单片机课程设计报告---简单电子琴设计.doc

单片机课程设计报告电气与信息工程学院自动化1班王建平 第一部分adi学习板简介一、系统资源1、两路16位adc输入、可作差分输入；2、12位dac输出；3、运放lm358； 4、rs232串口；5、步进电机（5v、70欧、6线4相）接口；6、ps/2接口；7、插针11，用于选择ps/2或者红外接收头；8、红外接收头；9、线性稳压芯片7805；10、复位按键和下载按键；11、开关以及功能选择插针110（从左至右）12、4x4矩阵式键盘，左边4个可以作独立按键；13、直流电源输入；14、usb电源输入接口；15、iic接口；16、rtc ds1307；17、eeprom at24c08；18、8位数码管；19、spi接口；20、上排图形点阵lcd12864的接口、下排lcd1602的接口；21、红外二极管；22、8路led；23、蜂鸣器；24、p3口扩展接口；25、单片机aduc848；26、p2口扩展接口；27、p0口扩展接口；第二部分 简单电子琴设计一、设计任务及要求1.1任务设计一简易电子琴，要求能够发出1，2，3，4，5，6，7等7个音符，具有一般演奏功能。2、要求1）具有一般演奏功能，利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7七个键，能够发出7个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的键则发另一个音调的声音2）具有自动播放已存曲目功能3）显示当前正在播放的歌曲的名称和歌词1.2 相关设计说明 该电子琴设计是基于aduc848开发板，在设计语言方面可用c语言或者硬件语言，两者相比较，c语言简单易懂且本题目对于反映时间的要求不是很高，但为了巩固汇编语言以及更加更加深入了数据在微机中存储，我们选用了汇编语言来编写。根据2.1所提出的设计要求，主要考虑一下几个方面：音节、按键、蜂鸣器的使用。1.3 音节。 要求用8个按键发出8个不音调，即按键1、2、3、4、5、6、7、8分别对应音符的1、2、3、4、5、6、7和高音1共八个音调，音阶由不同频率的方波产生，音阶与频率的关系如表一所示。方波的频率由定时器控制。定时器计数溢出后，产生中断，将p2.6口取反即得周期方波。 (见下表 单位：hz，x为16进制）音阶1234567f262294330349392440494xff05ff20ff39ff44ff58ff6bff7e音的节拍由延时子程序实现。延时子程序实现基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。1.4 按键 开发板上按键有4行4列共16个，从0-15，从右到左依次为第0列到第3列，其中第0列从上到下依次为1、2、3、4，以此类推，在具体操作时由p2控制列选，p1控制行选，二者共同决定按下的是哪一个按键，如p2=0x0e时选中的是第0列，此时若p1=0x0e则表示选中的是1（在进行按键检测时，程序不断的扫描端口，当检测到低电平时表示该按键被按下）。接线时第0列到第3列依次接p2.0-p2.3，第0行到第3行依次接p1.0-p1.3.具体对应到每个按键，18分别对应8个不同的音节17以及搞8度的1,912分别控制控制预先存储的4首歌曲：oldboy、songbie、bygh、music_code，按下4个键中的一个时程序中断播放所对应的歌曲；按键13表示转到时钟显示时间；0、14、15为无效按键，当检测到其中一个被按下时则跳转到主程序继续执行。按键输入 该模块原理如图所示图 按键模块由于p1口（用于行扫描）内部无上拉电阻，为使无键按下时行信号为高电平，故将行信号接上拉电阻，电阻大小10k即可。引脚复用：p2.0p2.3为4x4矩阵式键盘列扫描信号，又复用作步进电机控制信号，spi信号、p2.1p2.3还复用为数码管第5、6、7位位码控制信号。参与复用的一项功能使用时，其他参与复用的功能则不能使用。插针配置： （1）插针10上面两脚接跳线帽，4x4矩阵式键盘输入，行扫描信号为p1.0p1.3，列扫描信号为p2.02.3。（2）插针10下面两脚接跳线帽，独立按键输入，该模式有4个独立按键可用，按键扫描所用端口为p1.0p1.3。这4个按键为4x4矩阵键盘的左边4个按键。1.5 程序流程图开始串口扫描是否有键按下？是否为7？8？发音，高八度延时播放音乐？完成？显示时间完成？返回1.6具体程序实现 ;1.572864mhz,tc=0.63vs,t=7.6vssth1 equ 31hstl1 equ 30hst_addrequ 0000horgst_addrljmpmainorgst_addr+1bhljmpint_1main:mov sp,#40h anl tmod,#0f0h orl tmod,#10h setb ea setb et1 setb p2.6 mov p1,0f0h; p1低4位写0，将p1低4位设为数字输入模式,这样才能读连接p1的外部数据lkp: lcall saomiao;调扫描程序反键值 cjne a,#0aah,k0 clr p2.6 jmp lkpk0: cjne a,#0,k1 lcall tab ljmp lkpk1: cjne a,#1,k2 lcall tab ljmp lkpk2: cjne a,#2,k3 lcall tab ljmp lkpk3: cjne a,#3,k4 lcall tab ljmp lkpk4: cjne a,#4,k5 lcall tab ljmp lkpk5: cjne a,#5,k6 lcall tab ljmp lkpk6: cjne a,#6,k7 lcall tab ljmp lkpk7: cjne a,#7,k8 mov dptr,#duoruimi lcall outge ljmp lkpk8: cjne a,#8,k9 mov dptr,#shengrige lcall outge ljmp lkpk9: cjne a,#9,ka mov dptr,#liangzhilaohu lcall outge ljmp lkpka: cjne a,#10,kb mov dptr,#juhuatai lcall outge ljmp lkpkb: cjne a,#11,kc mov dptr,#juhuatai_c lcall outge ljmp lkpkc: jmp lkp;查表子程序tab: mov dptr,#table mov b,#2 mul ab mov 60h,a movc a,a+dptr mov th1,a mov sth1,a inc 60h mov a,60h movc a,a+dptr mov tl1,a mov stl1,a setb tr1 mov r5,#3loop0: movr7,#0ffh ;延迟0.5sloop1:movr6,#0ffhloop2:djnzr6,loop2 djnzr7,loop1djnz r5 , loop0 clr tr1ret ;播放歌曲outge:mova,#00hlop:movca,a+dptrjzmvamovsth1,amovth1,aincdptrmova,#00hmovca,a+dptrmovstl1,amovtl1,asetbtr1incdptrmova,#00hmovca,a+dptrmovr2,aloop3:movr3,#0ffhloop4:movr4,#0ffhloop5:djnzr4,loop5 djnzr3,loop4 djnzr2,loop3 incdptr mova,#00h ljmplopmva: clr tr1 ret;调用扫描子程序saomiao:acall ks1;粗扫 jnz lk1;有按键按下，转继续细扫描 mov r4,#0 ;niumov a,#0aah;返回值a=0f，无按键按下ajmp rettlk1:acall tm10ms;延时大概10ms，消抖 acall ks1;延时后再粗扫描确认有按键 jnz lk2;有按键，转细扫描 ajmp saomiao;无按键，是抖动;细扫描，列内扫描，内循环lk2:mov r2,#0f7h;第0列扫描码,11110111b，lie0=p2.3=0mov r4,#00h;行扫描计数器初始值，补键值差值mov r3,#04h;列扫描计数器初始值lk4:mov a,r2mov p2,a;输出列扫描码jb p1.0,lone;不是第0行的键被按下，转下一行mov a,#0;是第0行被按下，键值基底=0（还有偏移量）ajmp rett;转求键值lone:jb p1.1,ltw0;不是第1行的键被按下，转下一行 mov a,#4;是第1行被按下，键值基底=4（还有偏移量）ajmp rett;转求键值ltw0:jb p1.2,lthr mov a,#8;是第2行被按下，键值基底=8（还有偏移量）ajmp rett;转求键值lthr:jb p1.3,next;4行都扫完，转下一列 mov a,#12;是第3行被按下，键值基底=12（还有偏移量）ajmp rett;转求键值;细扫描，列间扫描，外循环next:mov a,r4add a,#1;列计数器加上1，偏移量mov r4,amov a,r2;列扫描码rr a;右移一位，指向下一列，lie1=p2.2=0mov r2,adjnz r3,lk4;为扫描完，转回扫描下一列;ajmp sao;已扫描完四行，未找到按下的键;写最终键值rett:add a,r4;键值基底加上偏移量=键值mov p0,a;键送led显示ret;粗扫描子程序ks1:mov p2,#0f0h;粗扫描，输出4列全为0mov a,p1;读入行信号orl a,#0f0h;高位置1，地位不变cpl a;取反 ret;延时子程序tm10ms: mov r6,#10;一个机器周期是7.63微秒loop:mov r7,#80 djnz r7,$ djnz r6,loop ret;中断t1orgst_addr+200hint_1: clr tr1 mov th1,sth1 mov tl1,stl1 setb tr1 cpl p2.6 retitable: db 0ffh,05h,0ffh,20h,0ffh,39h,0ffh,44h,0ffh,58h,0ffh,6bh,0ffh,7eh duoruimi: db 0fch,2fh,04h,0fch,99h,04h,0fch,0f8h,04h,0fdh,22h,04h db0fdh,073h,04h,0fdh,0bch,04h,0fdh,0fah,04h,0feh,17h,04h db0feh,17h,04h,0fdh,0fah,04h,0fdh,0bch,04h,0fdh,73h,04h,0fdh,22h,04hdb 0fch,0f8h,04h,0fch,99h,04h,0fch,2fh,04h,00h,00h,00hshengrige:db 0ffh,05h,04h,0ffh,05h,01h,0ffh,21h,04h,0ffh,05h,04h,0ffh,44h,04h,0ffh,39h,04h db 0ffh,05h,04h,0ffh,05h,01h,0ffh,21h,04h,0ffh,05h,04h,0ffh,58h,04h,0ffh,44h,04h db 0ffh,05h,01h,0ffh,05h,04h,0ffh,82h,04h,0ffh,6bh,04h,0ffh,44h,04h,0ffh,39h,01h,0ffh,21h,04h db 0ffh,7bh,01h,0ffh,7bh,04h,0ffh,6bh,04h,0ffh,44h,04h,0ffh,58h,04h,0ffh,44h,04h,00h,00h,00hliangzhilaohu:db 0ffh,44h,04h,0ffh,58h,04h,0ffh,6bh,04h,0ffh,44h,02h,0ffh,44h,04h,0ffh,58h,04h,0ffh,6bh,04h,0ffh,44h,02h db 0ffh,6bh,04h,0ffh,7bh,04h,0ffh,82h,06h,0ffh,6bh,04h,0ffh,7bh,04h,0ffh,82h,06h db 0ffh,82h,02h,0ffh,90h,02h,0ffh,82h,02h,0ffh,7bh,02h,0ffh,6bh,04h,0ffh,44h,04h,0ffh,82h,02h,0ffh,90h,02h,0ffh,82h,02h,0ffh,7bh,02h,0ffh,6bh,04h,0ffh,44h,04h db 0ffh,58h,04h,0ffh,082h,04h,0ffh,4h,04h,0ffh,58h,04h,0ffh,82h,04h,0ffh,44h,04h,00h,00h,00hjuhuatai: db 0ffh,39h,4h,0ffh,39h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,39h,4h,0ffh,39h,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,39h,8h db 0ffh,5h,4h,0ffh,5h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,4h,0ffh,20h,4h,0ffh,20h,2h,0ffh,5h,2h,0ffh,20h,8h db 0ffh,39h,6h,0ffh,58h,1h,0ffh,39h,1h,0ffh,6bh,2h,0ffh,58h,6h db 0ffh,6bh,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,58h,6h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,4h,0ffh,20h,2h,0ffh,20h,2h db 0ffh,58h,4h,0ffh,39h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,20h,4h,0ffh,20h,2h,0ffh,5h,2h,0ffh,20h,8hdb 0ffh,39h,4h,0ffh,39h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,39h,8h,0ffh,39h,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,39h,8h db 0ffh,5h,4h,0ffh,5h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,4h,0ffh,20h,4h,0ffh,20h,2h,0ffh,5h,2h,0ffh,20h,8h db 0ffh,39h,6h,0ffh,58h,1h,0ffh,39h,1h,0ffh,6bh,2h,0ffh,58h,6h,0ffh,6bh,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,58h,8hdb 0ffh,39h,4h,0ffh,20h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,58h,4h,0ffh,39h,2h,0ffh,20h,2h,0ffh,20h,4h,0ffh,5h,8h,00h,00h,00hjuhuatai_c: db 0ffh,39h,8h,0ffh,39h,4h,0ffh,20h,4h,0ffh,39h,8h,0ffh,39h,4h,0ffh,58h,4h,0ffh,39h,4h,0ffh,20h,4h,0ffh,39h,16h db 0ffh,5h,8h,0ffh,5h,4h,0ffh,20h,4h,0ffh,39h,4h,0ffh,58h,4h,0ffh,39h,8h,0ffh,20h,8h,0ffh,20h,4h,0ffh,5h,4h,0ffh,20h,16h db 0ffh,39h,12h,0ffh,58h,2h,0ffh,39h,2h,0ffh,6bh,4h,0ffh,58h,6h db 0ffh,6bh,4h,0ffh,58h,4h,0ffh,58h,4h,0ffh,39h,4h,0ffh,58h,12h,0ffh,58h,4h,0ffh,39h,8h,0ffh,20h,4h,0ffh,20h,4h db 0ffh,58h,8h,0ffh,39h,4h,0f