【正文】 電源電路單片機使用的是5（177。首先，用交流變壓器將220V電壓變?yōu)榇笥?V的交流電，然后用橋式整流器，和電容進行整流濾波，將交流電處理為直流。 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)以89S51為核心,外加時鐘和復(fù)位電路,電路結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力強,成本相對較低,是當(dāng)前8位單片機的典型代表,采用CHMOS工藝,即互補金屬氧化物的HMOS工藝, CHMOS是CMOS和HMOS的結(jié)合,具有HMOS高速度和高密度的特點,還具有CMOS低功耗的特點.單片機需要一個時間基準(zhǔn)來為各種操作提供秩序，此電路叫時鐘電路，采用不同的接線方式可以獲得不同時鐘電路，有內(nèi)部時鐘電路和外部時鐘電路，外部時鐘電路會使電路復(fù)雜，故采用的是內(nèi)部時鐘電路。 時鐘電路圖 復(fù)位電路圖復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。復(fù)位電路分為上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位,。 數(shù)碼管顯示部分歌曲序號顯示部分用數(shù)碼管來顯示，LED顯示器件是通過發(fā)光二極管顯示字段的器件。LED顯示塊。LED數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩類。 （a）　共陰極 （b）　共陽極 LED數(shù)碼管管腳配置圖 兩類LED數(shù)碼管本設(shè)計所用的數(shù)碼管為共陽極數(shù)碼管，數(shù)碼管的每段的電流是10毫安。 數(shù)碼管引腳圖 數(shù)碼管仿真圖 數(shù)碼管實物圖 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、價格昂貴通常不被單片機系統(tǒng)采用。非編碼鍵盤的硬件接口簡單，但是要占用較多的CPU時間，通常采用可編程鍵盤管理芯片來克服這個缺點。 按鍵開關(guān)在接線時由于有六個引腳，連接時需要用萬用表進行測量，然后接通兩個引腳。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壓力使其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生形變時，它就會在內(nèi)部產(chǎn)生一個電流，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?！　?．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?！　。ǘ┓澍Q器的結(jié)構(gòu)原理　　1．壓電式蜂鳴器 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、外殼等組成。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。壓電蜂鳴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。因為這次還要進行硬件連接，所以可以方便控制各個硬件接口如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)計語言。就是因為匯編語言的這些特點，所以70%以上的系統(tǒng)軟件是用匯編語言編寫的。很多高級繪圖程序、視頻游戲程序是用匯編語言編寫的。 單片機燒錄的代碼，用來編程單片機。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于MCS51單片機的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機開發(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系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。運行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是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。 系統(tǒng)程序設(shè)計 主程序流程圖開始要定義音頻輸出端口，歌曲總數(shù)以及每首歌曲的入口地址；然后對定時器初始化，確定工作方式，賦初值，開放中斷，啟動定時器工作；對音頻輸出端口初始化；設(shè)置音節(jié)起始位置和節(jié)拍間距，把音節(jié)和節(jié)拍的入口地址信息存放在固定存儲單元中；將取出的音符數(shù)+節(jié)拍數(shù)保存在存儲單元中，查詢音樂的節(jié)拍表；當(dāng)六首歌曲的節(jié)拍表查詢完，音樂播放完畢，程序結(jié)束。定義音頻輸出端口,N EQU 6 。數(shù)碼管顯視當(dāng)前所放歌曲曲數(shù) ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP LAST_SONG 。定時器0用于定時，作音符發(fā)生器用 ORG 0013Hq4: AJMP NEXT_SONG 。定時器1用計數(shù)，這里用作中斷，接開始/暫停鍵,初值為0ffH，方式2 ORG 0030HMAIN: MOV SP,60H MOV DPTR,TABLE 。 MOV R0,30H 。歌曲的節(jié)拍入口地址，32H，33H存放歌曲音符入口地址，每首歌占用四個存儲存單元。R5中存放表TABLE中正在執(zhí)行操作的序號 MOV R6,1 。設(shè)置每首歌曲的入口信息，存放在以30H開始的存儲單元中。設(shè)置完一首歌曲后，歌曲數(shù)加一 CJNE R6,N+1,SET_TAB 。計數(shù)器0工作方式1，計數(shù)器1工作方式2 MOV TH1,0FFH 。計數(shù)器計數(shù)為1，相當(dāng)于一外部中斷。允許計數(shù)器1中斷 SETB ET0 。計數(shù)器0為低優(yōu)先級 SETB PT1 。外部中斷0為跳沿觸發(fā) SETB PX0 。外部中斷1為跳沿觸發(fā) SETB PX1 。允許外部中斷1中斷 SETB EX0 。開中斷總開關(guān) SETB TR1 。音頻輸出端口初始化 設(shè)置結(jié)束 CLR F0 。22H單元中存放正在播放的歌曲編號 MOV DPTR,OUT_TAB 。R7中存放歌曲總信息的入口地址START0:MOV R4,00H 。30H開始的單元中存放歌曲的入口信息 MOV A,R7 。開始取出歌曲的第一個數(shù)據(jù) MOV A,R7 ADD A,R0 MOV R0,A MOV DPH,R0 INC R0 MOV DPL,R0 INC R0 MOV A,R4 INC R4 MOVC A,A+DPTR 。若為0，則表示為休止符，不唱，本次音符不唱， MOV R1,A 。音符不為0，唱 CLR TR0 。開始唱,進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理 MOV R3,A RL A MOV DPH,R0 INC R0 MOV DPL,R0 INC R0 MOVC A,A+DPTR MOV 21H,A MOV TH0,A MOV A,R3 RL A INC A MOVC A,A+DPTR MOV 20H,A MOV TL0,A SETB TR0 。每個音符唱多久 JB F0,FOR 。沒有暫停，繼續(xù)FOR: CLR TR0 。等待播放 AJMP NEXT 。不唱 MOV A,22H 。是不是全部歌曲都唱完 MOV 22H,01H 。數(shù)碼管顯視第一首歌曲編號 AJMP WWWW: MOV A,R7 。數(shù)碼管顯視相應(yīng)的歌曲編號 定時器定時51單片機內(nèi)部有兩個16位的可編程的定時/計數(shù)器，稱為定時器0（T0）和定時器1（T1），它們都具有定時功能和事件計數(shù)功能，可用于定時控制、延時、對外部事件檢測和計數(shù)等場合。實際上這兩種工作方式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別，都是對脈沖信號計數(shù)，只是計數(shù)的脈沖來源不同而已。無論工作在定時方式還是計數(shù)方式，定時器在對內(nèi)部時鐘或外部脈沖計數(shù)時，都不占用CPU的時間，而按設(shè)定的方式自主工作，與CPU并行運行。如晶振12MHZ，用定時器T0定時50ms。主程序入口地址 LJMP MAIN ORG 000BH ；T0中斷程序入口地址 LJMP INT_T0 ORG 0030HMAIN: MOV SP,60H ；設(shè)堆棧MOV TMOD,01H ；設(shè)T0工作方式MOV TH0,3CH ；定時器T0賦初值MOV TL0,0B0HCLR ；SETB ET0 ；開放T0中斷SETB EA ；開放CPU中斷SETB TR0 ；啟動T0工作LOOP:SJMP LOOP ；循環(huán)等中斷中斷服務(wù)程序：INT_T0:MOV TH0,3CH ；T0重裝初值 MOV TL0,0B0H CPL ；，輸出方波 RETI ；中斷返回 END第6章 系統(tǒng)仿真及硬件制作 仿真的必要性設(shè)計一個系統(tǒng)需要根據(jù)需要設(shè)計出硬件電路和軟件，但是如何知道它們是否能正常工作呢？這時候使用仿真工具去模擬實際的硬件和軟件，就可以輕松實現(xiàn)檢驗功能，并且還能省去一大筆試驗硬件投資。程序的編制與調(diào)試的通過是系統(tǒng)軟件設(shè)計是否成功的關(guān)鍵，而仿真的通過則是整個系統(tǒng)是否成功關(guān)鍵，通過仿真能迅速的確定方案的可行性，能節(jié)省了設(shè)計的時間和成本。 系統(tǒng)仿真過程 原理圖的繪制PROTEUS電路設(shè)計是在PROTEUS ISIS環(huán)境中繪制的，該編輯環(huán)境具有良好的人機交互界面，功能強大極易上手。繪制原來圖的主要任務(wù)是從元件庫中選取繪制電路所需要的元件。PROTEUS ISIS中沒有布線模式，但用戶可以在任意時刻放置連線和編輯連線。在電路原理圖中放置兩種通用的端子，一種是接地端子一種是電源端子。原件號是PROTEUS ISIS的實時注釋功能自動標(biāo)注的，這一功能可在菜單中設(shè)置選擇是否開啟。系統(tǒng)共支持塊移動、塊復(fù)制、塊旋轉(zhuǎn)、塊刪除等實用功能，充分利用這些功能可以極大的提高我們繪圖的效率。 PROTEUS 仿真圖 程序的調(diào)入繪制完成電路圖后，使用keil編譯器，根據(jù)電路編譯要實現(xiàn)功能的程序，調(diào)試運行通過后，然后將其產(chǎn)生的hex文件，雙擊圖中的單片機，打開一個調(diào)入選項，瀏覽到Keil下hex文件，調(diào)入Proteus中的單片機中，運行后就可以看出仿真的結(jié)果。這樣就可以增加發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)實際應(yīng)用中會出現(xiàn)的問題的機會，改善系統(tǒng)實用性。另外，只有做出實物，才能在仿真時和具體器件的功能相匹配，并且根據(jù)調(diào)試出來的結(jié)果再來修改程序，從軟件和硬件一起來提高系統(tǒng)的性能。實物圖如下所示： 實物圖參 考 文 獻[1] 賈伯年. 傳感器技術(shù). 南京: 東南大學(xué)出版社, 2000[2] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社, 1998[3] 趙晶. Protel 99高級應(yīng)用. 北京: 人民郵電出版社, 2000[4] 周學(xué)毛. 匯編語言程序設(shè)計. 北京: 高等教育出版社, 1997 [5] 李葉紫. MCS51單片機應(yīng)用教程. 北京: 清華大學(xué)出版社,200