【正文】 第 8 頁 二 .系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 電源電路設(shè)計(jì) 采用經(jīng)市電變壓，穩(wěn)壓的穩(wěn)壓電路如下圖所示 I N 4 0 0 7VI1VO3GND27 8 0 5F U 11AC11 0 0 0 n FR15 0 04 7 U Fino u t+_ 單片機(jī)采用的是 5V（ +）的電源，對穩(wěn)壓電路的要求較 高，因此可以用 LM7805 來實(shí)現(xiàn)此功能。然后使用 7805進(jìn)行5V恒壓輸出，供給單片機(jī)電路使用。 單片機(jī)的工作環(huán)境需要有一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)來統(tǒng)一控制各部黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 9 頁 分的工作狀態(tài)此電路為時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路分為外部時(shí)鐘電路和內(nèi)部時(shí)鐘電路，如下圖所示，從圖示可以看出采用外部電路比較復(fù)雜，因此本次課題的時(shí)鐘電路選擇內(nèi)部時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路在單片機(jī)外部采用 XTAL1和 XTAL2這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)的上電時(shí)提供復(fù)位信號，待系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤銷復(fù)位指令。 復(fù)位電路分為上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位，電路圖如下圖所示。本次采用手動復(fù)位設(shè)計(jì)，復(fù)位通過電容 C3,C4 和電阻 R1,R2來實(shí)現(xiàn)，按鍵復(fù)位通過復(fù)位鍵來實(shí)現(xiàn)。 P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 6P 2 . 7P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 2 . 5P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1X1CR Y S T A LC12 2 p FC22 2 p FC32 2 u FC42 2 u FR11kR21k+ 5 V21 單片機(jī)最小系統(tǒng) 數(shù)碼管顯示部分 歌曲序號顯示部分采用數(shù)碼管來實(shí)現(xiàn)， LED 顯示器件是通過發(fā)光二極管來顯示字段的器件。 LED 數(shù)碼管的管腳配置如圖 a 示。它們經(jīng)電阻和單片機(jī)的控制端連接在一起，只要改變控制端口的電平就能控制 LED 的點(diǎn)亮或熄黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 11 頁 滅。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極電壓為高電平時(shí)，二極管發(fā)光；而共陽極 LED 數(shù)碼管是發(fā)光二極管的陽極共接， 當(dāng)某個(gè)二極管的陰極電壓為低電平時(shí)，二極管發(fā)光。所以公共段接高電平， Proteus 圖如下所示 數(shù)碼管引腳圖 abcdefgdpR８( a ) 共 陰 極abcdefgdpR８( b ) 共 陽 極+5Vaabbcdcedfegf g17 6432 510 9 8GNDGND dp黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 12 頁 鍵盤部分 鍵盤是由一組按壓式或觸摸式開關(guān)構(gòu)成的陣列，是一種常用的輸入設(shè)備。 ，這種鍵盤所需程序簡單，但硬件電路復(fù)雜、價(jià)格昂貴通常不被單片機(jī)系統(tǒng)采用。非編碼鍵盤的硬件接口簡單，但是要占用較多的 CPU 時(shí)間，通常采用可編程鍵盤管理芯片來克服這個(gè)缺點(diǎn)。 按鍵開關(guān) 在接線時(shí)由于有六個(gè)引腳，連接時(shí)需要用萬用表進(jìn)行測量，然后接通兩個(gè)引腳。但微動開關(guān)也有它不足的地方，頻繁的按動會使金屬彈片疲勞失去彈性而失效 ，連接時(shí)接通對角線即可。壓電陶瓷是一類有將壓力與電流相互轉(zhuǎn)換能力的特殊陶瓷。當(dāng)壓電陶瓷在一定方向上受到一個(gè)壓力使其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生形變時(shí)，它就會在內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)電流，并且電流的變化與壓力的變化密切相關(guān)。所以利用這 一特性，在壓電陶瓷上通過一定頻率的電流，就會引起壓電陶瓷微小形變，這一形變帶動空氣發(fā)生振動，如果頻率適當(dāng)，就可以被人耳所聽見，也就是產(chǎn)生了蜂鳴聲。 2．蜂鳴器的分類：蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。實(shí)物如下圖所示， 蜂鳴器實(shí)物 蜂鳴器原理 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱和外殼等部分組成。 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 14 頁 多諧振蕩器由晶體管或集 成電路構(gòu)成。 壓電蜂鳴器片由 鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成 。 電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由 振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片 及外殼等組成。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。如果把硬件比作軀體，那軟件就是靈魂，硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)相互間密切的配合才構(gòu)建了能夠“思考”和“判斷”的整體系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)是密切相聯(lián)的，軟件系統(tǒng)建立在硬件系統(tǒng)之上，離開了硬件系統(tǒng)，軟件將無法實(shí)現(xiàn)任何功能。與硬件系統(tǒng)一樣，軟件系統(tǒng)的好壞，直接影響到系統(tǒng)的工作效率和 可靠性。因?yàn)楸敬?還要進(jìn)行硬件連接， 所 以可以方便控制各個(gè)硬件接口如 I/O接口，并且目標(biāo)代碼簡短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快，是高效的程序設(shè)計(jì)語言。 基于這些特點(diǎn)，所以 70%以上的系統(tǒng)軟件使用匯編語言編程。 因此匯編語言是我們理解整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最佳起點(diǎn)和最有效途徑， 通過學(xué)習(xí)和使用匯編語言，能夠感知、體會、理解機(jī)器的邏輯功能，向上為理解各種軟件系統(tǒng)的原理，打下技術(shù)理論基礎(chǔ)；向下為掌握硬件系統(tǒng)的原理，打下實(shí)踐應(yīng)用基礎(chǔ)。 編程軟件的選擇 單片機(jī)的開發(fā)除了必須的硬件設(shè)備外還需要一定的軟件支持，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。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)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(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。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