【正文】 測(cè)發(fā)光管的正極（P區(qū)），余下的“+”筆接被測(cè)發(fā)光管的負(fù)極（N區(qū)）。正常情況下，接通后就能正常發(fā)光。應(yīng)注意，不能一開始測(cè)量就將兩塊萬用表置于1Ω，以免電流過大，損壞發(fā)光二極管。用3V穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬用表（指針式或數(shù)字式皆可）可以較準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)光二極管的光、電特性。如果測(cè)得VF=0或VF≈3V，且不發(fā)光，說明發(fā)光管已壞。通常單只紅外發(fā)光二極管發(fā)射功率只有數(shù)mW，不同型號(hào)的紅外LED發(fā)光強(qiáng)度角分布也不相同。正是由于其發(fā)射的紅外光人眼看不見，所以利用上述可見光LED的檢測(cè)法只能判定其PN結(jié)正、反向電學(xué)特性是否正常，而無法判定其發(fā)光情況正常否。用萬用表測(cè)光電池兩端電壓的變化情況。圖2－3為實(shí)驗(yàn)電路圖，af引腳相連，值得一提的是，AT80S51并行口的輸出驅(qū)動(dòng)電流并非很大，為使LED有足夠的亮度，LED數(shù)碼管應(yīng)選用高亮度的器件。圖 2－3 LED與單片機(jī)連接實(shí)驗(yàn)圖 在MCS51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2,在芯片的外部通過這兩個(gè)引腳跨接振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中的電容C1和C2一般取30PF左右，晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也快。一般情況下，使用振蕩頻率為6MHZ的石英晶體，12MHZ的晶體主要使用在高速運(yùn)行的情況下。圖24振蕩電路 控制電路設(shè)計(jì)通常所用的按鍵為輕觸機(jī)械開關(guān)，正常情況下按鍵的接點(diǎn)是斷開的，當(dāng)我們按壓按鈕時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下子斷開。 鍵按下 鍵穩(wěn)定 前沿抖動(dòng) 后沿抖動(dòng)圖2輕觸按鍵操作時(shí)序示意圖 從上面圖2中我們可以看到，一次完整的擊鍵過程，包含以下5個(gè)階段： 1. 等待階段： 此時(shí)按鍵尚未按下，處于空閑階段。為了確保按鍵操作不會(huì)誤動(dòng)作，此時(shí)必須有個(gè)前沿消抖動(dòng)延時(shí)。系統(tǒng)應(yīng)該在此時(shí)執(zhí)行按鍵功能；或?qū)存I所對(duì)應(yīng)的鍵值記錄下來，待按鍵釋放時(shí)再執(zhí)行。但是，如果前面“前沿抖動(dòng)階段”的消抖延時(shí)時(shí)間取值合適的話，可以忽略此階段。圖 2－5設(shè)置電路圖本文采用的設(shè)置電路有4個(gè)按鍵組成如圖2－5所示，設(shè)置電路的設(shè)計(jì)是考慮到用戶使用方便和便于調(diào)整等方面的因素而確定的。由于震動(dòng)等原因可能使按鍵產(chǎn)生誤動(dòng)作，可能在使用過程中造成麻煩，這就要求在設(shè)計(jì)程序的時(shí)候，增加軟件抗干擾，其一般做法是，在程序中加入延時(shí)子程序，為了使系統(tǒng)正常運(yùn)行這個(gè)延時(shí)一般為幾十微秒。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為20。輸入端以地位參考,同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場(chǎng)合。如圖2－6所示：圖2－6 LM386的封裝特性(Features):靜態(tài)功耗低,約為4mA,可用于電池供電；工作電壓范圍寬,412V or 518V；外圍元件少；電壓增益可調(diào),20200；低失真度。LM386音響功放是由NSC制造的，它的電源電壓范圍非常寬，最高可使用到15V，消耗靜態(tài)電流為4mA，當(dāng)電源電壓為12V時(shí)，在8歐姆的負(fù)載情況下，可提供幾百mW的功率。 本設(shè)計(jì)關(guān)于LM386音頻功率放大器應(yīng)用電路：如圖2－7所示：圖2－7 LM386音頻功率放大器應(yīng)用電路3軟件實(shí)現(xiàn)一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂了，當(dāng)然對(duì)于單片機(jī)來產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來產(chǎn)生這樣方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可。發(fā)音部分代碼在程序中實(shí)現(xiàn)，靠單片機(jī)的一個(gè)管腳輸出，考慮到聲音可能不夠大所以我們加入了功放電路，利用LM386來對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行放大。電路如圖3－1所示。軟件定時(shí)的特點(diǎn)是時(shí)間精確，且不需要外加硬件電路。此外，軟件定時(shí)方法在某些情況下無法使用。硬件定時(shí)方法的特點(diǎn)是定時(shí)功能全部由硬件電路完成，不占CPU時(shí)間。③可編程定時(shí)器定時(shí)這種定時(shí)方法是通過對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。此外，由于采用計(jì)數(shù)方法實(shí)現(xiàn)定時(shí)，因此可編程定時(shí)器有兼有計(jì)數(shù)功能，可以對(duì)外來脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。由于一個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩脈沖周期，因此計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1/12。即每微秒計(jì)數(shù)器加1。②工作方式選擇：（本文選擇工作方式1）方式1是16位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，計(jì)數(shù)器由TH1全部8位和TL1全部8位構(gòu)成。外部事件的發(fā)生以脈沖輸入表示，因此計(jì)數(shù)功能的實(shí)質(zhì)就是對(duì)外來脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。外部輸入的脈沖在負(fù)跳變時(shí)有效進(jìn)行計(jì)數(shù)器加1（加法計(jì)數(shù)）。如果前一個(gè)機(jī)器周期采樣為高電平，后一個(gè)機(jī)器周期采樣為低電平，即為一個(gè)有效的計(jì)數(shù)脈沖?？梢姴蓸佑?jì)數(shù)脈沖是在2個(gè)機(jī)器周期進(jìn)行的。本文利用T1引腳輸入脈沖，對(duì)按鍵次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)歌曲的循環(huán)往復(fù)定時(shí)器控制寄存器（TCON）TCON寄存器既參與中斷控制又參與定時(shí)控制。⑵、TR0和TR1—定時(shí)器運(yùn)行控制位TR0（TR1）=0 停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作TR0（TR1）=1 啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作該位根據(jù)需要以軟件方法使其置“1”或清“0”。但TMOD寄存器不能位尋址，只能用于字節(jié)傳送指令設(shè)置其內(nèi)容。從寄存器的位格式中可以看出，它的低半字節(jié)定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0，高半字節(jié)定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1，其中：⑴、GATE—門控制GATE=0 以運(yùn)行控制位TR啟動(dòng)定時(shí)器GATE=1 以外中斷請(qǐng)求信號(hào)啟動(dòng)定時(shí)器⑵、C/T—定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式選擇位C/T=0 定時(shí)工作方式C/T=1 計(jì)數(shù)工作方式⑶、M1M0—工作方式選擇位M1M0=00 方式0M1M0=01 方式1M1M0=10 方式2M1M0=11 方式3中斷允許控制寄存器（IE） ⑴、EA—中斷允許總控制位 ⑵、ET0(ETI)—定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷允許控制位 ET0(ETI)＝0 禁止定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷 ET0(ETI)＝l 允許定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的來源 稱之為中斷源。有3類共5個(gè)中斷源，分別是外部中斷2個(gè)，定時(shí)中斷2個(gè)和串行中斷1個(gè)。外部中斷請(qǐng)求有兩種信號(hào)方式，即電平方式和脈沖方式。而脈沖方式是脈沖的后沿負(fù)跳變有效，如前一次為高電平，后一次為低電平，即為有效中斷請(qǐng)求。串行中斷是為串行數(shù)據(jù)傳送而配置的。因?yàn)榇兄袛嗾?qǐng)求也是在單片機(jī)內(nèi)部自動(dòng)發(fā)生的，所以不需要在芯片上設(shè)置引入端。為此在單片機(jī)芯片內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以對(duì)其中的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，來實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。由于這種中斷請(qǐng)求是在單片機(jī)芯片內(nèi)部發(fā)生的，因此不需要在芯片上設(shè)置引入端。寄存器地址88H，位地址8FH～88H。位地址0AFH0AEH0ADH0ACH0ABH0AAH0A9H0A8H位符號(hào)EA//ESET1EX1ET0EX0其中與中斷有關(guān)的控制位共有6位：⑴、EA—中斷允許總控制位EA=0 中斷總禁止，禁止所有中斷EA=1 中斷總允許，總允許后中斷的禁止或允許由各中斷源的中斷允許控制位進(jìn)行設(shè)置⑵、EX0和EX1—外部中斷允許控制位EX0（EX1）=0 禁止外中斷EX0（EX1）=1 允許外中斷⑶、ET0和ET1—定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷允許控制位ET0（ET1）=0 禁止定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷ET0（ET1）=1 允許定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷⑷、ES—串行中斷允許控制位ES=0 禁止串行中斷ES=1 允許串行中斷可見，MCS51是通過中斷允許控制寄存器對(duì)中斷實(shí)行兩級(jí)控制。當(dāng)總控制位為禁止時(shí)，關(guān)閉整個(gè)中斷系統(tǒng)，不管分控制如何，整個(gè)中斷系統(tǒng)處于禁止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)總控制為開啟狀態(tài)時(shí)，開放中斷系統(tǒng)，這時(shí)才能由分控制位進(jìn)行控制。位地址0BFH0BEH0BDH0BCH0BBH0BAH0B9H0B8H位符號(hào)// /PSPT1PX1PT0PXOMCS51單片機(jī)規(guī)定了兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)：高級(jí)中斷和低級(jí)中斷。當(dāng)相應(yīng)位為1時(shí)，設(shè)置其為高級(jí)中斷；相應(yīng)位為0時(shí)，設(shè)置其為低級(jí)中斷。 單片機(jī)應(yīng)用中，通過控制寄存器來使用中斷系統(tǒng)。而定時(shí)中斷則只有兩項(xiàng)內(nèi)容，沒有中斷方式控制。例：如開放外中斷0，使用字節(jié)操作指令為： MOV IE，81H使用位操作指令： SETB EX SETB EX0在本章中主要是設(shè)計(jì)中的軟件部分，主要包括程序的編寫，一些功能通過軟件的實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用的是軟件消抖，主要是按鍵相對(duì)較多，硬件消抖無法勝任。當(dāng)檢測(cè)到輸入引腳上的電平由高跳變到低時(shí)，計(jì)數(shù)器T1就加1。本設(shè)計(jì)中利用與中斷有關(guān)的寄存器進(jìn)行中斷控制，其中就有中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（IP）的運(yùn)用等。4程序的調(diào)試及測(cè)試本文采用定時(shí)掃描工作方式是利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷（如10ms），當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，CPU執(zhí)行定時(shí)中斷函數(shù)，對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。定時(shí)掃描方式的鍵盤硬件電路與查詢方式的電路相同。當(dāng)無鍵按下時(shí)，F(xiàn)F2都置0，由于定時(shí)開始一般不會(huì)有鍵按下，故FF2初始化為0，當(dāng)鍵盤上有鍵按下時(shí)先檢查消除抖動(dòng)標(biāo)志F1，如果F1=0,表示還未消除抖動(dòng)，這時(shí)把F1置1,直接中斷返回，因?yàn)橹袛喾祷睾?0ms才能再次中斷，則說明抖動(dòng)已消除，再檢查F2，如果F2=0，則掃描識(shí)別鍵位，求出按鍵的編碼，并將F2置1返回，當(dāng)再一次定時(shí)中斷時(shí)，檢查F2=1，說明當(dāng)前按鍵已經(jīng)處理，則直接返回。本設(shè)計(jì)采用的是Keil C51開發(fā)工具。后來隨著開發(fā)人員的不斷努力以及版本的不斷升級(jí)，使它成為了一個(gè)重要的單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)。本文采用的就是keil。（2）、利用uVision2的文件編輯器編寫C語言（或匯編語言）源程序文件，并將文件添加到項(xiàng)目中區(qū)。（3）、通過uVision2的各種選項(xiàng)，配置C51編譯器、A51宏匯編器、BL51鏈接定位器以及Debug調(diào)試器的功能。如果出現(xiàn)編譯鏈接錯(cuò)誤則返回第（2）步，修改源程序中的錯(cuò)誤后重新構(gòu)造整個(gè)項(xiàng)目。本設(shè)計(jì)的程序是用C語言編寫的，用Keil軟件編譯的結(jié)果如圖41所示.圖41程序編譯結(jié)果源程序編譯通過并不意味著程序執(zhí)行后就能實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo)，可能還隱含著很多看不見的錯(cuò)誤，這就需要對(duì)源程序進(jìn)行調(diào)試。用uVision2調(diào)試：?jiǎn)螕鬌ebug菜單下的Start/Stop Debug命令，uVision2會(huì)載入應(yīng)用程序進(jìn)入調(diào)試啟動(dòng)模式。例如，使用查找命令或糾正程序的錯(cuò)誤。uVision2調(diào)試模式和編輯模式有以下的的不同點(diǎn)：（1）、提供Debug菜單和Debug命令。程序調(diào)試必須明確兩個(gè)重要的概念，即單步執(zhí)行和全速執(zhí)行。單擊菜單命令Debug Go或快捷鍵F5,程序全速執(zhí)行。單擊Debug菜單下的Step 或快捷鍵F11可以單步執(zhí)行程序。在程序代碼翻譯以前，也可以在編輯源文件時(shí)，設(shè)置斷點(diǎn)。（1）、用工具欄按鈕。（2）、用快捷菜單的斷點(diǎn)命令。這個(gè)對(duì)話框可以定義不同訪問屬性的斷點(diǎn)。設(shè)置好斷點(diǎn)后可以全速運(yùn)行程序，一旦執(zhí)行到設(shè)置斷點(diǎn)的程序行即停止運(yùn)行，可以在此觀察相關(guān)變量或特殊寄存器的值，以判斷確定程序中存在的問題。（1）、靜態(tài)調(diào)試：第一步是在樣機(jī)加電之前，先用萬用表等工具，根據(jù)硬件設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)檢查樣機(jī)線路是否連接正確，并對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)的檢查。具體步驟：①、 電源檢查②、 各元器件電源檢查③、 檢查相應(yīng)芯片的邏輯關(guān)系（2）、聯(lián)機(jī)仿真、在線動(dòng)態(tài)調(diào)試在靜態(tài)調(diào)試中，對(duì)目標(biāo)樣機(jī)硬件進(jìn)行初步調(diào)試，只是排除了一些明顯靜態(tài)故障。通過以上步驟，可排除軟件和硬件的錯(cuò)誤，從而實(shí)現(xiàn)我們預(yù)想的目的與功能。本次設(shè)計(jì)采用的是C語言編寫的程序，主要是使用C語言進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，有著匯編語言所不可比擬的優(yōu)勢(shì)。在對(duì)程序的調(diào)試使用的keil c51開發(fā)系統(tǒng)，keil軟件在對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試時(shí)提供多個(gè)模擬仿真窗口，主要包括主調(diào)試窗口、輸出調(diào)試窗口、觀測(cè)窗口、存儲(chǔ)器窗口、反匯編窗口、串行窗口等。本設(shè)計(jì)的程序經(jīng)過調(diào)試幾次后，能夠順利運(yùn)行其想要實(shí)現(xiàn)的功能。5結(jié)束語經(jīng)過這段時(shí)間的努力，我在老師、同學(xué)的幫助下終于徹底做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有任務(wù)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中我查閱了很多的資料，并認(rèn)真的閱讀這些與我的設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，從而我的專業(yè)涵養(yǎng)得到了很大的提高，知識(shí)的儲(chǔ)備量也有所增加。本文通過對(duì)基于單片機(jī)音樂演奏控制設(shè)計(jì)的研究和設(shè)計(jì)，分析了設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)的意義和可行性。本設(shè)計(jì)外部采用單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)、單片機(jī)的震蕩電路設(shè)計(jì)、LED數(shù)碼管顯示正在播放的音樂序號(hào)，四個(gè)按鍵控制顯示等，設(shè)計(jì)出了能播放四首音樂的簡(jiǎn)單播放器，但由于AT89S51分辨率不是太高，音樂有點(diǎn)單調(diào)，另外，由于時(shí)間關(guān)系具體電路還有的地方不盡完善之處。我也體會(huì)到設(shè)計(jì)要先動(dòng)腦，再動(dòng)手，最后才動(dòng)口。但是，由于電路簡(jiǎn)單，播放器的功能簡(jiǎn)單，不能形成具有mp3的播放功能。首先，在本文收筆之際，我首先要衷心感謝我的指導(dǎo)老師高娜老師。我還要感謝我的同學(xué)們，謝謝他們?cè)谖矣欣щy的時(shí)候幫助我，他們及時(shí)的幫忙，讓我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 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