單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 電子琴

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1、 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 系 別： 學(xué)科專業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目 ——電子音樂盒設(shè)計(jì) 摘要：該課程設(shè)計(jì)利用單片機(jī)AT89S52與LM386設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器，外接一個(gè)喇叭可以發(fā)出聲音。 關(guān)鍵字： 單片機(jī)AT89S52 LM386 一、設(shè)計(jì)

2、目的、要求 1.設(shè)計(jì)目的 1）深入了解MCS—51系列單片機(jī)的功能以及應(yīng)用，學(xué)會(huì)制作簡(jiǎn)單的揚(yáng)聲器。 2）了解揚(yáng)聲器工作原理。 3）了解“新年好”音樂的設(shè)計(jì)原理。 2.設(shè)計(jì)要求 1）查閱資料，選擇合適的設(shè)計(jì)方案。 2）設(shè)計(jì)完整的硬件電路圖，給出設(shè)計(jì)說明及相關(guān)電路參數(shù)計(jì)算公式，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼`差分析。 3）設(shè)計(jì)軟件流程圖，并寫出完整的程序，并加以適當(dāng)?shù)淖⒔狻? 4）根據(jù)以上內(nèi)容寫出完整課程設(shè)計(jì)報(bào)告。 二、硬件設(shè)計(jì) 1.器件介紹 （1）在“單片機(jī)系統(tǒng)”中,把P1.0端口連接到“音頻放大模塊”區(qū)域中的SPK IN端口。 （2）在“音頻放大模塊”區(qū)域中的SPK OUT端

3、口連接一個(gè)8歐或者是16歐的喇叭。 2、設(shè)計(jì)原理 用AT89S51單片機(jī)產(chǎn)生優(yōu)美的音樂聲從P1.0端口輸出。通過定時(shí)器的定時(shí)來產(chǎn)生不同頻率的方波，驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出不同音階的聲音，再利用延遲來控制發(fā)音時(shí)間的長(zhǎng)短，即可控制音調(diào)中的節(jié)拍。 圖1.1 電子音樂盒電路原理圖 3.PCB板圖布局 圖1.2 電子音樂盒PCB效果圖 4.元器件的焊接 1)拿到本套件后清查元器件的數(shù)量、質(zhì)量，并及時(shí)更換不合格的元件。 2)確定元件的安裝方式，電阻采用臥式安裝，其它元件采用立式安裝。 3)電烙鐵焊接時(shí)間應(yīng)控制在2-3S，烙鐵溫度高時(shí)焊接時(shí)間短，低時(shí)焊接時(shí)間長(zhǎng)。 4)電阻

4、焊完后剪掉腿腳用于插接跳線。 5)插接集成塊要注意方向，U型口對(duì)著U型口。 6)加熱時(shí)間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、錯(cuò)焊及短路，焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點(diǎn)，確認(rèn)無誤后可通電。 三、程序設(shè)計(jì) 1.程序設(shè)計(jì)思想 （1）音樂產(chǎn)生的方法： 一首音樂是由許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不同的頻率。這樣就可以利用不同的頻率的組合，構(gòu)成所想要的音樂了。當(dāng)然，對(duì)于單片機(jī)來說產(chǎn)生不同的頻率非常方便，可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)。所以，只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可?，F(xiàn)在以單片機(jī)12MHZ晶振為例，列出高、中、低音符與單片機(jī)計(jì)數(shù)T0相關(guān)的計(jì)數(shù)值。如下

5、表21.2所示： 表21.2 音符與頻率對(duì)照表 音符 頻率（HZ） 簡(jiǎn)譜碼（T值） ? 音符 頻率（HZ） 簡(jiǎn)譜碼（T值） 低1　DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 #1　DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低2　RE 294 63835 # 5 SO# 831 64934 #2 RE# 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988

6、 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 ? # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中 1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198

7、# 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235 # 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283 下面為這個(gè)音符建立一個(gè)表格，有助于單片機(jī)通過查表的方式來獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，低音在0－19之間，中音在20－39之間，高音在40－59之間。 TABLE: DW 0,63628,63835,

8、64021,64103,64260,64400,64524,0,0 DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0 DW 0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0 DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0 DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0 DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0 DW 0 2、下表21.3為音樂

9、的音拍和延時(shí)的時(shí)間，其中節(jié)拍以C調(diào)為單位。 表21.3 節(jié)拍與延時(shí)對(duì)照表 曲調(diào)值 DELAY ? 曲調(diào)值 DELAY 調(diào)4/4 125ms ? 調(diào)4/4 62ms 調(diào)3/4 187ms ? 調(diào)3/4 94ms 調(diào)2/4 250ms ? 調(diào)2/4 125ms 3、對(duì)于不同的曲調(diào)也可以用單片機(jī)的另外一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來完成。 下面就AT89S51單片機(jī)如何產(chǎn)生“新年好”歌曲來說明。在這個(gè)程序中是利用兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來完成的。其中T0用來產(chǎn)生音符頻率，T1用來產(chǎn)生音拍。 2.程序流程圖(如圖1.3所示) 圖1.3 電子音樂盒設(shè)計(jì)流程

10、圖 四、調(diào)試結(jié)果 五、心得體會(huì) 在為期一周的課程設(shè)計(jì)當(dāng)中感觸最深的便是實(shí)踐聯(lián)系理論的重要性，當(dāng)遇到實(shí)際問題時(shí)，只要認(rèn)真思考。對(duì)就是思考，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，一步一步的去探索，是完全可以解決遇到的一般問題的。本次實(shí)習(xí)使我們對(duì)電子元件及電路設(shè)計(jì)有一定的感性和理性認(rèn)識(shí)；培養(yǎng)和鍛煉我們的實(shí)際動(dòng)手能力。使我們的理論知識(shí)與實(shí)踐充分地結(jié)合，作到不僅具有專業(yè)知識(shí)，而且還具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，能分析問題和解決問題的高素質(zhì)人才，為以后的順利就業(yè)作好準(zhǔn)備。本次實(shí)習(xí)的對(duì)我們很重要，是我們應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)踐中的重要環(huán)節(jié)。在以前我們學(xué)的都是一些理論知識(shí)。一周的的時(shí)間很短，但是我們學(xué)到的比我們?cè)趯W(xué)校兩年學(xué)的還

11、要多，以前我們光只注意一些理論知識(shí)，并沒有專門的練習(xí)我們的實(shí)際動(dòng)手能力。這次的實(shí)習(xí)使我意識(shí)到我的操作能力的不足，在理論上也有很多的缺陷。 六、成員分工及工作情況 曹潤(rùn)青：電路設(shè)計(jì)、論文撰寫。 韓旭琴：焊接電路。 段效梁：程序編寫及系統(tǒng)測(cè)試。 史文龍：幫助檢測(cè)硬件電路，心得總結(jié)。 我們組的每個(gè)成員都認(rèn)真負(fù)責(zé)地完成了各自負(fù)責(zé)的一塊工作，使整個(gè)系統(tǒng)得以完成。 參考資料： [1] 李建忠.<<單片機(jī)原理與應(yīng)用>>（第2版）西安電子科技大學(xué)出版社 [2] 周良權(quán),傅恩錫,李世馨.<<模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)>> 第二版 北京：高等教育出版社 2001.12

12、附1：元器件清單 表1.1 數(shù)字電壓表所用元器件清單 序號(hào) 名稱 型號(hào)規(guī)格 器件代號(hào) 封裝 數(shù)量 1 單片機(jī) AT89S52 U1 DIP40 1 2 7805 7805 7805 TO-220 1 3 電源接口 JP DYCK 1 4 下載口 JTAG IDC10 1 5 晶振 12M JZH XTAL1 1 6 LED數(shù)碼管 D LED 9 7 二極管 4148 DP AXIAL0.3 1 8 滑變 RB VR5 1 9 電阻 1K RD

13、AXIAL0.4 9 10 電阻 10K RM AXIAL0.4 3 11 電阻 10 R13 AXIAL0.4 1 12 電容 220uf C RB.2/.4 2 13 電容 104 C RAD0.1 8 14 電容 10uf C RB.1/.2 2 15 電容 47uf C RB.1/.2 1 16 電容 473 C RAD0.2 1 17 電容 30pf C RAD0.2 2 附2：程序清單 ;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;; ORG 0000H

14、 LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH LJMP INT_T0 ORG 0013H RETI ORG 001BH RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;; ORG 0100H START: LCALL CHUSHIHUA

15、 LCALL MAIN LJMP START ;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;; CHUSHIHUA: MOV TMOD,#01H MOV IE,#82H MOV DPTR,#TABLE RET ;;;;;;;;;;音樂產(chǎn)生程序;;;;;;;;;; MAIN: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV R1,A INC DPTR CLR A MOVC A,@A+DP

16、TR MOV R0,A ORL A,R1 JZ MAIN_1 MOV A,R0 ANL A,R1 CJNE A,#0FFH,MAIN_2 LJMP MAIN_0 MAIN_2: MOV TH0,R1 MOV TL0,R0 SETB TR0 SJMP MAIN_3 MAIN_1: CLR TR0 MAIN_3: CLR A INC DPTR

17、 MOVC A,@A+DPTR MOV R2,A MAIN_4: LCALL DELAY200 DJNZ R2,MAIN_4 INC DPTR LJMP MAIN MAIN_0: RET ;;;;;;;;;;中斷程序;;;;;;;;;; INT_T0: MOV TH0,R1 MOV TL0,R0 CPL P1.0 RETI ;;;;;;;;;;200ms延時(shí)程序;;;;;;;;;; DELAY200: MOV

18、 R3,#20 DELAY200A: MOV R4,#20 DELAY200B: MOV R5,#248 DJNZ R5,$ DJNZ R4,DELAY200B DJNZ R3,DELAY200A RET ;;;;;;;;;;音符音節(jié)代碼表;;;;;;;;;;新年好全譜;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; TABLE: DB 0FEH, 25H,02H, 0FEH,25H,02H ;0FEH,25H,(1)02H(半拍)04(一拍) DB

19、 0FEH,25H,04H,0FDH,80H,04H ;0FEH,57H,(2) DB 0FEH,84H,02H,0FEH,84H,02H ;0FEH,84H,(3) DB 0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04H ;0FEH,98H,(4) DB 0FEH,25H,02H,0FEH,84H,02H ;0FEH,0C0H(5) DB 0FEH,0C0H,04H,0FEH,0C0H,04H ;0FEH,0E3H(6) DB 0FEH

20、,98H,02H,0FEH,84H,02H ;0FFH,01H,(7) DB 0FEH,57H,08H ;0FDH,80H,(5\) DB 0FEH,57H,02H,0FEH,84H,02H ;0FDH,0C6H(6\) DB 0FEH,98H,04H,0FEH,98H,04H ;0FEH,07H,(7\) DB 0FEH,84H,02H,0FEH,57H,02H DB 0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04H DB 0FEH,25H,02H,0FEH,84H,02H DB 0FEH,57H,02H,0FDH,80H,02H DB 0FEH,07H,02H,0FEH,57H,02H DB 0FEH,25H,08H,00H,00H,04H DB 0FFH,0FFH ;;;;;;;;;;結(jié)束標(biāo)志;;;;;;;;; END