硬件课程设计数字时钟电子琴

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1、硬件课程设计实践报告题目：硬件课程设计班级：学号：姓名：指导教师：29/29目录实验一一、开发背景…………………………………………………4二、系统总体方案及设计……………………………………42.1基本原理………………………………………………..42.2乐理知识简述…………………………………………...5三、音乐播放器硬件电路的设计和调试3.1硬件原理电路的设计……………………………………63.2电路原理图………………………………………………7四、软件编程设计与测试4.1编程思路简述……………………………………….

2、.74.2编程方案设计………………………………………..8五、心得体会………………………………………………11实验二一、开发背景………………………………………………..12二、数字时钟的硬件设计…………………………………..12三、数字时钟的软件设计.3.1主程序流程图……………………………………….143.2闹钟检测程序流程框图…………………………….163.3音乐程序流程图………………………………...…..173.4显示子程序流程图………………………………….1729/29四、核心代码4.1初始化代码………

3、…………………………………..184.2时钟芯片模块代码…………………………………..194.3音乐模块代码………………………………………..204.4显示程序代码………………………………………..224.5按键程序代码………………………………………..234.6主程序代码…………………………………………..26五、焊接工艺总结……………………………………………27六、心得体会…………………………………………………2829/29一、开发背景近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动

4、传统控制检测日新月益更新，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片往是作为一个核心部件来使用，智能仪器就是以单片机为核心开发的一系列产品。随着科技的发展，智能仪器和单片机被各个领域所重视，工业方面、冶金方面都存在着许多控制难题，为了提高工作效率这就需要智能仪器和单片机技术的快速发展，为了提高本科生的设计创新能力开设了智能仪器和单片机的课程设计。本设计的目的是培养理论联系实际的学习方法以及独立解决工程实际问题的能力，主要内容是利用89C51单片机及其他一些器件来构成音乐播放器。二、系统总体方案和设计2.1基本原

5、理声音是通过振动产生的。单片机对某一引脚以一定的频率循环置1置0，该引脚便产生一定频率的方波，方波通过放大，作用于一定的物理实件（扬声器），就产生了一定频率的声音。若改变输出方波的频率，产生的声音随之改变。通过控制输出方波的时间长短，声音的长短也可以得到控制，因此，根据乐谱，以类似的音及同样的节拍，单片机就可以产生电子音乐。音乐的播放模式及选择可以通过按键的输入得以实现。为简便起见，以一定的频率方波产生的音在其每个周期内高低幅值得时间各占一半因此，输出引脚在每个方波周期内要动作两次：一次升高，一次降低。即输出引脚

6、的频率是原音频率的两倍。方波的产生由定时器控制。定时器T0工作在定时方式1，改变TH0及TL0，产生不同的音频频率。必须考虑到中断响应时间的影响，尤其在高音部分，若忽略中断响应时间，会使音频频率比标准值低几十Hz，相当于1/4音程，很容易听出来，对低音部分影响不大。一般中断响应时间为3～6个机器周期，经过反复试验取5个机器周期作为校正最为恰当，表1中所给的定时初值就是考虑中断响应后的定时常数。另外，为避免T1中断可能引起杂音，应将定时器T0中断设为高优先级。这样编写出来的程序播放的音与标准音叉进行差频校音，非常准

7、确和谐。音乐播放器的基本硬件电路有六部分组成：单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路、音频发生器、音频放大器和扬声器。音乐播放器硬件电路设计框图如图所示。29/292.2乐理知识简述1、数组之中的奇数位数据（下划线的数组）实现了对声音频率的控制。2、数组之中的偶数位数据（没有下划线的数据）实现了对于每一个声音频率的延时时长的控制，即对应乐谱图上面的节拍数；3、另外，经本人分析之后，我们需要知道的就是：这里的程序其实就是使用了不同的声音频率实现对于低音、中音、高音的do、re、mi、fa、sol、la、si，共2

8、1个音的控制。数组中的数值0x60,0x55,0x4c,0x48,0x40,0x39,0x33,对应低音：do、re、mi、fa、sol、la、si数组中的数值0x30,0x2b,0x26,0x24,0x20,0x1c,0x19,对应中音：do、re、mi、fa、sol、la、si数组中的数值0x18,0x15,0x13,0x12,0x10,0x0e,0x0d,对应高音：