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1、.硬件开发技术报告课题名称音乐盒设计学院工商学院专业班级计0841成员王智慧081842034王倩倩081842033袁宗梅081842052韦颜081842035...目录1设计任务和要求12总体设计13硬件设计23.1硬件电路23.2原理说明24软件设计35仿真、安装和调试36收获与体会46.1元件清单56.2总电路图66.3音乐程序6参考文献9...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(内存两首乐曲)。(2直接当前播放的歌曲。(3)可通过功能键选择各个歌曲2总体设计(1)要产生音频脉冲
2、,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8051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
3、 Fi:内部计时一次为1微秒.故其频率为1MHZ Fr;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(523HZ),高音的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低音D0的T=65536-500000/1047=65
4、059...3硬件设计3.1硬件电路本设计中用到89C51单片机,扬声器。(硬件电路原理图如图1所示)1.最小系统⑴单片机(如图1):本次设计使用单片机芯片AT89C51AT89C51的工作特性:•内含4KB的FLASH存储器檫写次数1000次;•内含128字节的RAM;•具有32根可编程I/O线;•具有2个16位编程定时器•具有6个中断源,5个中断矢量,2级优先权的中断结构;•具有1个全双工的可编程串行通信接口;•具有1个数据指针DPTR;•具有可编程3级程序锁定位;•AT89C51的工作电源为5(1±0.2)V且典型值为5V;•AT89C51
5、最高工作频率为24MHZ;•AT89C51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。(图1)3.2原理说明当键盘有键按下时,判断键值,启动计数器T0,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T1,显示歌曲号。(1)硬件电路中用、分别接S1、S2作为上、下一曲的功能键(2)用P1.0-P1.6控制七段码a,b,c,d,e,f。(3)用P2.0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两首歌曲,
6、程序流程图如下:开始初始化设置音节起始位置设置节拍间距读取音阶,音符播放歌曲节拍结束音乐结束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89c51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AT89c51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)有时会出现程序一
7、点错误也没有,但就是不能正常运行的现象,最后我们发现是因为程序中有的指令书写得不规范导致的,例如有的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)编程过程中要注意加注释或分割线,否则,在程序过长时容易变得很乱,不便于查找或更改。(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
8、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.两个定时器同时工作,存在中断时序问题,刚开始时我们把定时器1