音乐盒设计(单片机课程设计)

1安庆师范学院物理与电气工程学院121、设计任务和要求112、总体设计23、硬件设计3.1硬件电路3.2原理说明24、软件设计55、仿真、安装和调试66、收获与体会附件1：元件清单..........................67附件2:总仿真电路图附件3：音乐程序..........................82单片机课程设计报告音乐盒设计1、设计任务和要求(1)利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演乐曲。(2直接当前播放的歌曲。(3)可通过功能键选择播放上一首、下一首和暂停播放歌曲。2、总体设计(1)要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲(2)利用8052的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。记数脉冲值与频率的关系公式如下：N=Fi/2/FrN：记数值Fi：内部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZFr；要产生的频率(3)：起记数值的求法如下：T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr例如：设K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（1046HZ）的记数值。T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr低音D0的T＝65536－500000／262＝63627中音D0的T＝65536－500000／523＝64580高音D0的T＝65536－500000／1047＝650591单片机课程设计报告3、硬件设计3.1硬件电路本设计中用到89C52单片机，扬声器、键盘、连接线。1．最小系统⑴单片机：本次设计使用单片机芯片AT89C52AT89C52的工作特性：•内含8KB的FLASH存储器檫写次数1000次；•256x8bit内部RAM；•具有32根可编程I/O线；•具有3个16位编程定时器•AT89C52共有6和个定时器中断（定时器和串行口中断•具有1个全双工的可编程串行通信接口；•具有可编程3级程序锁定位；•AT89C52的工作电源为5（1±0.2）V且典型值为5V；•AT89C52最高工作频率为24MHZ；•AT89C52的编程频率为3~24MHZ，编程启动电流和启动电压分别为1mA、5或12V。3.2原理说明当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T1，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T0,显示歌曲号。（1）硬件电路中用0、1分别接k1、k2作为上、下一曲的功能键（2）用P0控制七段码a,b,c,d,e,f。（3）用P1.2口控制喇叭。（4）电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。4、软件设计本程序可以实现课程设计的基本要求，并可以通过按键播放三首歌曲，程序流程图如下：2单片机课程设计报告3单片机课程设计报告4单片机课程设计报告5、仿真、安装和调试按照上面设计的电路在proteus软件内画图,打开单片机软件开发系统Keil,选择89C52单片机,在其中编写程序,运行生成一个后缀名为hex的文件,然后将该文件下载到proteus中的AT89C52单片机中进行仿真,观察实验现象。仿真能实现播放音乐，按键选择曲目，暂停，播放功能。仿真成功后，安装好实验板,然后将音乐程序下载到电路板内,观察结果。能实现播放音乐，按键换曲等功能。程序调试中出现的问题及解决的办法：（1）RET返回指令一定要按正确格式书写或在两行指令间最好不要留空行。（2）程序中的跳转指令的运用很重要，为保险起见，都用LJMP,我们就遇到过跳转指令用错程序无法正常运行的现象。当用JNZ指令时，跳转范围比较少，这时要用一个标号中转。（3）编程时要注意，在程序开始时，要写入各定时器中断的入口地址。（4）改。（5）编程前要加流程图，这样会使思路清晰，例如数字音乐盒的设计思路完全可以按着MP3的工作方式列写流程图。（6）LCD计时正常显示的解决办法：a.1设定在方式250us，由于定时中断过于频繁，使CPU负载过大，导致音乐不能正常播放，时间不能正常显示。解决办法：将定时器1设定在工作方式1，16位计数，计50ms,效果有很大改观。但还有问题。b.当音乐为全4T1显示和音乐播放都会好一些。c.另外，在歌曲中，当遇到一个音符发音为4拍，在编曲中为*CH，因时间较长，当定时器T1变差。改进方案：若采用可以定时时间更长的单片机，可以避免所有问题。5单片机课程设计报告6、收获与体会(1)次课程设计，明显的改善了，首先对于硬件电路的工作原理有了进一步的学习，同时有了一个提升；软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都有了很大的进步。(2)计，除了自己做好自己的课题外，在遇到不懂的地方互相讨论，查阅资料，互助解决问题。另外在编我们也是这么做的，这一点在这次的课程设计中十分重要。(3)乐,心理非常自豪。这次的课程设计在一定程度上改变了我学习单片机这门课程的态度，从最初的认的系统。我明白了一个人要想做好一件事，就必须具备自信心，耐心，还要有毅力，要胆大心细，要勇于尝试，要手脑并用，最后才能交出一份令人满意的答卷。附件：元件清单名称电阻61411数码管开关单片机扬声器6单片机课程设计报告电源电容晶振23130pf(2个),10uf(1个)CRYSTAL附件2:总仿真电路图RP1C2C3123456789U1X1C19R5R6LS1R1R2R3暂停播放7单片机课程设计报告附件：音乐程序shuzhiEQU3fhsongEQUp1.2playEQUp3.0addoneEQUp3.1suboneEQUp3.2dulEQUP1;选曲目的地址;扬声器播放;播放停止键;曲目加一键;曲目减一键；段选welEQUP2；位选ORG0000HLJMPSTARTORG000BHAJMPcont;定时器0溢出中断入口地址ORG0013HAJMPpause;外部中断一入口地址;指向外部中断程序ORG0100HSTART:MOVSP,#50HMOVTH0,#0DBHMOVTL0,#0FFHMOVTMOD,#01HMOVIE,#86HMOVTCON,#00HMOVR0,#00HMOVshuzhi,#00H(是否顺序播放音乐)MAIN:;定时器赋初值；设定T1工作于方式2;开中断JNBplay,firstSJMPMAIN;判断P3.0键是否按下first:ACALLdel20JNBplay,firstMOVshuzhi,#00HMOVdul,#06HMOVwel,#80HMOVDPTR,#dat1ACALLmusic0ACALLnextRET;共阴数码管显示1；dat1首地址赋给DPTRnext:INCshuzhi8单片机课程设计报告MOVA,shuzhiCJNEA,#01,LOOP3MOVDPTR,#dat2MOVdul,#5BHMOVwel,#80HACALLmusic0INCA;A是否=1,不等就跳转到LOOP3;表2首地址送DPTR;显示数值2LOOP3:CJNEA,#02,LOOP4MOVDPTR,#dat3MOVdul,#4FHMOVwel,#80HACALLmusic0INCA;A是否=2,不等就跳转到LOOP4;表3首地址送DPTR;显示数值3LOOP4:CJNEA,#03,nextACALLfirstRET（按键播放上一首音乐）last:DECshuzhiMOVa,shuzhiCJNEa,#02,last1MOVdptr,#dat3MOVdul,#4FhMOVwel,#80hACALLmusic0last1:cjnea,#01,last2MOVdptr,#dat2MOVdul,#5BhMOVwel,#80hACALLmusic0last2:cjnea,#00,lastMOVdptr,#dat1MOVdul,#06hMOVwel,#80hACALLmusic0RETmusic0:MOV20h,#00h;中断计数单元清0music1:clraMOVCa,@a+dptrJZend0;查表取音阶常数;累加器判0看是否是结束符9单片机课程设计报告CJNEa,#0ffh,music5LJMPmusic3;是休止符?;产生100ms停顿music5:NOPkey:JNBplay,k0;判断P3.0键是否按下JNBaddone,k1JNBsubone,k2MOVr6,a;判断P3.2键是否按下;判断P3.1键是否按下;音阶常数送R6INCdptr;DPTR+1MOVa,#0MOVCa,@a+dptrMOVr7,a;取常数送R7SETBtr0;启动定时器T0music2:nopCJNEr0,#0,$CPLsong;输出电平取反;音阶常数送R3MOVa,r6MOVr3,aLCALLdel20MOVa,r7;节拍常数送A;节拍时间到否CJNEa,20h,music2MOV20h,#00hINCDPTR;为取下一音阶作准备LJMPmusic1music3:NOPCLRtr0MOVr2,#14h;休止100ms;关闭定时器music4:NOPMOVr3,#250;R3=250LCALLdel20DJNZr2,music4INCdptr;为取下一音阶作准备LJMPmusic1end0:MOVr2,#200;歌曲结束后,延时1s后继续music6:LCALLdel20DJNZr2,music6MOVr3,#25010单片机课程设计报告（按键选择）k1:ACALLdel20JNBaddone,k1ACALLnextk2:ACALLdel20JNBsubone,k2ACALLlastk0:ACALLdel20JNBplay,k0LJMPstartRET;调用延时子程序;判断P3.2键是否释放;判断P3.1键是否释放；判断3.0键是否释放；延时子程序del20:MOVr4,#05hdel4:NOPDJNZr4,del4DJNZr3,del20RETcont:INC20hMOVth0,#0dbhMOVtl0,#0ffhRETI;计数单元+1;重新10ms定时初值;跳出中断（停止播放）pause:ACALLdel20JNBp3.0,pauseMOVa,r0;判断P3.0键是否有释放;把R0的值给ACPLa;A值取反MOVr0,aRETIdat1:db3bh,20h,3bh,20h,30h,20h,33h,20h,3bh,80h,0ffhdb3bh,20h,3bh,20h,26h,20h,2bh,20h,26h,80h,0ffhdb26h,20h,26h,20h,20h,20h,26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20h,33h,10h,33h,10hdb3bh,60h,40h,20h,4ch,80h,0ffhdb3bh,20h,3bh,20h,30h,20h,33h,20h,3bh,80h,0ffhdb3bh,20h,3bh,20h,26h,20h,2bh,20h,26h,80h,0ffhdb26h,20h,26h,20h,20h,20h,26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20hdb33h,20h,3bh,20h,3bh,20h,40h,2bh,3bh,80h,0ffhdb19h,20h,1ch,40h,26h,20h,19h,20h,1ch,40h,26h,20h,0ffhdb20h,20h,1ch,20h,1ch,20h,20h,20h,26h,80h,0ffhdb19h,20h,1ch,40h,26h,20h,19h,20h,1ch,40h,26h,20h,0ffhdb20h,20h,1ch,20h,1ch,20h,20h,20h,26h,80h,0ffhdb2bh,20h,2bh,40h,3bh,20h,2bh,20h,2bh,40h,2bh,20h,0ffhdb26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20h,2bh,80h,0ffhdb2bh,20h,2bh,40h,3bh,20h,30h,20h,30h,40h,2bh,20h,0ffhdb33h,20h,3bh,20h,3bh,20h,40h,20h,3bh,80h,0ffh,0ffh11单片机课程设计报告dat2:db18h,30h,1ch,10h,20h,40h,1ch,10hdb18h,10h,20h,10h,1ch,10h,18h,40hdb1ch,20h,20h,20h,1ch,20h,18h,20hdb20h,80h,0ffh,20h,30h,1ch,10h,18hdb20h,15h,20h,1ch,20h,20h,20h,26hdb40h,20h,20h,2bh,20h,26h,20h,20hdb20h,30h,80h,0ffh,20h,20h,1ch,10hdb18h,10h,20h,20h,26h,20h,2bh,20hdb30h,20h,2bh,40h,20h,20h,1ch,10hdb18h,10h,20h,20h,26h,20h,2bh,20hdb30h,20h,2bh,40h,20h,30h,1ch,10hdb18h,20h,15h,20h,1ch,20h,20h,20hdb26h,40h,20h,20h,2bh,20h,26h,20hdb20h,20h,30h,80h,20h,30h,1ch,10hdb20h,10h,1ch,10h,20h,20h,26h,20hdb2bh,20h,30h,20h,2bh,40h,20h,15hdb1fh,05h,20h,10h,1ch,10h,20h,20hdb26h,20h,2bh,20h,30h,20h,2bh,40hdb20h,30h,1ch,10h,18h,20h,15h,20hdb1ch,20h,20h,20h,26h,40h,20h,20hdb2bh,20h,26h,20h,20h,20h,30h,30hdb20h,30h,1ch,10h,18h,40h,1ch,20hdb20h,20h,26h,40h,13h,60h,18h,20hdb15h,40h,13h,40h,18h,80h,00hdat3:db26h,20h,20h,20h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20hdb30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20hdb20h,80h,2bh,20h,26h,20h,20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2