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。<8031，8051管脚图>8031,8051引脚功能（1）主电源引脚Vss和Vcc Vss接地 Vcc正常操作时为+5伏电源（2）外接晶振引脚XTA

2、L1和XTAL2 XTAL1: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:引脚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/PROG， PSEN ，EA/VPP RST/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RAM中的数据。 ALE/PROG：引脚30,地址锁存有效信号，其主

3、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振荡频率的固定速率 输出，因而它能用作外部时钟或定时，8751内的EPROM编程时，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。

4、同样可以驱动八LSTTL输入。 EA/VPP： 引脚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的指令，8751执行内部EPROM的指令，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EPROM编程时，此端为21V编程电源输入端。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚上加21伏EPROM编程电源（Vpp）。（4）串行口   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。&#

5、160;  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TTL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，串行输出口。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

6、，定时器/计数器1外部事件脉冲输入端    由于8031其优越性: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E2PROM,元件数减少,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,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

7、、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

8、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

9、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P10反相，如此反复就可在P10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。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 0000H JMP START START: MOV R3,#00H NEXT:

10、60;MOV A,R3 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR JZ START MOV R7,A INC R3 MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV R2,A ACALL SONG INC R3 SJMP NEXT = =  歌曲播放子程序 = SONG: MOV A,R2 ; 取出节拍 RL A JNZ KEEP MOV A,#01H KEEP: 

11、MOV R2,A REPEAT: ACALL EIGHTH DJNZ R2,REPEAT RET = =  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R4 MOV DPTR,#DELAY_T MOVC A,A+DPTR MOV R4,A MOV A,R7 ; 查表取出1/8拍周期数,保存到R5 MOV DPTR,#S_PARA MOVC A,A+DPTR MOV R5,A

12、60;NEXTCYC: ACALL SOUND DJNZ R5,NEXTCYC RET = =  发声子程序 = SOUND: SETB SPK ACALL SDELAY CLR SPK ACALL SDELAY RET SDELAY: MOV A,R4 ; 廷时值在R4内 MOV R0,A XL2: MOV R1,#03H DL1: NOP DJNZ R1,DL1 DJNZ R0,XL

13、2 RET = =  1/8拍周期表  = S_PARA: DS 1DH DB 15H,16H,00 DB 19H,00H,1CH,00H,1FH,21H,00H,25H DB 00H,29H,2CH,00H,31H,34H,37H,00H DB 3EH,41H,00H,49H,00H,52H,57H,00H DB 62H = =  延时参数表  = DELAY_T: DS 1DH DB 7EH,77H,0

14、0H DB 6AH,00H,5EH,00H,54H,4FH,00H,46H DB 00H,3FH,3BH,00H,35H,32H,2FH,00H DB 2AH,27H,00H,23H,00H,1FH,1DH,0C0H DB 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,

15、2E02H,2E02H,2E06H,2C02H ;种在小园中 DW 2902H,2C02H,2D02H,2A02H,2908H ;祈祷花开早 DW 2902H,2E02H,2E02H,2C02H,2906H,2702H ;一日看三回 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