音乐盒实验报告

1、音乐盒设计报告音乐盒设计报告目录音乐盒摘要3一、原理说明3二、系统框图及工作原理31、硬件设计及设计框图31.1硬件仿真31.2硬件实现41.2.1小小系统原理图41.2.2单片机控制部分41.2.3音频输出部分62、软件设计6三、元件清单用价格6四、设计总结及体会6五、参考文献7附录A：单片机汇编程序7附录B：元件清单及价格12音乐盒摘要用一块AT89S52组成的最小系统作为控制中心，编好程序烧录进单片机里，使I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲。输出信号通过三极管放大，由一个蜂鸣器来表现信号的输出。一、 原理说明接通电源时，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲

2、，通过P1.0口输出，经过滤波电容滤波后输入第一个三极管的基极，经过第一个三极管放大后信号输入第二个三极管，最终经过两个三极管放大输出到蜂鸣器。二、 系统框图及工作原理时钟控制部分单片机复位时钟振荡主控制器（89S52）放大电路蜂鸣器/喇叭图1.系统设计框图1、 硬件设计及设计框图1.1硬件仿真图2. proteus仿真用proteus进行仿真，原理图如下：1.2硬件实现1.2.1最小系统原理图图3.最小系统原理图1.2.2 单片机控制部分1）振荡与时钟电路时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机必须在时钟的驱动下才能进行工作。根据硬件电路的不同，单片机可以有邮件管理员时钟方式，即内

3、部时钟方式和外部时钟方式。图4.振荡与时钟电路本电路采用的是外部时钟方式。在由多片单片机组成的系统中，为了单片机之间的时钟信号的同步，应当引入唯一的公用脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。这时，外部的脉冲信号是经过XTAL2引脚注入的。如上图所示：2）单片机的复位及复位电路 复位状态计算机在启动运行时都需要复位，复位使中央处理器CPU和系统中的其他器件都处于一种初始状态，并从这个初始状态工作。MCS-51系列单片机有一个复位引脚RST。在MCS-51系列单片机的RST引脚上输入一个高电平信号，该高电平信号至少要维持两个机器周期以上的时间，单片机被复位。 复位电路与其他计算机一样，MCS-51单片机

4、系统的复位方法有上电自动复位、手动复位以及“看门狗”复位等。图5.复位电路此最小系统采用手动复位电路。在系统运行过程中，有时可能对系统需要进行复位，为避免对硬件经常加电和断电造成的损害，我们可以采用手动复位。这种方法是将一个开关串联一只电阻后，再并联于电容C的两端，在系统运行过程中需要复位时只要使开关闭合，在RST引脚上就会出现一定时间的高电平信号，从而使单片机实现复位。复位电路如右图所示：3）最小系统PCB图图6.最小系统PCB图使用ProtelSE99画好原理图，生成PCB。PCB图如下图所示：1.2.3 音频输出部分整个输出部分由一个100uF电容、两个S9013 NPN三极管和一个蜂鸣

5、器/喇叭组成，原理图如右图所示：100uF电容是用来滤波的，两个NPN三极管起到放大信号的作用，最后由蜂鸣器/喇叭表现出信号。图7.音频输出部分2、 软件设计本程序采用汇编语言编写，通过MedWin V2.39进行汇编，生成的HEX文件用AVR_fighter烧进单片机里。本程序可以实现设计的要求，通过P1.0口输出，整个程序附在后面附录A。三、 元件清单及价格每一个电路板都有自己的成本，罗列出整个板所用到的元件，并做个价格总计，附在后面附录B。四、 设计总结及体会每一次做电路板，我都有不同的收获。从最初的一窃不通，到现在的能单独检查电路板存在的问题，是要经过一定的经验，而经验是靠不断的做板而

6、积累的。做完这一个设计也经历波折。做最小系统时在P1口直接连了8个发光二极管，因为以前没有想过要在P1输出到发光二极管之间加限流电阻，后来发现时，已经晚了，不得在板后面焊上几个电阻，而这样也使得整个板的工艺大打折扣。然后就是调试的问题了，每一块板做出来后或多或少会有些问题，都需要调试后才正常工作，调试过程要对症下药，问题原因可以说是五花八门，有硬件的，也有软件的，有元件问题的，也有做板过程中出问题的。大问题要从原理图入手，小问题就要检查断路、短路、虚焊等等。而我做了这么多板，帮同学检查了这么多板，在排除了原理图问题后，很多都是存在腐蚀时造成断路、焊接时短路和虚焊的居多，然后就是元件的问题。这也

7、给我启示，以后做板一定要谨慎。五、 参考文献1） 单片机应用技术/宁爱民，兰如波主编，北京：北京理工大学出版社。2009.82） 模拟电子技术/胡宴如主编，2版.北京：高等教育出版社，2004.2附录A：单片机汇编程序：ORG 0000H LJMP START ORG 000BH INC 20H ;中断服务,中断计数器加1 MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中断 RETISTART: MOV SP,#50H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0EFH MOV TMOD,#01H MOV IE,#82HMUSIC0: NOP MOV D

8、PTR,#DAT ;表头地址送DPTR MOV 20H,#00H ;中断计数器清0 MOV B,#00H ;表序号清0MUSIC1: NOP CLR A MOVC A,A+DPTR ;查表取代码 JZ END0 ;是00H,则结束 CJNE A,#0FFH,MUSIC5 LJMP MUSIC3MUSIC5: NOP MOV R6,A INC DPTR MOV A,B MOVC A,A+DPTR ;取节拍代码送R7 MOV R7,A SETB TR0 ;启动计数MUSIC2: NOP CPL P1.0 MOV A,R6 MOV R3,A LCALL DEL MOV A,R7 CJNE A,20H

9、,MUSIC2 ;中断计数器(20H)=R7否? ;不等,则继续循环 MOV 20H,#00H ;等于,则取下一代码 INC DPTR; INC B LJMP MUSIC1MUSIC3: NOP CLR TR0 ;休止100毫秒 MOV R2,#0DHMUSIC4: NOP MOV R3,#0FFH LCALL DEL DJNZ R2,MUSIC4 INC DPTR LJMP MUSIC1END0: NOP MOV R2,#64H ;歌曲结束,延时1秒后继续MUSIC6: MOV R3,#00H LCALL DEL DJNZ R2,MUSIC6 LJMP MUSIC0DEL: NOPDEL3:

10、 MOV R4,#02HDEL4: NOP DJNZ R4,DEL4 NOP DJNZ R3,DEL3 RET NOPDAT: ;歌曲八月桂花香程序 DB 18H, 30H, 1CH, 10H DB 20H, 40H, 1CH, 10H DB 18H, 10H, 20H, 10H DB 1CH, 10H, 18H, 40H DB 1CH, 20H, 20H, 20H DB 1CH, 20H, 18H, 20H DB 20H, 80H, 0FFH, 20H DB 30H, 1CH, 10H , 18H DB 20H, 15H, 20H , 1CH DB 20H, 20H, 20H , 26H D

11、B 40H, 20H , 20H , 2BH DB 20H, 26H, 20H , 20H DB 20H, 30H , 80H , 0FFH DB 20H, 20H, 1CH , 10H DB 18H, 10H, 20H , 20H DB 26H, 20H , 2BH , 20H DB 30H, 20H , 2BH , 40H DB 20H, 20H , 1CH , 10H DB 18H, 10H, 20H, 20H DB 26H, 20H , 2BH, 20H DB 30H, 20H, 2BH , 40H DB 20H, 30H, 1CH , 10H DB 18H, 20H , 15H ,

12、20H DB 1CH, 20H , 20H , 20H DB 26H, 40H, 20H , 20H DB 2BH, 20H, 26H , 20H DB 20H, 20H, 30H , 80H DB 20H, 30H, 1CH , 10H DB 20H, 10H, 1CH , 10H DB 20H, 20H, 26H , 20H DB 2BH, 20H, 30H , 20H DB 2BH, 40H, 20H , 15H DB 1FH, 05H, 20H , 10H DB 1CH, 10H, 20H , 20H DB 26H, 20H, 2BH , 20H DB 30H, 20H, 2BH ,

13、40H DB 20H, 30H, 1CH , 10H DB 18H, 20H , 15H , 20H DB 1CH, 20H , 20H , 20H DB 26H, 40H, 20H , 20H DB 2BH, 20H, 26H , 20H DB 20H, 20H, 30H, 30H DB 20H, 30H, 1CH, 10H DB 18H, 40H, 1CH, 20H DB 20H, 20H, 26H, 40H DB 13H, 60H, 18H , 20H DB 15H, 40H, 13H , 40H DB 18H, 80H, 00Hend附录B：元件清单及价格元件名称元件型号元件标号元件封装数量元件单价(元)电阻1KR1