单片机电子琴课程设计(共15页)

1、PAGE 单片机原理(yunl)及应用课程设计报告(bogo)学 院： 水利(shul)与能源动力工程学院_班 级：_ _ 学 号：_ _姓 名：_ _时 间：2014-1-6 2014-1-10目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc344070216 任务书 PAGEREF _Toc344070216 h 1 HYPERLINK l _Toc344070217 第一章方案设计 PAGEREF _Toc344070217 h 2 HYPERLINK l _Toc344070218 第二章硬件系统(xtng)设计 PAGEREF _Toc344070218 h

2、4 HYPERLINK l _Toc344070219 第三章软件设计 PAGEREF _Toc344070219 h 7 HYPERLINK l _Toc344070220 第四章系统(xtng)调试 PAGEREF _Toc344070220 h 8 HYPERLINK l _Toc344070221 小 结 PAGEREF _Toc344070221 h 9 HYPERLINK l _Toc344070222 附录(fl)1：原理图 PAGEREF _Toc344070222 h 11 HYPERLINK l _Toc344070223 附录2：源程序 PAGEREF _Toc34407

3、0223 h 12单片机原理及应用课程设计第 PAGE 12页 共13页任务书题 目： 基于(jy)单片机的音乐演奏器设计设计(shj)要求： （1）利用(lyng)实验箱上KEY1KEY7作为电子琴按键，通过软件编程，输出相应的音调。 （2）输出发声采用实验箱上的蜂鸣器。本次课程设计为期一周。周一周二周三周四周五上午布置任务、分组硬件设计软件设计、调试验收成果下午查资料，定方案整理资料，写报告方案设计 本系统是以51系列单片机AT89C51为主控制器，附有扬声器组成。系统完成播放相应音符基本功能。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠(kko)，性价比较高等，具有一

4、定的实用和参考价值。1利用定时器,可以发出不同频率的脉冲(michng),不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出不同的音调。2定时(dn sh)器按所设置的定时参数产生中断,这一次中断发出脉冲低电平,下一次反转发出脉冲高电平。由于定时参数不同,就发出了不同频率的脉冲。本实验中当有键按下，会发出连续脉冲，直到按键松开，才停止发音。发完后继续检测键盘，如果按键还在按下状态，继续发音。各音阶标称频率值：音 阶1234频率(Hz)261.1293.7329.6349.2音 阶5671（高阶）频率(Hz)392.0440.0493.91045.5利用(lyng)实验仪上提供的键盘，使数字键1、

5、2、3、4、5、6、7、8作为电子琴按键(n jin)，按下即发出相应的音调。用P3.0口发出音频脉冲,驱动喇叭。1单片机最小应用系统的P1口接查询式键盘，单片机P2.0口接音频(ynpn)驱动电路。2用串行数据通信线连接计算机与仿真器。3打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加“电子琴.ASM”源程序，进行编译，直到编译无误。4进行软件设置，选择硬件仿真。5打开模块电源和总电源，点击开始调试按钮，点击RUN按钮运行程序。按查询式键盘的18键，扬声器发出高低不同的声音。硬件系统(xtng)设计原理图的确定(qudng)。（原理图见附录1）CPU的选型 CPU为

6、AT89C51单片机 AT89C51是一种(y zhn)带4K HYPERLINK /view/60408.htm 字节FLASH HYPERLINK /view/87697.htm 存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位 HYPERLINK /view/1125.htm 微处理器，俗称 HYPERLINK /view/1012.htm 单片机。AT89C2051是一种带2K HYPERLINK /view/60408.htm 字节闪存可编程可擦除 HYPERLINK /view/13

7、2973.htm 只读存储器的 HYPERLINK /view/1012.htm 单片机。 HYPERLINK /view/1012.htm 单片机的可擦除 HYPERLINK /view/132973.htm 只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失 HYPERLINK /view/87697.htm 存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速 HYPERLINK /view/87697.htm 存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C

8、51 HYPERLINK /view/1012.htm 单片机为很多 HYPERLINK /view/2613031.htm 嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。蜂鸣器 蜂鸣器是一种(y zhn)一体化结构的电子讯响器，采用 HYPERLINK /view/2070482.htm 直流电压供电(n din)，广泛应用于 HYPERLINK /view/3314.htm 计算机、打印机、复印机、报警器、 HYPERLINK /view/1387196.htm 电子玩具、汽车(qch)电子设备、电话机、 HYPERLINK /view/281961.htm 定时器等电子产品中作发声 HY

9、PERLINK /view/481400.htm 器件。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。 PWM 输出口直接驱动是利用PWM 输出口本身可以输出一定的方波来直接驱动蜂鸣器。在单片机的 HYPERLINK /view/37.htm 软件设置中有几个系统寄存器是用来设置PWM 口的输出的，可以设置占空比、周期等等，通过设置这些寄存器产生符合蜂鸣器要求的 HYPERLINK /view/30964.htm 频率的波形之后，只要打开PWM 输出，PWM 输出口就能输出该频率的方波，这个时候利用这个波形就可以驱

10、动蜂鸣器了。比如频率为2000Hz 的蜂鸣器的驱动，可以知道周期为500s，这样只需要把PWM 的周期设置为500s，占空比电平设置为250s，就能产生一个频率为2000Hz 的方波，通过这个方波再利用三极管就可以去驱动这个蜂鸣器了。而利用I/O 定时翻转电平来产生驱动波形的方式会比较(bjio)麻烦一点，必须利用 HYPERLINK /view/281961.htm 定时器来做定时，通过定时翻转(fn zhun)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(zhyng)只需要驱动蜂鸣器的I/O 口每200

11、s 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。 软件设计系统(xtng)调试调试过程(guchng)中出现的问题蜂鸣器音调(yndio)错误蜂鸣器声音断断续续改进的方案对音调频率进行调整，看转换是否有错换掉一些接触不良的导线小 结单片机是我所学专业的主要课程之一，因此我认为(rnwi)单片机课程设计是十分必要而且十分重要的。尽管刚刚拿到课程设计题目时有点迷惘，不知道如何着手，但通过上网和图书馆查阅相关资料，自己(zj)认真钻研以及虚心询问同学，终于解决了一个又一个的困难和障碍，成功完成了任务。通过本次的单片机课程设计，

12、不仅大大地丰富了我的理论知识，而且在实践过程中更令我学会了坚持(jinch)、耐心和努力。此次单片机课程设计需要运用到许多之前所学过的知识，令我认识到自己以前学习的一些不足之处，例如对以前所学知识的理解不够深刻，掌握得不够牢固，运用不够灵活。这让我懂得了认真学习的重要性，以及要孜孜不倦地钻研所学过的知识，做得融会贯通，不能一览而过，不求甚解。在边学习边动手的过程中，我对电子时钟的构造以及原理有了进一步的了解，同时也加深和巩固了我对单片机汇编语言的认识。除此之外，由于是第一次做单片机，因此在此次课程设计的过程中，无论是电路绘制还是汇编语言编写都难免遇到了不少困难和障碍，例如汇编语言编写出错、电路

13、元件无从入手等。在面对困难和障碍时，我庆幸自己没有退缩和逃避，而是通过各种方法，迎难而上，以坚持、耐心和努力勇敢无畏地面对困难，克服困难，解决困难。让我发现问题、分析问题、解决问题以及动手实践的能力都有了很大的提高，并了解到理论知识与实践相结合的重要意义。从这次的课程设计中，我们真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中(dngzhng)，学习单机片机更是如此，程序只有在经常的练习的过程中才能提高。本次课程设计尽管时间不长，但从中所获，将令我受益终生。附录(fl)1：原理图附录(fl)2：源程序BUZZ EQU P1.0 ORG 0000H LJMP M

14、AIN ORG 000BH LJMP INT_T0 ORG 0100HMAIN: MOV SP,#60H ;初始化堆栈(duzhn)指针 MOV 30H,#00 ;定时器初值清零(qn ln) MOV 31H,#00 MOV P1,#0FFH ;设置P1口为输入模式 MOV TMOD,#01H ;设置定时器0为工作模式1 SETB ET0 ;开定时器0中断 SETB EA ;开总中断 CLR TR0 ;关闭定时器0 START: MOV R0,P2 CJNE R0,#0FFH,KEY1 ;键盘扫描 CLR TR0 SJMP STARTKEY1: CJNE R0,#0FEH,KEY2 ;K1键按

15、下 MOV 30H,#0FBH ;设置音阶1 MOV 31H,#0E9H LJMP SET_TIMERKEY2: CJNE R0,#0FDH,KEY3 ;K2键按下 MOV 30H,#0FCH ;设置音阶2 MOV 31H,#5CH LJMP SET_TIMERKEY3: CJNE R0,#0FBH,KEY4 ;K3键按下 MOV 30H,#0FCH ;设置音阶3 MOV 31H,#0C1H LJMP SET_TIMERKEY4: CJNE R0,#0F7H,KEY5 ;K4键按下 MOV 30H,#0FCH ;设置(shzh)音阶4 MOV 31H,#0EFH LJMP SET_TIMERKEY5: CJNE R0,#0EFH,KEY6 ;K5键按下 MOV 30H,#0FDH ;设置(shzh)音阶5 MOV 31H,#045H LJMP SET_TIMERKEY6: CJNE R0,#0DFH,KEY7 ;K6键按下 MOV 30H,#0FDH ;设置(shzh)音阶6 MOV 31H,#92H LJMP SET_TIMERKEY7: CJNE R0,#0BFH,KEY8 ;K7键按下 MOV 30H,