音乐倒计时综合课程设计实验报告.doc

报告评分批改老师衡阳师范学院物理与电子工程学院综合电子系统课程设计报告 音乐倒计时 班 级 2013级电工1班成 员 王宏 胡旷 龚婕妤 指导教师 杨丽蓉 提交日期 2016 年 6 月 10 日目 录1 设计概述和要求1.1 设计概述1.2设计要求2 系统设计2.1框图设计2.2元件清单3 软件设计3.1程序流程图3.1.1主程序流程图3.1.2蜂鸣器发声程序流程图3.2蜂鸣器发声电路原理图3.3蜂鸣器发声程序的关键代码4 PROTEUS仿真结果4.1总体电路仿真结果4.2假设倒计时为5秒时的仿真结果五. 实物图六总结七参考文献一、课程设计要求 利用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计时器，可用来煮方便面、烧开水和小睡片刻等。计时器先接受用户输入的倒数计时时间，然后由用户启动工作，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。定时闹钟的基本功能如下：1.字符型LCD（16*2）显示器。2.显示格式为“TIME 分分：秒秒”。3.用四个按键操作来设置当前想要倒计数的时间，一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。二、系统设计框图设计本项目的系统设计框图如图2-1所示：由系统框图可看出，本设计由单片机AT89C51、LCD液晶显示器、控制键盘、蜂鸣器、复位电路和定时器几大模块组成。1.主控芯片AT89C51 AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。主要性能：与MCS-51兼容、4K字节可编程闪烁存储器。寿命：1000写/擦循环。数据保留时间：10年。全静态工作：0HZ-24MHZ，二级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。6 2.LCD1602第1脚：VSS为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第1516脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。键盘： 键盘采用5个button，分别控制倒计时开始、调分个位、调分十位、调秒个位、调秒十位；另外还加一个总开关控制所有电路的通电情况。蜂鸣器： 用三极管、电阻和speaker组成蜂鸣器电器。蜂鸣器最重要的特点是只要按照极性要求加上合适的直流电压就可以发出固有频率的声音。3、 软件设计1.程序流程图1.1主程序流程图 主程序开始初始化，然后扫描键盘，复位电路和计时器。当键盘按键有按下时，调整计时器，LCD显示新值。当复位键有键按下时，计数器复位为初值，重新倒计数。当计数器倒计为0时，蜂鸣器发出声音，计数器停止倒时，程序结束。主程序流程图如下图所示： 主程序开始初始化，然后扫描键盘、复位电路和计数器。当键盘按键有按下时，调整计数器值，当复位键有按下时，计数器复位为初值，重新倒计时。当计数器值道济为0时，蜂鸣器发出声音，技术器停止倒计，程序结束，主程序流程图如图3-1所示： 图311.2蜂鸣器发声程序流程图蜂鸣器发声程序流程图如图32所示 图323.2蜂鸣器发声电路原理对于单片机产生音乐，关键是控制频率的输出。我们知道，不同的声音对应不同的频率，产生有规律的频率输出就可以得到相应规律的声音。有8个基本音符：do、re、mi、fa、so、la、xi、do,八个不同音符对应着不同的频率，只要我们对照音符输出相对应的频率，就可以产生美妙的音乐。本文中采用T0中断方式产生不同频率，并用按键控制音乐的播放和停止。用三极管、电阻和BUZZER组成蜂鸣器电路。蜂鸣器最重要的特点是只要按照极性要求加上合适的直流电压就可以发出固有频率的声音。3.3蜂鸣器发声程序关键代码：下面是蜂鸣器报警的子程序清单：FLAG BIT 00HORG 00HSTART:JB P3.1，STARTJNB FLAG,NEXTMOV R2，#200DV:CPL P3.7LCALL DELY500LCALL DELY500DJNZ R2，DVCPL FLAGNEXT:MOV R2，#200DV1：CPL P3.7LCALL DELY500DJNZ R2，DV1CPL FLAGSJMP STARTDELY500：MOV R7，#250LOOP:NOPDJNZ R7，LOOPRETEND四PORTEUS仿真结果4.1 总体电路仿真结果 总体电路仿真结果如图41所示： 图41总体电路仿真结果4.2 假设倒计时为5秒是的仿真如图42所示： 图42 假设倒计时设为5秒是的仿真4.3 时间设置的仿真设置时间的仿真，例如设置为22分22秒如图435、 实物图六、总结 通过此次多功能数字计数器的设计制作，我们从书本上学到的只是应用于实践，再次巩固了我们的单片机知识，提高了我们的电路仿真设计能力。虽然设计过程中遇到了很多困难，但是在解决这些问题的过程无疑是对自身专业素养的提高。当最终调试的时候也是对自己的一种肯定。此次的设计不仅增强了自己在专业设计方面的信息，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养，为自己以后学习方向明确了重点。另外这次设计中我们遇到了不少问题，针对不停的问题我们采取不同的解决方案，最终一一解决。在我们遇到不懂的问题时，利用课本上，参考书上的知识，以及网上的资料最终解决问题。和队友之间相互讨论，明白了团队合作的重要性。本次项目设计还存在很多不足，比如，LCD的日期显示还不够完美，计数功能也不够详细等。以后争取完善这个设计，以提高我们的单片机设计能力。这里很感谢老师给我们的指导和教育，感谢她给我们提供了良好的学习设计环境，也很感谢可爱的小伙伴们，让我觉得团队的力量很伟大七、参考文献【1】康华光，陈大钦，电子技术基础-模拟部分（第五版）【M】.北京：高等教育出版社，2005【2】李珍，单片机原理与应用技术，清华大学出版社，2003【3】陈明萤，8051单片机课程设计实训教材，清华大