单片机课设电子音响

1、专业综合实验报告专业：电子信息工程班级：姓名：学号：指导教师：2014年7月18日电子音响实验一、设计目的了解计算机发出不同音调声音的编程方法。二、设计内容用定时器产生不同频率的方法，组成的乐谱由单片机进行信息处理，经过放 大后用8031的P1.0 口输出音乐。三、预备知识1.单片机8031和8051是最常见的mcs51系列单片机，是inter公司早期的成熟的单 片机产品，应用范围涉及到各行各业，下面介绍一下它的引脚图等资料。MS24032OM.Vuuunjuu uuij 匚匚匚匚匚 uud ccc :EK:舄黑雷MMSJZ含 G234博*17IB11X *co MC AM MJ,1 Afll

2、 M l AIMK.3 AQS a am MJ M7国丫暇 口处网皆商敏 ,工才AtS中,糙" 2 5 Ai 3 «.< All M.S All P2J AtQ 口 Pl.t AtN现X COFHA?引材HH目可否叫jiJw 9. XI di -AM p p p RtRimm NCEDgi (IKTO)PU IWtiJFU (T0E 皿皿归2ms (AW) W>.7(AW> DMV* 2 AU/RRL F3O B7(A 烟 皿酒网 皿阳，,Td "s 2 pi rus-Ki ss odaffs ufJLTV匕 HVJM he 占«Ph

3、(DIP270048-3Pad(LCCh PLCC)'EPROM onlyFlgurqZ MCSS-51 Connections<8031, 8051 管脚图 >8031,8051引脚功能(1)主电源引脚Vss和VccVss接地Vcc正常操作时为+5伏电源（2）外接晶振引脚XTAL俐XTAL2XTAL1:引脚18,内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个 引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。XTAL2:弓|脚19,内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一 端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。（3）控制或与其它电源复用引脚 RST/VPD ALE/P

4、ROG PSEN , EA/VPPRST/VPD引脚9,复位输入信号。当振荡器运行时，在此引脚上出现两 个机器周期的高电平（由低到高跳变），将使单片机复位在Vcc掉电期间，此引脚可接上备用电源，由VPD向内部提供备用电源，以保持内部 RAMH勺数据。ALE/PROG引脚30,地址锁存有效信号，其主要作用是提供一个适当的定时信号，在它的下降沿用于外部程序存储器或外部数据存贮器的低8位地址锁存，使总线P0输出/输入口分时用作地址总线（低 8位）和数据总线，此信号每 个机器出现2次，只是在访问外部数据存储器期间才不输出 ALE所以，在任何 不使用外部数据存贮器的系统中，ALE以1/6振荡频率的固定速

5、率 输出，因而 它能用作外部时钟或定时，8751内的EPROMS程时，此端输编程脉冲信号。PSEN:引脚29,程序选通有效信号，当从外部程序存贮器读取指令时产 生，低电平时，指令寄存器的内容读到数据总线上。 外部程序存储器读选通信号 输出端，在从外部程序存储取指令（或数据）期间，在每个机器周期内两次有效。 同样可以驱动八LSTTL输入。EA/VPP:弓唧31,当保持TTL高电平时，如果指令计数器小于4096, 8051 执行内部ROM勺指令，8751执行内部EPRO附指令，当使TTL为低电平时， 从 外部程序存贮器取出所有指令，在 8751内的EPRO端程时，此端为21V编程电 源输入端。对于

6、EPROI®单片机，在EPRO编程期间，此引脚上加 21伏EPROM 编程电源（Vpp） 0（4）用行口P0.0P0.7:通道0,它是8位漏极开路的双向I/O通道，当扩展外 部存贮器时，这也是低八位地址和数据总线，在编程校验期间，它输入和输出字 节代码，通道0吸收/发出二个TTL负载。P1.0P1.7:通道1是8位拟双向I/O通道，在编程和校验时，它发 出低8位地址。通道1吸收/发出一个TTL负载。P2.0P2.7:通道2是8位拟双向I/O通道，当访问外部存贮器时，用作高8位地址总线。通道2能吸收/发出一个TTL负载。P3.0P3.7:通道3准双向I/O通道。通道3能吸收/发出一个T

7、TL负载，P3通道的每一根线还有另一种功能：P3.0:RXD,串行输入口。P3.1:TXD,用行输出口。P3.2:INT0 ,外部中断0输入口。P3.3:INT1 ,外部中断1输入口。P3.4:T0 ,定时器/计数器0外部事件脉冲输入端。P3.5:T1 ,定时器/计数器1外部事件脉冲输入端由于8031具优越性:1.内部flash支持IAP编程，非常便于现场或远程软件 修改，调试，升级，也可保护数据.简化了系统设计，省去了通常外部扩展的 24XX 系列或93XX系列或小容量并行EA2PROM£件数减少，PC面积减小，系统可靠性增 加，总体成本下降.2.保密性好3.片内FLASH容量大，

8、空间利用率高4.性能 价格比及高，所以对于本次电子音箱设计，采用8031单片机。2、蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器， 采用直流电压供电，广泛应用于计 算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等 电子产品中作发声器件。单片机上面使用的蜂鸣器一般都是无源电磁式的蜂鸣器。它由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流 通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下， 周期性地振动发声。3、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,即为半周期的时间，利用计时器计时（此半

9、周期时间），计时到后即反向 输出，重复此过程即得到此频率的脉冲。4、让定时器工作在计数方式，改变计数值 TH0及TL0,以产生不同的频率。5、每个音符使用一个字节，字节的高四位代表音符的高低，低四位代表音符的节拍6、低音1至高音1所对应的频率（Hz）依次是：131、147、165、175、196、 220、247、262、294、330、349、392、440、494、523。乘以二就提升该声音一 个八度音阶，减半则降一个八度。四、设计线路图五、实验步骤1、把P1.0用插针连至SIN插孔上。要输出某一曲调，必须知道此曲调所包 括的音符以及每个音符所占的节拍。 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单

10、音频 率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色 的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。一个音符用 一个字节的代码表示，字节高四位代表音符高低，低四位代表音符的节拍数。要 产生音频信号，只要算出该音频的周期。利用定时器定时半个周期时间，每当定 时时间到达就将输出音频的P1.0反相，然后重复定时半个周期，再将 P1. 0反 相，如此反复就可在P1. 0引脚上得到该音频信号。只要改变计数初值THO TLO 就可以产生不同的音频信号。2、电子音响驱动区的短路片连下边 LB,选喇叭

11、。3、调试、运行程序（见后面）。将播放“兰花草”歌曲。六、程序代码SPK EQU P1.0 ;蜂鸣器所在端口ORG 0000HJMP STARTSTART:MOV R3,#00HNEXT:MOV A,R3MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRJZ STARTMOV R7,AINC R3MOV A,R3MOVC A,A+DPTRMOV R2,AACALL SONGINC R3SJMP NEXT;=歌曲播放子程序=SONG:MOV A,R2 ;取出节拍RL AJNZ KEEPMOV A,#01HKEEP:MOV R2,AREPEAT:ACALL EIGHTHDJNZ R2,REP

12、EATRET;= 产生1/8拍延时子程序=EIGHTH:MOV A,R7 ;查表取出廷时参数，保存到R4MOV DPTR,#DELAY_TMOVC A,A+DPTRMOV R4,AMOV A,R7 ;查表取出1/8拍周期数，保存到R5MOV DPTR,#S_PARAMOVC A,A+DPTRMOV R5,ANEXTCYC:ACALL SOUNDDJNZ R5,NEXTCYCRET;= 发声子程序=SOUND:SETB SPKACALL SDELAYCLR SPKACALL SDELAYRETSDELAY:MOV A,R4 ;廷时值在R4内MOV R0,AXL2:MOV R1,#03HDL1:N

13、OPDJNZ R1,DL1DJNZ R0,XL2RET尸=;=1/8拍周期表=S_PARA:DS 1DHDB 15H,16H,00DB 19H,00H,1CH,00H,1FH,21H,00H,25HDB 00H,29H,2CH,00H,31H,34H,37H,00HDB 3EH,41H,00H,49H,00H,52H,57H,00HDB 62H;= 延时参数表 =DELAY_T:DS 1DHDB 7EH,77H,00HDB 6AH,00H,5EH,00H,54H,4FH,00H,46HDB 00H,3FH,3BH,00H,35H,32H,2FH,00HDB 2AH,27H,00H,23H,00

14、H,1FH,1DH,0C0HDB 1AH;= 歌曲表兰花草 =TABLE:DW 2202H,2902H,2902H,2902H,2906H,2702H ;我从山中来DW 2502H,2702H,2502H,2402H,2208H ;带着兰花草DW 2E02H,2E02H,2E02H,2E02H,2E06H,2c02H;在小园中DW 2902H,2C02H,2D02H,2A02H,2908H祈祷花开早DW 2902H,2E02H,2E02H,2c02H,2906H,2702H丁日看三回DW 2502H,2702H,2502H,2402H,2206H,1D02H 看得花时过DW 1D02H,2502H,2502H,2402H,2206H,2902H 兰花却依然DW 2702H,2502H,2402H,2002H,2208H ;苞也无一个DW 0000H ;END七、设计总结本次设计，编写软件使用的是汇编语言。因为汇编语言是面向机器硬件的语 言，助记符指令和机器指令一一对应，用汇编语言编写的程序效率高，占用存储 空间小，运行速度快，用汇编语言能编写出最优化的程序。能直接管理和控制硬 件设备（功能部件），它能处理中断，也能直接访问存储器及I/O接口电路。本次设计报告主要介绍了用单片机实现的音乐发生器的设计方法。 系统介绍 了该电路的硬件构成和软件工作过程，系统以单片