基于AT89C51的音乐倒数计数器

1、题目：音乐倒数计数器1. 设计要求利用数字AT89C51单片机实现倒数计数器的功能，设定时间后在LED数码管上显示相应的时间。其功能和性能指标如下: 字符型LCD(16×2)显示器，显示格式为“TIME 分分：秒秒”。 用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。 一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。 程序执行后工作指示灯LCD闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1K4动作如下： K1-可调整倒计数的时间160分钟。 K2-设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。 K3-设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。 K4-设置倒计数的时间为20分钟，显示“200

2、0” 复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1键，则在LCD上显示出设置画面。此时，若： 按K2键-增加倒计数的时间1分钟。 按K3键-减少倒计数的时间1分钟。 按K4键-设置完成。2. 工作原理 音乐倒数计数器所倒数的时间由数字显示，控制器使用单片机AT89S52。本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89S52作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个计数器，包括以下功能：输出时间，按下键就开始计时，并将时间显示在LCD1602显示器上。当倒计数为0时，蜂鸣器就发出音乐声响等等。该计数器系统主要由计数器模块、LCD显示器模块、蜂鸣器模块、键盘模

3、块、复位模块等部分组成。3. 硬件设计电路原理图下图所示.3.1 AT89C52单片机AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。如图1所示：图13.2 LCD1602液晶显示电路设计与原理工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符（16列2行）。1602字符型LCD通常有14条引脚线或1

4、6条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源。VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。Proteus7.7中的1602液晶只有14个引脚，少了背光电源的两根引脚，完全兼容。本设计中，液晶的数据口与单片机的P0口相连。如图2所示：图23.3 复位

5、电路当MCS -5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。当单片机已在运行当中时，按下复位键后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。如图3所示：图33.4 按键电路题目中要求通过按键来设置定时的时间，并且能为160间的任意时间，根据要求以K1作为第二功能选择位，来更改时间设置的模式。不按K1时，按下K2、K3、K4分别为定时5分钟，10分钟，20分钟；按下K1后，初始为30分钟（为方便上下调节选择30为初始值），然

6、后再按K2为加1分钟，按K3为减1分钟，按K4为设置完成。 如图4所示：如图4所示：3.5 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。 ；蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”表示。单片机驱动他激蜂鸣器的方式有两种：一种是PWM 输出口直接驱动，另一种是利用I/O 定时翻转电平产生驱动波形对蜂鸣器进行驱动。本设计选择利用I/O 定时翻转电平产生驱动波形对蜂鸣器进行驱动。利用I/O 定时翻转电平来产生驱动波形的方式必须利用定时器

7、来做定时，通过定时翻转电平产生符合蜂鸣器要求的频率的波形，这个波形就可以用来驱动蜂鸣器了。比如为2500Hz 的蜂鸣器的驱动，可以知道周期为400s，这样只需要驱动蜂鸣器的I/O 口每200s 翻转一次电平就可以产生一个频率为2500Hz，占空比为1/2duty 的方波，再通过三极管放大就可以驱动这个蜂鸣器了。如图5所示：图54. 软件设计主程序开始初始化，然后扫描键盘、复位电路和计数器。当键盘按键有按下时，调整计数器值，LCD显示新值。当复位键有按下时，计数器复位为初值，重新倒计数。当计数器值倒计为0时，蜂鸣器发出声音，计数器停止倒计，程序结束。主程序流程图、LCD显示流程图和按键流程图分别

8、如下图4-1、图4-2和图4-3所示。 图4-1 主程序流程图图4-2 LCD显示流程图复位键是否按下开始 是否有程序执行LCD闪动是是否有键按下是LCD相应时间否否是LCD倒数的计时是否有键按下LCD显示相应画面是退出否否开始初始化按键扫描按键处理，确定模式时间显示模式有键按下根据按键状态显示相应时间段时间修改模式根据按键状态修改时间否否是是 图4-3 按键流程图5. 仿真结果及结论5.1本课程设计软件仿真结果如下图5-1所示。图5-1课程设计调试结果5.2本课程设计实物仿真结果如下图5-2所示。图5-2课程设计实物模型5.3 经过将近一个星期的课程设计，简单带有LCD显示的音乐倒数计数器基本完成，系统基本功能基本实现，测试运行也基本正常。该系统基本上完成了计数闹时的功能。当然这个系统还存在许多有待完善的地方： 功能相对较少，