陈锡敏单片机课程设计.doc

课程设计报告设计课题：单片机奏乐班级: 04电专（1） 姓名： 陈锡敏 学号： 0405110134 指导教师：郭海燕老师 提交日期： 2006年12月16日 漳州师范学院物理与电子信息工程系单片机奏乐设计内容 一、 课题名称：单片机奏乐二、设计任务：设计一个发程序让单片机产生不同的频率，奏一曲流行歌曲，用低压音频放大器LM386将信号放大，并驱动喇叭输出；三、设计方案：1 半周期的时间。利用定时器计时这个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O脚上得到此频率的脉冲。2 利用8051的内部定时使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为同频率的方法。3 例如频率为523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令计数器计时956us/1uxs=956,在每计数956次时将I/O反相，就可以得到中音DO(523Hz)。计数脉冲值与频率的关系公式如下：N=FiFr：计数值；i：内部计时一次为1us,故其频率为1MHz；r：要产生的频率；其计数值的求法如下：=65536-N=65536-Fi/2/Fr 例如：设65536,F=1000000=Fi=1MHz,求低音DO(26)、中音（523z）、高音（1046Hz）的计数值。T=5536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr低音Do的65536-500000/262=63627中音o的T=65536-500000=64580高音D0 的T=65536-500000=650595每个音符使用1个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍，表1为节拍与节拍码的对照。如果1拍为0.4秒，1/4拍为0.1秒，只要设定延迟时间就可 求得节拍的时间。假设1/4节拍为1DELAY，则有拍为了4 DELAY，以此类推。所以只要求得1/4节拍DELAY的时间，其余的节拍就是它的倍数，如表一为1/4节拍的时间设定。表一 工作节拍与节拍码对照节拍码节拍数11/4节拍22/4节拍33/4节拍41节拍51又1/4节拍61又1/2节拍82节拍A2又1/2节拍C3节拍F3又3/4节拍 表二 各调1/4节拍的时间设定 曲调值DELAY调4/4125毫秒调3/4187毫秒调2/4250毫秒建立音乐的步骤：1 先把乐谱的音符找出，然后由表二 建立T值表的顺序。2 把T值表建立TAB，构成发音符的计数值放在“TAB”。3 简谱码（音符）为高位，节拍（节拍数）为低4位，音符节拍码放在程序的“TAB”处。表三 简谱对应的简谱码、T值、节拍数简谱发音简谱码T值5.低音1642606.低音2644007.低音3645241中音4645802中音5646843中音6647774中音7648205中音8648986中音9649687中音A650301高音B650582高音C651103高音D651574高音E651785高音F65217不发音00四、原理图1、电源部分 （1）电源两端输入7.5V的交流电压，经过一个桥式整流电路，输出一个大约为9V的直流电压供功率放大器LM386工作，在用芯片7805输出一个5V的直流电压供单片机芯片工作。2、硬件部分 电路中LM386是一个功率放大芯片，第六脚接9V的电压为芯片工作供电，第一和第八脚之间是由电阻和电解电容组成的反馈电路，第五脚是作为输出，接喇叭，当第三脚接收到信号，信号经过放大会驱动喇叭工作。 3、PCB板 五、歌谱 六、元器件（1）元器件清单名称型号数量名称型号数量整流二极管IN40074稳压管78051电解电容470uF/25V1电阻 10K1电解电容200uF /25V2电阻 1.2K1电容1044滑动变阻器10K1电容30p2电阻101电容4731芯片AT89C2051电解电容10uF3扬声器11电容30PF2晶振12MHZ1芯片LM3861（2）器件封装图及功能1主芯片AT89C2051 AT89C2051的引脚排列如图所示： 七、程序 1、源程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INT00 ORG 001BH LJMP INT11 ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#11H MOV IE,#8AHg1: MOV 30H,#00Hg2: MOV DPTR,#GEQU MOV A,30H MOVC A,A+DPTR MOV R2,A CJNE A,#00,g3 CLR TR0 SJMPg1g3: MOV A,R2 ANL A,#0FHRL A MOV R3,A MOV A,R2 SWAP A ANL A,#0FH JNZ g4 CLR TR0 SJMP DELAYg4: DEC A CLR C RL A MOV 22H,A MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV TH0,A MOV 21H,A MOV A,22H INC A MOVC A,A+DPTR MOV TL0,A MOV 20H,A SETB ET0 SETB TR0DELAY: MOV TH1,#0BH MOV TL1,#0DCH SETB ET1 SETB TR1 MOV A,R2 ANL A,#0F0H JZ B1 SETB ET0 SETB TR0 SJMP B2B1: CLR TR0B2: CLR F0 JNB F0,$ INC 30H SJMP g2INT11: MOV TH1,#0BH MOV TL1,#0DCH DJNZ R3,B3 SETB F0B3: RETIINT00: MOV TL0,20H MOV TH0,21H CPL P1.4 SETB TR0 RETI;大城小爱的音符及节拍GEQU:DB 61H,51H ;1DB 42H,42H,42H,51H,61H,91H,81H,81H,81H,81H,81H,91H,A1H ;2DB B1H,B1H,B1H,A1H,A1H,81H,92H,84H,01H,81H,91H,A1H ;3DB B1H,B1H,B1H,A1H,A1H,A1H,91H,81H,81H,81H,91H,62H,51H,41H ;4DB 53H,51H,41H,51H,61H,51H,54H,01H,81H,61H,51H ;5DB 42H,42H,42H,51H,61H,91H,81,81H,91H,81H,81H,91H,A1H ;6DB B1H,B1H,B1H,C1H,C1H,D2H,81H,84H,01H,81H,91H,A1H ;7DB B1H,B1H,B1H,C1H,C1H,D2H,C1H,B1H,B1H,B1H,01H,61H ;8DB 51H,51H,51H,51H,82H,61,51H,44H ;9DB 44H,01H,61H,A1H ;10DB B2H,B2H,92H,61H,91H,91H,81H,02H,01H,71H,61H,51H ;11DB 42H,41H,51H,51H,41H,81H,81H,51H,63H,01H,61H,91H,A1H ;12DB B2H,B2H,C2H,D1H,C1H,C1H,B2H,B1H,03H,81H ;13DB 61H,B1H,B1H,B1H,B1H,91H,D1H,C1H,C4H,D1H,C1H,B1H,91H ;14DB B2H,B1H,B1H,91H,81H,61H,84H,81H,91H,B1H,D1H ;15DB C1H,C1H,C1H,C1H,C2H,B2H,C4H,D1H,C1H,B1H,91H ;16DB B2H,B1H,91H,81H,61H,84H,81H,91H,B1H,D1H ;17DB C1H,C1H,C1H,B1H,C1H,D1H,C1H,B1H,B6H,01H,B1H ;18DB B1H,B1H,B1H,B1H,B1H,B2H,C1H,C1H,C1H,C1H,C1H,C3H,C1H ;19DB C1H,D1H,D1H,E1H,D2H,C1H,C1H,C1H,B2H,81H,91H,B2H,B1H ;20DB 00H ;21;-音符对应的T值(存放每个音符对应的频率)-TAB: DW 64260,64400,64524 DW 64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030 DW 65058,65110,65157,65178,65217 END 2、程序流程图 主程序： 开始11111111初始化11111111置T0,T1方式1开中断清简谱编码指针指针载入A查表取简谱码是否取到00（结束码）清T0运行控制位取低四位（节拍码）存入R5单元取高四位（音符码）是否为0？中断取表指针加1由音符码寻找对应的频率值送T0定时器播放音乐子程序中断返回YN把标志位置1置T1定时常数中断T1入口R5-1=0?开运行控制位把ACC，PSW入栈保护中断返回出栈返回把P1.2口取反置T0定时常数中断T0入口 八、 调试要点（1）、先是对电源部分的检测，应首先保证该部分能够稳定输出+5V和-5V的电源；（2）、把电压表的黑表笔接地，把红表笔的探头移动到各个芯片的各个引脚，检测是否满足条件要求；（3）可以事先编写一验证程序来检测电路是否能够正常工作；（4）、把芯片插入插槽应小心，注意引脚；（5）、正确烧写程序并观察该程序实现的功能。 九、设计心得l 在PCB板的制作过程中，要考虑好布局，