音乐提示定时器设计.doc

等级:湖南工程学院课 程 设 计课程名称 单片机原理与应用 课题名称 音乐提示定时器 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 年 月 日湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称 单片机原理与应用 课 题 音乐提示定时器 专业班级 学生姓名 学 号 指导老师 审 批 任务书下达日期 年 月 日任务完成日期 年 月 日设计内容与设计要求设计内容：本课题要求以单片机为核心设计一个音乐提示定时器，具备倒数计时、时间修改、音乐演奏等功能。可作为微电脑倒数计数器，做一小段时间计时，放在家中使用，例如煮泡面、煮开水或小睡片刻等；用于全自动洗衣机洗涤完毕音乐提示定时器。设计任务包括控制系统硬件设计和应用程序设计，要求如下：音乐提示定时器设计4个按键设置现在想要倒数的时间：K1-可调整倒数时间为1-60分钟；K2设置倒数计时时间为5分钟，显笺为“05”；K3设置倒数计时时间为20分钟，显示为“20”；K4设置倒数计时时间为60分钟，显示为“60”；一旦按键后则开始倒计时，当计时为0则演奏一曲音乐；内定倒数计时时间为5分钟，显示为05。设计要求：1）确定系统设计方案； 2）进行系统的硬件设计；3）完成必要元器件选择；4）开发板焊接及测试5）系统软件设计及调试；6）系统联调及操作说明7）写说明书主 要 设 计 条 件1、 MCS-51单片机实验箱1台；2、 PC机及单片机调试软件，仿真软件proteus；3、 开发板1块； 4、 制作工具1套；5、系统设计所需的元器件。说 明 书 格 式封面课程设计任务书目录第1章、概述第2章、系统总体方案设计第3章 硬件设计第4章 开发板焊接及其测试第5章 软件设计与说明（包括流程图）第6章 调试步骤、结果、使用说明第7章 设计总结第8章 参考文献附录：系统电路原理图（用PROTEL99制作）、系统程序清单。电气与信息工程系课程设计评分表进 度 安 排设计时间为两周第一周星期一、上午：布置课题任务，讲课及课题介绍 下午：借阅有关资料，总体方案讨论星期二、确定总体设计方案星期三、硬件模块方案设计星期四、软件模块方案设计及调试星期五、软、硬件模块设计及调试第二周星期一、改进软、硬件设计和调试星期二、 完善调试内容及说明书设计星期三、总结各项设计内容及写说明书星期四、写说明书星期五、上午：交说明书下午：答辩参 考 文 献1、51系列单片机应用与实践教程 周向红 编 北航出版社2、单片机应用系统设计 何立民 编 北航出版社3、单片机原理及应用 王迎旭 主编 机械工业出版社4、51系列单片机设计实例 楼然苗 等编 北航出版社5、51单片机应用系统开发典型实例戴家 等编 中国电力出版社6、单片微型计算机原理及接口技术陈光东 等编 华中科技大学出版社7、单片机实用系统设计技术房小翠 编 国防工业出版社目录第1章 概述.1第2章 系统总体方案设计.2第3章 硬件设计.3第4章 开发板焊接及其测试.5第5章 软件设计与说明.6第6章 调试步骤和结果.8第7章 设计总结.9第8章 参考文献.10附录.11第1章 概述单片机是最典型的嵌入式计算机系统，广泛用于工业控制单元、电子信息等产品，是现代电子系统中最重要的自能化的工具。随着社会的进步，电子行业的发展，定时器的应用极大的方便了人们的生活。定时关闭家用电器，定时提醒。现在生活当中，用到的单片机无处不在，在现实生活当中，是不可或缺的。这次课程设计是以单片机、数码管（LED）、（4v4）矩阵键盘等组成一个简单的音乐提示定时器。 第2章 系统总体方案本系统以MCS-51单片机为核心器件，实现了对不同音符定时/延时常数和定时时间显示控制，并即时播放音乐实时有效控制。充分利用单片机丰富的I/O资源和定时功能，采用LED数码动态显示定时时间，按矩阵式键盘 ，实现了单片机对按键操作的实时响应。本系统采用单片机内部资源定时/计数器的定时功能实现音频产生等功能。系统框图：复位系统（4v4）矩阵键盘 MCS-51 蜂鸣器4个8段数码管 图1第3章 硬件设计系统原理图： 图 2蜂鸣器原理图： 图3晶振原理图： 图4 第4章 开发板焊接与其测试按照原理图，各个元件一个一个安放在开发板上，用电烙铁和锡丝焊接好，焊接时应该注意电烙的焊锡丝不能太多，因为焊接的太多，容易焊接到别的金属线上，造成电路短路。准备好焊接工具和所需元件元件；看清安装图，了解元件安装位置器件焊接：安装好板子4周的塑料底座。检验步骤： （1）接通电源，分别检查芯片插座的电源是否正常（5V）。 （2）装上P1口电源跳线帽，用导线将40脚插座的18脚分别接地， 检查8个LED是否都能亮，否则进行线路检查。 （3）装上继电器跳线帽，用导线将40脚插座中左边从下数第5脚接地看继电器。 （4）完成以上三项检查正常后，装好复位跳线帽，安装主芯片运行检验程序检查键盘、显示器、小喇叭、继电器以及中断工作是否正常，否则进行线路检查。第5章 软件设计与说明 开始流程图： 显示初值设置地址指针计时结束，开始播音K0K4倒计时加1 Y Y K15分钟倒计时20分钟倒计时K2K360分钟倒计时 利用MCS-51的P0口和P2口实现4位共阳极数码管的动态显示，其中P0口作输出断码，决定数码管的字形，P2口作输出位码，同时，用P2口高4位为输出口，控制键盘列线的扫描，也是4位共阳极数码管显示器的位扫描口，而P2低4位为键盘行线状态的输入口。P3口的P3.7实现蜂鸣器的控制。P2.4接开关K1，P2.5接开关K2，P2.6接开关K3，P2.7口接开关K4,P1.7口接起动按钮K5,当按下K1,倒计时时间加一分钟,可选择1到60分钟的定时;按下K2,计时时间为5分钟;按下K3,计时时间为10分钟;按下K4,计时时间为20分钟;按下起动按钮K5,定时器开始计时,再次按下,停止计时。同时利用P2.0、P2.1、P2.2、P2.3作为位选管脚，从P0口输出代码至LED显示器，设计显示延时程序实现动态显示。当计时结束时跳转到音乐产生子程序。当需要音乐停止时,按下复位按钮STOP,音乐即停止,显示器显示内定的倒计时时间.第6章调试步骤与结果输入源程序，对源程序进行汇编和纠错。调试程序前认真分析源程序，确定各功能程序运行的预期结果然后结合源程序应达到的结果，通过某些关键参数和实验现象检验程序运行结果正确与否。并针对具体的分析和观察对象选择合适的调试方式。调试子程序：由于程序比较多，整体调试不容易发现和改正错误，故采取子程序调试的方法，但要明确子程序的具体功能。确定子程序无误后在调试完整的程序，要注意各自程序之间的衔接以及和主程序之间的调用和返回。运行后观察现实的结果是否正确，若不对，再根据判断去逐一的修改排故障。按下按键5启动仿真，此时是默认的时间5分钟的倒计时，若此时按下其他键则会相映的变化，按下按键1则时间的分钟会加1，按一下则加1，当到达60后再按则会变成0。按下按键2则时间变成5分钟开始倒计时。若按下按键3 则时间会变成10分倒计时。若按下按键4则会变成20分钟倒计时。 若再次按下按键5则会暂停，时间不在倒计时。当倒计时的时间到达0则音乐会响起来。第7章 设计总结这次的课程设计让我学到了很多的东西，学会了怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，更好的去编程写程序和使用KEIL软件。这次课程设计不仅让我巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识利用C51编写程序，简单易通。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。在设计的过程中发现了自己的不足之处，以及对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，特别在汇编方面。因为在这次课程设计中，我是用到C51编写的程序，而用汇编不太会，有很大的困难，在这方面用很大的不足，毕竟在书本上是学得汇编而不是用C51编程。第8章 参考文献1、51系列单片机应用与实践教程 周向红 编 北航出版社2、单片机应用系统设计 何立民 编 北航出版社3、单片机原理及应用 王迎旭 主编 机械工业出版社4、51系列单片机设计实例 楼然苗 等编 北航出版社5、51单片机应用系统开发典型实例戴家 等编 中国电力出版社6、单片微型计算机原理及接口技术陈光东 等编 华中科技大学出版社7、单片机实用系统设计技术房小翠 编 国防工业出版社附录程序清单：#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned charchar fen,miao,fen1,miao1;uchar shu,temp;uchar l,aa=1;sbit SPK=P37;uchar code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x3f;unsigned char code song=0X54,0XC4,0X12,0X32,0X34,0X52,0X52,0X52,0X52,0X42,0X32,0X34,0XC1,0XC2,0X52,0XC2,0X12,0X32,0X34,0X11,0X12,0X31,0X12,0XC2,0X78,0X72,0X52,0X52,0X42,0X32,0X42,0X52,0X11,0XC1,0XC4,0XC1,0XC1,0XC1,0XC1,0X12,0X32,0X32,0X12,0X42,0X42,0X44,0XC2,0X12,0X32,0X42,0X52,0X72,0X72,0X82,0X41,0X51,0X42,0X48,0X42,0X12,0X3C,0X72,0X62,0X3C,0X72,0X62,0X3C,0X72,0X62,0x21,0x31,0x41,0x51,0x61,0x71,0x81,0x91,0x61,0x71,0x81,0x91,0X3F,0X3F,0X54,0XC2,0XC2,0X42,0XC2,0XC4,0X34,0X32,0X42,0X52,0XC2,0XC4,0XD2,0XC2,0X12,0X22,0X38,0X12,0X22,0X32,0X42,0X48,0xFF; unsigned char code yin30= 0xFF,0xFF,0xFB,0x90,0xFC,0x0C,0xFC,0x44,0xFC,0xAC,0xFD,0x09,0xFD,0x34,0xFD,0x82,0xFD,0xC8,0xFE,0x06,0xFE,0x22,0xFA,0X15,0XFB,0x04,0xFA,0x67,0xFE,0x85;void timer1() interrupt 3 TH1=yin2*1;TL1=yin2*1+1;SPK =!SPK; void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void delay187ms()unsigned char i,j,k;for(i=200;i0;i-)for(j=20;j0;j-)for(k=15;k0;k-) ;void sing_song()unsigned int data j=0;unsigned char data i;unsigned char data k;while(*(song+j)!=0xFF)k=*(song+j)&0x0F;l=*(song+j)4;TH1=yin2*l;TL1=yin2*l+1;TR1=1;if (yin2*l=0xff)&(yin2*l+1=0xff)TR0=0;SPK=1;for(i=k;i0;-i)delay187ms();TR1=0;j+; void display()P2=0xfe;P0=tablefen/10;delay(1);P0=0xff;P2=0xfd;P0=tablefen%10;delay(1);P0=0xff;P2=0xfb;P0=tablemiao/10;delay(1);P0=0xff;P2=0xf7;P0=tablemiao%10;delay(1);P0=0xff;void t0() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;shu+;if(shu=20)shu=0;miao-;if(miao=-1)miao=59;fen-;if(fen=-1)TR0=0;void anjian()P2=0xfe;temp=P2;temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0)delay(5); while(temp!=0xf0)temp=P2;switch(temp)case 0xee: fen+;if(fen=61)fen=1;break;case 0xde: fen=2;break;case 0xbe: fen=10;break;case 0x7e: fen=40;break;while(temp!=0xf0)temp=P2;temp=temp&0xf0;P2=0xfd;te