多首电子音乐选播报告.doc

武 汉 城 市 职 业 学 院2009级科学教育专业AVR电子实践制作作品报告2011年6月28日项目名称：多首电子音乐选播小组成员及分工：胡婷： 主要负责编写报告书，电路板设计，辅助protues仿真。焊接电路板。柳思思：负责实验可行性分析及调试，编写C语言程序编程，protues仿真，焊接电路板。温小曼：负责电路的可行性及调试，组织小组成员按进度工作，帮助焊接电路板。彭芸： 购买主要元器件及后期缺失元器件的选购，账务支出清单核算，帮助焊接电路板。一、 项目概述1、 本项目核心部分为单片机、条形LED和蜂鸣器，其主要功能为单片机编程，实现单片机控制LED发光及蜂鸣器发声。2、 本作品单片机内置了六首自定义的电子音乐，通过中断例程来切换音乐和控制音乐的播放与停止。3、 本作品的条形LED部分随着音乐调子的增高而放光的LED数目增加。二、功能介绍本作品的主要功能为单片机控制条形LED和蜂鸣器，利用中断例程控制切换播放下一音乐，实现电子音乐的选播。三、 系统框架排针开关蜂鸣器单片机电阻发光管电源按键四、 实物图五、 软硬件模块划分 软件部分1、 单片机上程序编程，发出的命令到达条形LED和蜂鸣器。2、 按键控制程序，通过按键可以控制LED发光个数以及蜂鸣器的发声。 硬件部分1、单片机控制部位是本作品的主要部位，主要是ATMEGA单片机及其控制部分。2、条形LED部分，根据音调的不同，显示不同个数的LED。3、蜂鸣器部分，根据程序，发出不同的音调或音乐。4、按键部分，通过控制按键，可以控制多首音乐的选播和启停。六、PROTEUS仿真电路七、软件设计（核心代码）/-/ 名称: 多首电子音乐的选播/-/ 说明: 本例运行时,每次按下K1将切换播放下一首电子音乐,对应的/ 的LED会进行闪烁，音调越高，闪烁灯越高，音调越低，闪烁灯越低./-#define F_CPU 1000000UL#include #include #include #define INT8U unsigned char#define INT16U unsigned int/蜂鸣器#define BEEP() PORTB = _BV(PB0)/音符延时表,它们分别对应于015号音符的输出频率const INT16U Tone_Delay_Table = 64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777, 64820,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178,;/第一段(Tone为音符,Time为节拍)const INT8U Music2_Tone = 10,8,10,13,11,13,10,10,6,7,8,7,6,7,10,8,10,13,12,11,13,10,10,7,8,9,5,6,11,13,13,12,11,12,13,11,12,13,11,11,10,8,6,7,10,8,10,13,12,11,13,10,10,7,8,9,5,6,0xFF ; const INT8U Music2_Time = 2,1,1,4,2,2,4,2,1,1,2,1,1,6,2,1,1,3,1,2,2,4,2,1,1,3,1,6,2,2,4,2,1,1,4,1,1,1,1,1,1,1,1,6,2,1,1,3,1,1,2,2,1,2,1,1,3,1,6,0xFF ; /第二段const INT8U Music1_Tone = 6,6,6,8,10,10,10,10,11,11,11,13,10,9,9,9,11,8,8,8,10,7,7,7,7,10,10,6,6,6,8,10,10,10,10,11,11,11,13,10,9,9,9,11,8,8,8,10,7,7,7,8,6,0xFF ; const INT8U Music1_Time =1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,3,0xFF;/第三段 const INT8U Music3_Tone =1,3,6,6,3,2,1,1,1,1,2,3,4,3,1,3,4,6,3,2,1,3,3,4,5,5,6,0xFF; const INT8U Music3_Time =2,1,3,2,1,3,1,1,1,1,1,1,3,3,2,1,3,2,1,3,2,1,1,1,1,3,3,0xFF;/第四段const INT8U Music4_Tone =11,10,11,9,10,10,9,10,11,10,9,8,6,2,4,5,5,5,5,8,7,6,2,6,5,6,2,5,5,4,3,2,2,9,8,9,5,6,5,4,5,6,11,10,9,10,6,0xFF;const INT8U Music4_Time =2,2,4,2,2,2,4,2,2,1,2,2,4,2,2,4,2,2,2,2,2,8,4,2,2,4,4,2,1,2,2,4,4,2,2,4,4,2,1,2,2,4,4,2,2,4,4,0xFF;/第五段const INT8U Music5_Tone =1,4,6,1,4,10,6,1,1,9,10,4,2,2,1,1,6,5,4,4,4,6,5,4,4,4,6,5,5,4,2,6,5,5,1,4,6,1,4,10,6,1,1,9,10,4,2,2,1,1,7,6,0xFF;const INT8U Music5_Time =2,4,2,4,2,4,2,4,2,4,2,4,2,2,2,4,2,2,4,4,4,2,2,4,2,4,2,2,4,2,4,2,2,4,2,2,4,2,4,2,4,2,4,2,2,4,21,4,2,2,2,4,2,2,0xFF;/第六段const INT8U Music6_Tone = 9,7,6,7,3,5,6,14,3,2,2,3,5,6,6,6,6,9,3,3,9,9,6,9,11,10,10,0xFF;const INT8U Music6_Time =4,4,2,2,4,4,2,4,2,2,4,4,2,4,2,2,4,2,2,4,4,2,4,4,4,4,4,4,0xFF;/音符与延时指针数组Volatile const INT8U * Music_Tone_Ptr=Music1_Tone,Music2_Tone,Music3_Tone,Music4_Tone,Music5_Tone,Music6_Tone, * Music_Time_Ptr=Music1_Time,Music2_Time,Music3_Time,Music4_Time,Music5_Time,Music6_Time;/音乐片段索引,音符索引volatile INT8U Music_Idx = 5, Tone_Idx = 0;/从当前数组中取音符的位置volatile INT8U i = 0;/暂停控制volatile enum bool FALSE = 0, TRUE = 1 Pause = TRUE;/-/ 主程序/-int main()DDRB=0xFF; /端口配置DDRC=0xFF;DDRA=0xFF; DDRD=(_BV(PD2)|_BV(PD3); /终端引脚设为输入PORTC=0xFF; /LED初始时全部关闭PORTA=0xFF; PORTD=_BV(PD2)|_BV(PD3); /终端输入引脚设为内部上拉 TCCR1B=0x01; /T1预设分频：1（未分频）MCUCR=0x82; /INT0，INT1均为下降沿触发GICR=_BV(INT0)|_BV(INT1); /INT0,INT1终端许可SREG=0x80; /开中断while(1)/暂定控制if(Pause) _delay_ms(200);continue;/Tone_Idx是当前音乐片段中的第i个音符的序号（取值为015中的某一个）/它将用于获取对应的延时，以便输出对应的频率Tone_Idx=Music_Tone_PtrMusic_Idxi;if(Tone_Idx=0xFF) _delay_ms(2000); /每段音乐播放结束后停顿一段时间i=0; /回到当前音乐片段的第0个音符continue; /继续播放TIMSK=_BV(TOIE1); /启动定时器溢出中断，开始输出当前音符/音符输出时长（节拍）由各段音乐中Music6_Time数组中对应音符的延时值决定 _delay_ms(Music_Time_PtrMusic_IdxTone_Idx*200); TIMSK=0x00; /禁止定时器溢出中断，停止当前音符输出 i+; /取音符位置变量i递增INT16U P=0xFFFF;INT16U C;C=(P8;/-/ T1定时器溢出中断控制音符输出/-ISR (TIMER1_OVF_vect)/如果遇到音乐片段结束标志则返回if(Tone_Idx=0xFF)return;/根据Tone_Delay_TableTone_Idx设置定时初值/该初值即决定了输出的频率TCNT1=Tone_Delay_TableTone_Idx;BEEP();/-/ 按键触发INT0中断,控制音乐段切换/-ISR (INT0_vect)TIMSK=0x00; /禁止定时器溢出中断，音符输出停止/切换到另一段音乐if(Music_Idx=5)Music_Idx=0;else Music_Idx+;/切换到另一段音乐后总是从第0个音符开始输出i=0;_delay_ms(1000); /在开始另一段音乐输出前暂停1SPause=FALSE; /暂停取消TIMSK=_BV(TOIE1); /允许定时器溢出中断，音符输出继续/-/ 播放启动/停止控制/-ISR (INT1_vect)Pause=! Pause;if(Pause)PORTC=0xFF; /如果停止则关闭所有的LEDTIMSK=0x00; /停止音符输出else/允许定时器溢出中断，输出音符TIMSK=_BV(TOIE1);八、元件清单09科教多首电子音乐选播序号元件名称单价（元）数量金额（元）1TY809-D电路板21229012三极管0.220.43330欧姆电阻0.02200.44无源蜂鸣器0.721.4510位发光管3.52766mm按键0.230.674M晶振1118电容（22PF）0.120.29单片机座子0.410.410排针（40）0.510.511ATMEGA16161161210千欧姆电阻0.0110.01131.5V电池14414电池槽2.512.515开关11116底座0.54217630电烙铁1511518松香111合计（元）55.41九、实训过程中遇到的困难与挫折和实训过后的收获（一） 困难与挫折1、 在编程的过程中，我们经过很长时间的调试以及老师的指导才编出我们想要的结果，耗时很长。2、 在焊锡的过程中，我们的作品出现了问题，但是又找不出问题的所在，以致大家的情绪以及意见很大。3、 在买作品材料时，我们所买的有的东西没有买到，（比如1兆晶振没找到而取用4兆的晶振），以至于我们要买一个替代品，从而我们要改程序以及了解这件物品的属性。（二） 收获1、 团体合作的力量应是凝聚的，是缺一不可的。2、 团体成员对工作的态度是齐心协力的，有错误找问题，不懂地方查相关资料以及请教老师。3、 挫折是难以避免的，我们要学会把它踩在脚下，也许会离成功更近一步。4、 粗心大意，毛毛躁躁，考虑不全是我们学习前进的障碍，学会克服改正它。十、小组成员自我感言彭 芸：不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之温小曼：有志者，事竟成。胡 婷：纸上得来终觉浅，得知此事要躬行。柳思思：实践是检验真理的唯一标准。十一、自我评估单片机实训课程，一个让我们对实训课程有了新的定义的名词，在大学的学习过程中，我们所接触的实训课大多逃脱不了关乎花草树木，山川石林，虫鱼鸟兽。单片机实训课，它给我们带来了更多的挑战，这是我们第一次接触在动手操作方面比较独到的实训课，通过短暂的实训过程，我们深刻明白了理论和实践的差别，“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之”，而我们大多数人在“知之”这一阶段就止住脚步了，所以很多人抱怨“我就只差一步了”，单片机实训课程给我们的警钟不仅是理论知识有多重要，而是理论与实践相结合有多重要！在设计编程的初级阶段，由于我们对一些理论性的东西掌握的不足，在程序的调试过程以及在焊接的过程中对引脚的模糊感，如何联线看起来更美观，焊接点是否存在虚焊的检查等等费了很大的功夫，虽然实践后的成品存在或多或