 2013 年 12月 20 日目 錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 2 設(shè)計(jì)目的 2 設(shè)計(jì)要求 2 系統(tǒng)組成框圖 2 主要設(shè)計(jì)軟件介紹 3 PROTEUS軟件簡介 3 KEIL簡介 33 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)構(gòu)成 5 AT89C51單片機(jī)簡介 5 LCD 顯示器 6 鍵盤 7 跑馬燈電路 8 播放電路的設(shè)計(jì) 8 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 8 時鐘電路模塊 9 94 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 10 主模塊的設(shè)計(jì) 10 外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 基本顯示模塊設(shè)計(jì) 12 系統(tǒng)初始化程序 125 系統(tǒng)的硬件調(diào)試及軟件調(diào)試 146 設(shè)計(jì)心得體會 15參考文獻(xiàn) 16附A：圖 18附B：源程序 21 基于AT89C51的LCD音樂盒1 設(shè)計(jì)任務(wù)21世紀(jì)，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，人類所接觸的信息也在不斷增加并且日益復(fù)雜。單片機(jī)技術(shù)與液晶顯示技術(shù)的結(jié)合，使信息傳輸交流向著智能可視化方向迅速發(fā)展。小小的音樂盒可以給人們帶來美好的回憶，提高人們的精神文化享受。本文設(shè)計(jì)的音樂盒是以單片機(jī)為核心元件的電子式音樂盒，體積小，重量輕，能演奏和旋音樂，功能多，外觀效果多彩，使用方便，并具有一定的商業(yè)價值。要求利用I/O口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)并采用LCD顯示信息，從而演奏樂曲（最少三首樂曲，每首不少于30秒），開機(jī)時有英文歡迎提示字符，播放時顯示歌曲序號（或名稱），可通過功能鍵選擇樂曲，暫停，播放。 設(shè)計(jì)要求若該設(shè)計(jì)使用數(shù)字電路完成,所設(shè)計(jì)的電路相當(dāng)復(fù)雜,大概需要十幾片數(shù)字集成塊,其功能也主要依賴于數(shù)字電路的各功能模塊的組合來實(shí)現(xiàn),焊接的過程比較復(fù)雜,成本也非常高。片內(nèi)帶有4KB的Flash存儲器,且允許在系統(tǒng)內(nèi)改寫或用編程器編程。在開機(jī)按鈕按下時有英文歡迎提示字符，播放時顯示歌曲序號（或名稱）。課設(shè)準(zhǔn)備中根據(jù)具體的要求，查找資料，然后按要求根據(jù)已學(xué)過的時鐘程序編寫定時鬧鐘的程序，依據(jù)程序利用proteus軟件進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和反復(fù)修改源程序，最終得到正確并符合要求的結(jié)果。單片機(jī)負(fù)責(zé)接收按鍵的輸入，根據(jù)輸入控制音樂播放曲目和音樂花樣燈的顯示樣式以及蜂鳴器發(fā)音。圖21 系統(tǒng)組成框圖 主要設(shè)計(jì)軟件介紹本設(shè)計(jì)利用KEIL編程軟件對音樂盒源程序進(jìn)行編程并調(diào)試，配合PROTEUS仿真軟件對硬件進(jìn)行仿真調(diào)試，兩種軟件的簡介如下： PROTEUS軟件簡介 Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)構(gòu)成 AT89C51單片機(jī)簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。與MCS51 兼容 壽命：1000寫/擦循環(huán)全靜態(tài)工作：0Hz24Hz128*8位內(nèi)部RAM兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器可編程串行通道 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 （2）管腳說明（如圖31）： VCC：供電電壓。 圖31當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：管口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時器0外部輸入） T1（記時器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。另外，該引腳被略微拉高。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：/EA保持低電平時，在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。（4）芯片擦除：整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但RAM，定時器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 LCD 顯示器 1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號的點(diǎn)陣型液晶模塊。實(shí)物圖如圖32，引腳圖如圖33。接線圖如圖34。采用八個LED，一端接1K排阻一端接P3口，由于I/O口驅(qū)動負(fù)載能力有限，所以采用灌電流輸入驅(qū)動LED。