單片機音樂盒課程設計

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文檔簡介

1、　　課程設計報告書　　課程名稱：單片機　　課題名稱：電子音樂盒　　2013 年 01月01日　　目錄　　1.設計目的………

2、…………………………………..1　　2.設計要求和設計指標1　　3.設計內容1　　3.1硬件部分1　　3.1.1 …1　　3.2 軟件部分1&

3、lt;/p>　　4.本設計改進建議3　　5.總結（感想和心得等）3　　6.主要參考文獻3　　附錄4　　1．設計目的

4、通過學習單片機課程，對單片機的硬件設計，軟件設計掌握有了不少了解，學習了protel 99 SE 和keil軟件，鍛煉了自己的編程能力，對單片機硬件和軟件的設計都有了進一步的認識和提高。為以后的學習也打下了很好的基礎。　　2.設計要求和設計指標　　(1)利用I/O口產生一定頻率的方波，驅動蜂鳴器，發(fā)出不同的音調，從而演樂曲(內存兩首樂曲)。</p&

5、gt;　　(2) 可通過功能鍵選擇樂曲，播放不同音樂。　　(3)要產生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期(1/音頻),然后將此周期除以2,即為半周期的時間,利用定時器計時這個半周期時間,每當計時到后就將輸出脈沖的I/O反相,然后重復計時此半周期時間再對I/O口反相,就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖　　(4)利用8051的內部定時器使其

6、工作在計數器模式MODE1下,改變記數值TH0及TL0以產生不同頻率的方法。例如頻率為523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令計數器定時956/1=956在每記數9次時將I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。　　記數脈沖值與頻率的關系公式如下：　　N=Fi/2/Fr N：記數值

7、Fi：內部計時一次為1微秒．故其頻率為1MHZ　　Fr；要產生的頻率　　(5)：起記數值的求法如下：　　T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr　　例如：設K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523H

8、Z），高音的D0（1046HZ）的記數值。　　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&l

9、t;p>　　低音D0的T＝65536－500000／1047＝65059　　3.設計內容　　3.1 硬件部分　　本設計中用到89C51單片機，蜂鳴器，獨立式按鍵。（硬件電路原理圖如圖1所示）

10、;　　3.11 原理說明　　當鍵盤有鍵按下時，判斷鍵值，啟動計數器T0，產生一定頻率的脈沖，驅動蜂鳴器，放出樂曲。　?。?）硬件電路中用K1, K2, K3, K4分別接P0.0, P0.1, P0.2, P0.3作為對應歌曲按鍵。　?。?）用P1.0口接蜂鳴器。<

11、;/p>　?。?）電路為12MHZ晶振頻率工作。 　　音樂盒原理圖　　3.2.軟件部分　　本程序可以實現課程設計的基本要求，并可以通過按鍵播放兩首歌曲，程序流程圖如下：

12、　　4．本設計改進建議　?。?）有時會出現程序一點錯誤也沒有，但就是不能正常運行的現象，最后我們發(fā)現是因為程序中有的指令書寫得不規(guī)范導致的，例如有的RET返回指令一定要按正確格式書寫或在兩行指令間最好不要留空行。　　（2）程序中的跳轉指令的運用很重要，為保險起見，都用LJMP,我們就遇到過跳轉

13、指令用錯程序無法正常運行的現象。當用JNZ指令時，跳轉范圍比較少，這時要用一個標號中轉。　　（3）編程時要注意，在程序開始時，要寫入各定時器中斷的入口地址。　?。?）編程過程中要注意加注釋或分割線，否則，在程序過長時容易變得很亂，不便于查找或更改。　　5.收獲與體會<

14、;/p>　　(1)學習單片機的課時不多，對單片機的硬件設計，軟件設計掌握的深度不夠，但通過此次課程設計，明顯的改善了，首先對于硬件電路的工作原理有了進一步的學習，同時有了一個提升；軟件方面，在程序的設計，程序的調試方面都有了很大的進步。　　(3) 通過這次課程設計，我體會到了成功的喜悅，聽著自己設計的程序下載到單片機中播放出音樂,心理非常自豪。這次的課程設計在一定程度

15、上改變了我學習單片機這門課程的態(tài)度，從最初的認為學它沒有什么實際意義，到如今愛上單片機學習，并希望能將理論運用到實踐，設計出更好更完整的系統(tǒng)。我明白了一個人要想做好一件事，就必須具備自信心，耐心，還要有毅力，要膽大心細，要勇于嘗試，要手腦并用，最后才能交出一份令人滿意的答卷。　　6. 主要參考文獻　　[1] 單片機

16、原理及應用清華大學出版社　　[2] Protel 99 SE 印刷電路板設計教程機械工業(yè)出版社　　[3] 王為青，程國鋼.單片機Keil Cx51應用開發(fā)技術[M]. 北京：人民郵電出版社,2007.02　　[4] 閻石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，1998.12，第4版</p

17、>　　[5] 鄧元慶.數字電路與邏輯設計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001　　附件1：元件清單　　附件2：音樂程序　　K1 EQU P0.0;定義引腳　　K2

18、 EQU P0.1　　K3 EQU P0.2　　K4 EQU P0.3　　SPK EQU P1.0 ;定義蜂鳴器引腳　　ORG 0000H　　LJMP MAIN　　ORG 001B

19、H　　LJMP T1SER 　　ORG 0030H　　MAIN: JNB K1,G1　　JNB K2,G2　　JNB K3,G3</p&g

20、t;　　JNB K4,G4　　LJMP MAIN　　G1: LCALL GQ1　　G2: LCALL GQ2　　G3: LCALL GQ3<p&

21、gt;　　G4: LCALL GQ4　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;　　GQ1:　　MOV SP,#30H</p

22、>　　MOV TMOD,#10H;設T1工作方式1　　MOV IE,#88H;允許中斷　　LOOP1:MOV 40H,#00H;簡譜碼指針清0　　LOOP2:MOV A, 40H;簡譜碼指針放入A　　MOV DPTR, #TABLE

23、1　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE1中取簡譜碼　　MOV R1,A;取到的簡譜碼暫存于R1　　JZ FINISH;簡譜碼是00H(結束碼),轉移　　ANL A,#0FH;不是00H,取低4位(節(jié)拍碼)

24、　MOV R2,A;將節(jié)拍碼存入R2中　　MOV A,R1;將取到的簡譜碼再放入A　　SWAP A;高低4位交換　　ANL A,#0FH;取低4位(唱名碼)　　JNZ SING;唱名碼不是00H,轉移　　CLR T

25、R1;唱名碼是00H,則不發(fā)音　　SJMP WY;轉移至WY　　SING:DEC A;唱名碼減1　　MOV 50H,A;唱名碼存入50H　　RL A;乘2　　MOV DPT

26、R, #TABLE2　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE2取計數值高8位　　MOV TH1, A;計數值高8位存入TH1　　MOV 51H, A;計數值高8位存入51H　　MOV A, 50H;將取到的唱名碼再放入A

27、　　RL A;乘2　　INC A;唱名碼加1　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE2取計數值低8位　　MOV TL1, A;計數值低8位存入TL1　　MOV 52H, A;計數值低8

28、位存入52H　　SETB TR1;啟動T1　　WY:LCALL DELAY;調用基本單位時間(1/4拍)　　INC 40H;簡譜碼指針加1　　SJMP LOOP2;取下一個簡譜碼　　FINISH:CLR TR1;

29、停止T1　　LJMP MAIN;重復播放　　T1SER:PUSH ACC;將A的值暫存于堆棧　　PUSH PSW;將PSW的值暫存于堆棧　　MOV TL1, 52H;重置定時器初值　　MOV TH1, 51H</

30、p>　　CPL SPK;將SPK取反　　POP PSW;至堆棧取回PSW值　　POP ACC;至堆棧取回A值　　RETI;返回主程序　　TABLE1:DB 84H,62H,82H,0B6H,02H;簡譜碼表

31、　　DB 94H,0B4H,86H,02H　　DB 84H,42H,52H,64H,52H,42H　　DB 58H,04H,04H　　DB 84H,62H,82H,0B6H,0A2H　　DB 94H,0B4H,86H,02H<

32、;p>　　DB 84H,52H,62H,76H,32H　　DB 48H,04H,04H　　DB 94H,0B4H,0B6H,02H　　DB 0A4H,92H,0A2H,0B6H,02H　　DB 92H,0A2H,0B2H,92H,92H,82H,62H,42H<

33、;/p>　　DB 58H,04H,04H　　DB 84H,62H,82H,0B6H,0A2H　　DB 94H,0B4H,86H,02H　　DB 84H,52H,62H,76H,32H　　DB 48H,04H,04H<

34、;p>　　DB 00H　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;　　GQ2:

35、;　　MOV SP,#30H　　MOV TMOD,#10H;設T1工作方式1　　MOV IE,#88H;允許中斷　　LOOP12:MOV 40H,#00H;簡譜碼指針清0　　LOOP22:MOV A, 40H;簡譜碼指針放入A</

36、p>　　MOV DPTR, #TAB2　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TAB2中取簡譜碼　　MOV R1,A;取到的簡譜碼暫存于R1　　JZ FINISH2;簡譜碼是00H(結束碼),轉移　　ANL A,#0FH;不是00H,

37、取低4位(節(jié)拍碼)　　MOV R2,A;將節(jié)拍碼存入R2中　　MOV A,R1;將取到的簡譜碼再放入A　　SWAP A;高低4位交換　　ANL A,#0FH;取低4位(唱名碼)　　JNZ SING2;唱名碼不是00H

38、,轉移　　CLR TR1;唱名碼是00H,則不發(fā)音　　SJMP WY2;轉移至WY2　　SING2:DEC A;唱名碼減1　　MOV 50H,A;唱名碼存入50H　　RL A;乘2</

39、b>　　MOV DPTR, #TABLE2　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE2取計數值高8位　　MOV TH1, A;計數值高8位存入TH1　　MOV 51H, A;計數值高8位存入51H　　M

40、OV A, 50H;將取到的唱名碼再放入A　　RL A;乘2　　INC A;唱名碼加1　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE2取計數值低8位　　MOV TL1, A;計數值低8位存入TL1</p

41、>　　MOV 52H, A;計數值低8位存入52H　　SETB TR1;啟動T1　　WY2: LCALL DELAY;調用基本單位時間(1/4拍)　　INC 40H;簡譜碼指針加1　　SJMP LOOP22;取下一個簡譜碼<

42、;/p>　　FINISH2:CLR TR1;停止T1　　LJMP MAIN　　TAB2:DB 64H,62H,52H,64H,04H;簡譜碼表　　DB 62H,82H,62H,52H,64H,04H<p&g

43、t;　　DB 44H,42H,52H,62H,82H,64H　　DB 54H,52H,42H,54H,04H　　DB 66H,81H,61H,92H,86H　　DB 92H,82H,82H,62H,86H,12H　　DB 64H,52H,52H,84H,6

44、2H,52H　　DB 54H,52H,42H,54H,04H　　DB 64H,62H,52H,64H,04H　　DB 62H,82H,62H,52H,64H,04H　　DB 44H,42H,52H,62H,82H,64H

45、　　DB 54H,52H,42H,54H,04H　　DB 66H,81H,61H,92H,86H　　DB 92H,82H,82H,62H,84H,04H　　DB 02H,62H,52H,62H,84H,62H,52H　　DB 52H,46H,44H,04H&l

46、t;/p>　　DB 42H,52H　　DB 64H,62H,82H,94H,92H,0D2H　　DB 0D2H,0C2H,0B2H,92H,84H,04H　　DB 92H,82H,62H,52H,44H,22H,42H　　DB 54H,52H,

47、42H,54H,42H,52H　　DB 64H,62H,82H,94H,92H,0D2H　　DB 0C2H,0B2H,0B2H,0C2H,0B4H,04H　　DB 84H,82H,62H,0A2H,0B2H,42H,52H　　DB 64H,04H,54H,04H</

48、p>　　DB 44H,04H,04H,04H　　DB 00H　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

49、;;;;;;;;;　　GQ3:　　MOV SP,#30H　　MOV TMOD,#10H;設T1工作方式1　　MOV IE,#88H;允許中斷　　LOOP13:MOV 40H,#00H

50、;簡譜碼指針清0　　LOOP23:MOV A, 40H;簡譜碼指針放入A　　MOV DPTR, #TAB3　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TAB3中取簡譜碼　　MOV R1,A;取到的簡譜碼暫存于R1　　JZ F

51、INISH3;簡譜碼是00H(結束碼),轉移　　ANL A,#0FH;不是00H,取低4位(節(jié)拍碼)　　MOV R2,A;將節(jié)拍碼存入R2中　　MOV A,R1;將取到的簡譜碼再放入A　　SWAP A;高低4位交換　　A

52、NL A,#0FH;取低4位(唱名碼)　　JNZ SING3;唱名碼不是00H,轉移　　CLR TR1;唱名碼是00H,則不發(fā)音　　SJMP WY3;轉移至WY3　　SING3:DEC A;唱名碼減1　　MO

53、V 50H,A;唱名碼存入50H　　RL A;乘2　　MOV DPTR, #TABLE2　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE2取計數值高8位　　MOV TH1, A;計數值高8位存入TH1</p&

54、gt;　　MOV 51H, A;計數值高8位存入51H　　MOV A, 50H;將取到的唱名碼再放入A　　RL A;乘2　　INC A;唱名碼加1　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TAB

55、LE2取計數值低8位　　MOV TL1, A;計數值低8位存入TL1　　MOV 52H, A;計數值低8位存入52H　　SETB TR1;啟動T1　　WY3:LCALL DELAY;調用基本單位時間(1/4拍)

56、　　INC 40H;簡譜碼指針加1　　SJMP LOOP23;取下一個簡譜碼　　FINISH3: CLR TR1;停止T1　　LJMP MAIN　　TAB3:DB 82H,62H,64H;簡譜碼表&

57、lt;p>　　DB 72H,52H,54H　　DB 42H,52H,62H,72H　　DB 82H,82H,84H　　DB 82H,62H,64H　　DB 72H,52H,54H　　DB 42H,62H,82

58、H,82H　　DB 64H,04H　　DB 52H,52H,52H,52H　　DB 52H,62H,74H　　DB 62H,62H,62H,62H　　DB 62H,72H,84H<p

59、>　　DB 82H,62H,64H　　DB 72H,52H,54H　　DB 42H,62H,82H,82H　　DB 44H,04H　　DB 00H　　;;;;;;;;;

60、;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;　　GQ4: 　　MOV SP,#30H　　MOV

61、TMOD,#10H;設T1工作方式1　　MOV IE,#88H;允許中斷　　LOOP14:MOV 40H,#00H;簡譜碼指針清0　　LOOP24:MOV A, 40H;簡譜碼指針放入A　　MOV DPTR, #TAB4<p&g

62、t;　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TAB4中取簡譜碼　　MOV R1,A;取到的簡譜碼暫存于R1　　JZ FINISH4;簡譜碼是00H(結束碼),轉移　　ANL A,#0FH;不是00H,取低4位(節(jié)拍碼)　　MOV R2,A;將節(jié)拍碼存入R2中&l

63、t;/p>　　MOV A,R1;將取到的簡譜碼再放入A　　SWAP A;高低4位交換　　ANL A,#0FH;取低4位(唱名碼)　　JNZ SING4;唱名碼不是00H,轉移　　CLR TR1;唱名碼是00H,則不發(fā)音</

64、p>　　SJMP WY4;轉移至WY4　　SING4:DEC A;唱名碼減1　　MOV 50H,A;唱名碼存入50H　　RL A;乘2　　MOV DPTR, #TABLE2</p&

65、gt;　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE2取計數值高8位　　MOV TH1, A;計數值高8位存入TH1　　MOV 51H, A;計數值高8位存入51H　　MOV A, 50H;將取到的唱名碼再放入A

66、　　RL A;乘2　　INC A;唱名碼加1　　MOVC A,@A+DPTR;到表格TABLE2取計數值低8位　　MOV TL1, A;計數值低8位存入TL1　　MOV 52H, A;計數值低8位存入52H

67、　　SETB TR1;啟動T1　　WY4:LCALL DELAY;調用基本單位時間(1/4拍)　　INC 40H;簡譜碼指針加1　　SJMP LOOP24;取下一個簡譜碼　　FINISH4:CLR TR1;停止T1

68、　　LJMP MAIN　　TAB4:DB 42H,42H,44H,14H;簡譜碼表　　DB 62H,62H,64H,44H　　DB 42H,62H,84H,84H　　DB 72H,62H,54H,04H

69、　　DB 52H,62H,74H,74H　　DB 62H,52H,64H,44H　　DB 42H,62H,54H,14H　　DB 32H,52H,44H,04H　　DB &

70、lt;/p>　　DB 　　DB 　　DB 　　DB 　　DB

71、 　　DB 　　DB 　　DB 00H　　TABLE2:DW 0FD82H,0FDC8H,0FE06H ;唱名碼表<

72、/p>　　DW 0FE22H,0FE56H,0FE85H　　DW 0FE9AH,0FEB2H,0FEE4H　　DW 0FF03H,0FF11H,0FF2BH　　DW 0FF42H,0FF4DH,0FF61H　　DELAY:MOV R4

73、,#250;延時187ms的循環(huán)次數　　LP1:MOV R5,#0;延時0.935ms的循環(huán)次數　　DJNZ R5,$　　DJNZ R4,LP1　　DJNZ R2,DELAY;節(jié)拍數未到,轉移

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