【正文】 逐列）掃描查詢識(shí)別。 19 鍵盤的抖動(dòng)問題 鍵盤抖動(dòng)產(chǎn)生： 機(jī)械式開關(guān)的觸點(diǎn)，在閉合向斷開或者從斷開的閉合進(jìn)行切換時(shí)，在我們感覺不出來的極短時(shí)間內(nèi)，其接點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生接通、斷開的跳動(dòng)。 鍵盤按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷作用。 抖動(dòng)時(shí)間的長短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為 5~10ms，這是一個(gè)很重要的參數(shù)。 數(shù)字控制中，機(jī)械式開關(guān)的閉合、斷開狀態(tài)作為輸入信號(hào)，輸入給微機(jī)時(shí)，開關(guān)的抖動(dòng)，有時(shí)會(huì)造成由微機(jī)控制的各種設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作，在判斷輸入設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)是否變化（是否新的動(dòng)作），并將這一變化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來時(shí)，如果發(fā)生了開關(guān)抖動(dòng)，則會(huì)被認(rèn)為是新的動(dòng)作，就不能正確地儲(chǔ)存動(dòng)作的數(shù)據(jù)了。但是本文為了減小制造硬件的壓力，應(yīng)用了軟件消除抖動(dòng)的存在。 20 5 音樂盒顯示部分 七段 LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)： 七段 LED數(shù)碼管構(gòu)成“日”字形，還有一只發(fā)光二極管作為小數(shù)點(diǎn)。通過 8個(gè)發(fā)光段的不同組合，可以顯示 0— 9和 A— F等十六個(gè)數(shù)字字母，從 而可以實(shí)現(xiàn)十六進(jìn)制整數(shù)和小數(shù)的顯示。 （ 1）共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱之為共陰極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼管顯示段輸入高電平有效，當(dāng)某段輸入高電平該段便發(fā)光；使用時(shí)管子的上下端正中間的兩個(gè)或者一個(gè)（內(nèi)部公共端已經(jīng)接在一起）接線端接低電平，其它的每段顯示如上圖所示，每段數(shù)碼管都要加一個(gè)限流電阻為 510歐。 七段 LED 數(shù)碼管與單片機(jī)的接口很簡單，只須將一個(gè) 8 位并行 I/O 接口與數(shù)碼管的引腳相連。這種裝入數(shù)碼管中顯示字形的數(shù)據(jù)稱為字形碼，又稱段選碼。通常顯示段選碼存放在程序存儲(chǔ)器中的固定區(qū)域中，構(gòu)成顯示段選碼表，當(dāng)要顯示某字符時(shí)，通 過查表指令獲取該字符所對應(yīng)的段選碼。 表 51 段選碼表 顯示字符 共陰極段碼 共陽極段碼 顯示字符 共陰極段碼 共陽極斷碼 0 3FH C0H 8 7FH 80H 1 06H F9H 9 6FH 90H 2 5BH A4H A 77H 88H 3 4FH B0H B 7CH 83H 21 4 66H 99H G 39H C6H 5 6DH 92H D 5EH A1H 6 7DH 82H E 79H 86H 7 07H F8H F 71H 8EH 熄滅 00H FFH 播放音樂序號(hào)的顯示 播放音樂序號(hào)的顯示實(shí)際是 LED的靜態(tài)顯示。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)四個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 4*8=32 位 I/O 端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 端口才 32 個(gè)，實(shí)際應(yīng)用多位數(shù)碼管時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性，但本篇就是用了一位數(shù)碼管，所以驅(qū)動(dòng)電路比較簡單。在沒選歌的時(shí)候顯示 0，選歌后按照鍵盤的序號(hào)播放程序所對應(yīng)的歌，并顯示音樂的序號(hào)。對每個(gè)數(shù)碼管來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次，如此循環(huán)。在動(dòng)態(tài)顯示方式中，同一時(shí)刻，只有一位 LED 數(shù)碼管在顯示，其他各位是關(guān)閉 的。反也不能太長，因?yàn)楫吘挂芟抻谂R界閃爍頻率，而且此時(shí)間越長，占用 CPU 時(shí)間也越多。 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的 COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控 顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。 LED 顯示 LED 顯示時(shí)，常將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個(gè) 8 位 I／ O 口控制，而共陰極點(diǎn)或共陽極點(diǎn)分別由另一個(gè) 8 位 I／ O 口控制；也可采用并行擴(kuò)展口構(gòu)成顯示電路，通常需要擴(kuò)展器件的管腳較多，價(jià)格較高 。其驅(qū)動(dòng)方式本篇采用了74LS138，每輸入一個(gè)十進(jìn)制的數(shù)， 4 位 LED 采用共陰極數(shù)碼管，根據(jù)它的功能圖對應(yīng)輸入一個(gè)值，每一位都顯示一個(gè)對應(yīng)的數(shù)。它是將 BCD 碼翻譯成七段驅(qū)動(dòng)碼，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示數(shù)字。無論從邏輯圖還是功能表上，我們都可以知道 74LS138 的八個(gè)輸出引腳任何時(shí)刻要么全為高電平 1— 芯片處于不工作狀態(tài)，要么只有一個(gè)為低電平 0，其余 7 個(gè)輸出引腳全為高電平 1。本片用了它的輸出接線端 Y Y Y Y4 對 4位 LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 23 6 直流穩(wěn)壓電源 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)思路 本文的單片機(jī)、音頻部分和顯示部分都需要穩(wěn)定的 +5V電壓的直流電源。整流電路用來將交流電壓變換為單向脈動(dòng)的直流電壓；濾波電路用來濾除整流后單向脈動(dòng)電壓中的交流部分，使之成為平滑的直流電壓；穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)輸入交流電源，在出現(xiàn)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。 整流橋就是將整流管封在一個(gè)殼內(nèi) ， 分全橋和半橋 兩種模式。由于半波整流電路整流效率低，輸出電壓脈動(dòng)大，所以本文采用了全橋式整流電路，這里整流電路的工作原理就不再說了。為了獲得平滑的直流電壓，應(yīng)在整流電路后面接濾波電路，以濾去交流成分。 整流電路接入濾波電容后，不僅使輸出電壓變 得平穩(wěn)、紋波顯著減小，同時(shí)輸出電壓的平均值也增大了。當(dāng) R開路時(shí)，輸出電壓等于變壓器二次端電壓的 2 倍。在整流電路采用電容濾波后，只有當(dāng)變壓器二次端電壓的 絕對值大于電容兩端電壓的絕對 24 值時(shí)，二極管才能導(dǎo)通，故二極管的導(dǎo)通時(shí)間縮短，一個(gè)周期的導(dǎo)通角小于 180度，由于電容 C充電的瞬時(shí)電流很大，形成浪涌電流，容易損壞二極管，故在選擇二極管時(shí)，必須留有足夠的電流裕量，一般可按照（ 23）倍通過負(fù)載的電流來計(jì)算。 3R 和穩(wěn)壓管 2V 組成基準(zhǔn)電壓源，為集成運(yùn)放同向輸入端提供基準(zhǔn)電壓， 1R 、 2R 、 pR 組成取樣電路，它將穩(wěn)壓電路的輸出電壓分壓后送到集成運(yùn)放器的反向端，集成運(yùn)放構(gòu)成比較放大電路，用來對取樣電壓與基準(zhǔn)電壓的差值進(jìn)行放大。同理，當(dāng)輸入電壓較小或負(fù)載電流 0I增大引起輸出電壓較小時(shí)，電路將產(chǎn)生與上 述相反的穩(wěn)壓過程。由于輸出電壓決定于集成穩(wěn) 25 壓器，所以輸出電壓為 5V，最大輸出電流為 。輸入端的 F? 電容用以抵消輸入端較長界限的電感效應(yīng)，以防止自激振蕩，還可抑制 電源的高頻脈沖干擾。圖中的二極管是保護(hù)二極管，用來防止在輸入端短路時(shí)輸出電容 3C 所存儲(chǔ)電荷通過穩(wěn)壓器放電而損壞器件。在此期間，我對硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對音樂程序進(jìn)行編寫和調(diào)試，雖然遇到了很多的困難，但我能做到艱苦奮斗，攻克難關(guān)。本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化。 27 參考文獻(xiàn) [1] 李傳軍 ,單片機(jī)原理及應(yīng)用（第一版） [M].河南科學(xué)技術(shù)出版社 ,2022年 . 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[12] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 (1)［ M］ 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1992. 28 致 謝 本文從擬定題目到定稿，歷時(shí)數(shù)月。知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用永遠(yuǎn)都是我學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。通過這次設(shè)計(jì)讓我從中又認(rèn)識(shí)到了電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的迅速，科技的發(fā)達(dá)以及人能力的無限。 而今論文完成打印之時(shí)，我思緒萬千，心情久久不能平靜。借此機(jī)會(huì)我向?qū)煴硎局孕?的感謝！同時(shí)，我要感謝授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)、和朋友