基于AT89C51音乐播放器

单片机原理及系统课程设计单片机原理及系统课程设计 专专 业 业 自动控制 班班 级 级 1103 班 姓姓 名 名 徐越 学学 号 号 201108902 指导教师 指导教师 李亚宁 兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学自动化与电气工程学院 20132013 年年 9 9 月月 1 1 日日 评语 考勤 10 守纪 10 过程 40 设计报告 30 答辩 10 总成绩 100 基于单片机的音乐播放器设计基于单片机的音乐播放器设计 摘摘 要要 随着我国现代化技术建设的发展 电子产品多种多样 但同类电子产品工作 原理基本相同 只不过在硬件电路的是实现上有所不同 例如我们我们平时所用 的 MP3 音乐播放器 就可以用单片机和一些电子元件来实现它的基本功能 我 的设计是以 89C51 单片机作为核心工作元件的音乐播放器 依据单片机技术原理 通过硬件电路制作以及软件编译 设计制作出一个多功能音乐盒 该音乐盒主要 由按键电路 复位电路 时钟电路以及蜂鸣器组成 本设计利用 KEIL 编程软件 对音乐盒源程序进行编程并调试 配合 PROTEUS 仿真软件对硬件进行仿真调试 节约了设计时间 它在实现音乐播放功能上简单易行 在制作硬件电路上也不困 难 因此 此次课程设计 我除了完成了系统的软件设计和实物电路仿真外 利 用空余时间制作出了实物 关键字 音乐播放器 AT89C51 单片机 KEIL PROTEUS 1 引言引言 1 1 设计目的设计目的 此次制作的音乐播放器 只需将音乐编码导入 C 语言程序 经过 KEIL 软件 运行生成 HEX 文件 经 BDM 下载器导入单片机中即可 可以同时生成多首歌曲 的音乐编码 再次我选择了两首歌的音乐编码 学生自己动手就可以制作属于自 己的个性化的音乐播放器 通过自己动手将所学的单片机知识应用到实践中 1 2 设计要求设计要求 设计一个基于 AT89C51 的音乐播放器 利用软件编程和相应的硬件电路实 现不同歌曲的播放 先利用 KEIL 软件编程 再用 PROTEUS 仿真实现 生成可 执行的 HEX 文件 最后焊接实物电路 1 3 设计方法设计方法 采用 AT89C51 单片机 蜂鸣器 晶体振荡器 晶体管 2N2905 复位开关为 主要硬件 PROTEUS 仿真软件设计和 C 语言编程方法实现播放器的模拟 用 AT89C51 实现音乐编码的处理 用晶体管 2N2905 对电路中电流放大 进而驱动 蜂鸣器播放音乐 2 设计方案及原理设计方案及原理 按照系统设计要求 将系统分为主控模块 电源电路复位电路 晶振电路 功率 放大电路 蜂鸣器发声电路等模块 系统框图如图 1 所示 主控模块 AT89C51 时钟电路 复位电路 按键输入电 路 功率放大电路 蜂鸣器发声 电路 图 1 系统组成框图 AT89C51AT89C51 简介简介 AT89C51 是一种带 4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压 高性 能 CMOS 8 位微处理器 俗称单片机 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可 编程可擦除只读存储器的单片机 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造 与工业标准 的 MCS 51 指令集和输出管脚相兼容 由于将多功能8 位 CPU 和闪烁存储器 组合在单个芯片中 ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器 AT89C2051 是它的一种精简版本 AT89C51 单片机外形及引脚排列如图2所示 图 2 AT89C51 单片机引脚图 3 硬件设计硬件设计 3 1 晶振电路晶振电路 晶振电路 对于单片机系统而言是必须的 因为单片机内部是由各种各样的 数字逻辑器件构成 而这些器件又必须按时间顺序完成 所以在管脚的 XTAL1 和 XTAL2 引脚外接石英晶体和俩个谐振电容 电容采用 2 个 30pf 电容 采用 12M 的石英晶体 这样就可以构成单片机的基本时钟电路 时钟频率为 12M 如 图 2 所示 图 2 晶振电路 3 23 2 复位电路复位电路 复位电路是对单片机进行初始化操作 使单片机处于一个确定的初始状态 而要 AT89S51复位得在 RESET 引脚上加5V 的高电平信号就可以了 复位电路参 数为30U 的电解电容和1k 的电阻 如图3为单片机的复位电路 图 3 复位电路 3 33 3 功率放大电路功率放大电路 功率放大电路对工作电流进行放大 因为单片机电路本身的电流不足以带动 蜂鸣器发生 加一个三极管放大器 2N2905 可以带动蜂鸣器发生 图 4 功率放大电路 3 43 4 晶振 复位 功放之间连线电路晶振 复位 功放之间连线电路 图 5 复位电路 晶振电路与单片机之间的连线图 3 4 系统连接图系统连接图 整体硬件连接图如图 6 所示 图 6 系统连接图 4 软件设计软件设计 4 1 主程序设计主程序设计 主程序流程图如图 6 所示 开始 初始化T0 1 T0定时开始 定时时间到 产生定时中断 结束码 0 播放 祝你生日快乐 路边的野花不要采 结束 歌曲选择i 图 7 主程序流程图 5 系统仿真及调试系统仿真及调试 软件调试 先编写显示程序并进行硬件的正确性检验 然后分别进行主程序 音乐播放程序和定时程序的编译和调试 硬件调试 仔细检查电路有没有漏接或 是错接的地方 再接一个电压表检查供给蜂鸣器的电压是否合适 调节电阻的阻 值以调节工作电路的阻值 并且外接了一个数字滤波器检测 P1 7 引脚的电平高低 如果不理想 继续调整程序和硬件电路 直到得到正确结果 仿真图详见第 4 图 6 6 总结总结 通过此次基于单片机的音乐播放器的设计 使我进一步加深了对课堂上知识 的理解 对单片机的寻址方式及定时中断的理解更加深刻 熟悉了单片机应用系 统设计的各主要环节的设计 了解了三极管 2N2905 的参数 及使用方法 蜂鸣 器的正常工作条件 示波器在 PROTEUS 中的使用方法 使用外部晶体振荡器如 何选取电容 及晶体振频率 但是动手制作实物的过程的 动手焊接能力还是不 行 容易把引脚焊接在一起 因此 在以后的学习要加强自己实践能力的锻炼 软件调试 先编写显示程序并进行硬件的正确性检验 然后分别进行主程序 A D 转换程序和 LED 显示器程序编译和调试 硬件调试 仔细检查电路有没有漏 接或是错接的地方 再接一个电压表检查 LED 显示器显示的数值是否和电压表 的示数一致 如果不理想 继续调整程序 直到得到正确结果 附录附录 1 音乐播放器源程序音乐播放器源程序 音乐播放器代码 include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar Count sbit Speak P1 7 蜂鸣器器控制脚 以下数组是音符编码 unsigned char code SONG 祝你平安 0 x26 0 x20 0 x20 0 x20 0 x20 0 x20 0 x26 0 x10 0 x20 0 x10 0 x20 0 x80 0 x26 0 x20 0 x30 0 x2 0 0 x30 0 x20 0 x39 0 x10 0 x30 0 x10 0 x30 0 x80 0 x26 0 x20 0 x20 0 x20 0 x20 0 x20 0 x1c 0 x2 0 0 x20 0 x80 0 x2b 0 x20 0 x26 0 x20 0 x20 0 x20 0 x2b 0 x10 0 x26 0 x10 0 x2b 0 x80 0 x26 0 x2 0 0 x30 0 x20 0 x30 0 x20 0 x39 0 x10 0 x26 0 x10 0 x26 0 x60 0 x40 0 x10 0 x39 0 x10 0 x26 0 x2 0 0 x30 0 x20 0 x30 0 x20 0 x39 0 x10 0 x26 0 x10 0 x26 0 x80 0 x26 0 x20 0 x2b 0 x10 0 x2b 0 x1 0 0 x2b 0 x20 0 x30 0 x10 0 x39 0 x10 0 x26 0 x10 0 x2b 0 x10 0 x2b 0 x20 0 x2b 0 x40 0 x40 0 x2 0 0 x20 0 x10 0 x20 0 x10 0 x2b 0 x10 0 x26 0 x30 0 x30 0 x80 0 x18 0 x20 0 x18 0 x20 0 x26 0 x2 0 0 x20 0 x20 0 x20 0 x40 0 x26 0 x20 0 x2b 0 x20 0 x30 0 x20 0 x30 0 x20 0 x1c 0 x20 0 x20 0 x2 0 0 x20 0 x80 0 x1c 0 x20 0 x1c 0 x20 0 x1c 0 x20 0 x30 0 x20 0 x30 0 x60 0 x39 0 x10 0 x30 0 x1 0 0 x20 0 x20 0 x2b 0 x10 0 x26 0 x10 0 x2b 0 x10 0 x26 0 x10 0 x26 0 x10 0 x2b 0 x10 0 x2b 0 x8 0 0 x18 0 x20 0 x18 0 x20 0 x26 0 x20 0 x20 0 x20 0 x20 0 x60 0 x26 0 x10 0 x2b 0 x20 0 x30 0 x2 0 0 x30 0 x20 0 x1c 0 x20 0 x20 0 x20 0 x20 0 x80 0 x26 0 x20 0 x30 0 x10 0 x30 0 x10 0 x30 0 x2 0 0 x39 0 x20 0 x26 0 x10 0 x2b 0 x10 0 x2b 0 x20 0 x2b 0 x40 0 x40 0 x10 0 x40 0 x10 0 x20 0 x1 0 0 x20 0 x10 0 x2b 0 x10 0 x26 0 x30 0 x30 0 x80 0 x00 路边的野华不要采 0 x30 0 x1C 0 x10 0 x20 0 x40 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x10 0 x20 0 x10 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x40 0 x 1C 0 x20 0 x20 0 x20 0 x1C 0 x20 0 x18 0 x20 0 x20 0 x80 0 xFF 0 x20 0 x30 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x 20 0 x15 0 x20 0 x1C 0 x20 0 x20 0 x20 0 x26 0 x40 0 x20 0 x20 0 x2B 0 x20 0 x26 0 x20 0 x20 0 x 20 0 x30 0 x80 0 xFF 0 x20 0 x20 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x10 0 x20 0 x20 0 x26 0 x20 0 x2B 0 x20 0 x 30 0 x20 0 x2B 0 x40 0 x20 0 x20 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x10 0 x20 0 x20 0 x26 0 x20 0 x2B 0 x20 0 x 30 0 x20 0 x2B 0 x40 0 x20 0 x30 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x20 0 x15 0 x20 0 x1C 0 x20 0 x20 0 x20 0 x 26 0 x40 0 x20 0 x20 0 x2B 0 x20 0 x26 0 x20 0 x20 0 x20 0 x30 0 x80 0 x20 0 x30 0 x1C 0 x10 0 x 20 0 x10 0 x1C 0 x10 0 x20 0 x20 0 x26 0 x20 0 x2B 0 x20 0 x30 0 x20 0 x2B 0 x40 0 x20 0 x15 0 x 1F 0 x05 0 x20 0 x10 0 x1C 0 x10 0 x20 0 x20 0 x26 0 x20 0 x2B 0 x20 0 x30 0 x20 0 x2B 0 x40 0 x 20 0 x30 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x20 0 x15 0 x20 0 x1C 0 x20 0 x20 0 x20 0 x26 0 x40 0 x20 0 x20 0 x 2B 0 x20 0 x26 0 x20 0 x20 0 x20 0 x30 0 x30 0 x20 0 x30 0 x1C 0 x10 0 x18 0 x40 0 x1C 0 x20 0 x 20 0 x20 0 x26 0 x40 0 x13 0 x60 0 x18 0 x20 0 x15 0 x40 0 x13 0 x40 0 x18 0 x80 0 x00 名称 Time0 Init 功能 定时器的初始化 定时时间可用光碟中软件计算 11 0592MZ 晶振 10ms 输入 无 输出 无 void Time0 Init TMOD 0 x01 IE 0 x82 TH0 0 xDC TL0 0 x00 名称 Time0 Int 功能 定时器中断 中断中实现 Count 加一 输入 无 输出 无 void Time0 Int interrupt 1 TH0 0 xDC TL0 0 x00 Count 长度加 1 名称 Delay x Ms 功能 延时子程序 经过软件调试 测得延时程序大概为 55us 输入 x 输出 无 void Delay x Ms uint x uint i j for i 0 i x i for j 0 j 3 j 名称 Play Song 功能 播放蜂鸣器控制程序 输入 i 选择播放哪首歌曲 0 为 祝你平安 1 为 路边的野花你不要采 输出 无 void Play Song uchar i uchar Temp1 Temp