单片机课程设计报告--电子琴

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1、课程设计报告课程名称嵌入式系统原理与设计课题名称电子琴专业通信工程班级通信1001班学号姓名指导教师胡瑛乔汇东2013年1月6日湖南工程学院课程设计任务书课程名称嵌入式系统原理与设计课题电子琴专业班级通信工程1001学生姓名学号指导老师胡瑛乔汇东审批任务书下达日期2012年12月18日任务完成日期2013年1月4日设计课题一：电子琴一、问题描述：制作一个由红外遥控器控制发音的电子琴。二、功能要求：1、设计制作或购买能驱动小型扬声器的发音电路，让单片机送出不同频率的方波，驱动此电路发出对应声调的声音。2、将两首简单歌曲的音

2、调和节拍存储在E2PROM芯片里3、通过红外遥控器控制歌曲的选曲，按1键唱第一首歌，按2键唱第二首歌。三、主要器件准备：第一种方案51单片机最小系统、红外遥控器和红外接收HS38B5、扬声器推荐8欧姆0.5W、驱动电路参考驱动电路E2PROM可以使用24C16第二种方案购买WT588D-U语音模块、1单片机最小系统、红外遥控器和红外接收HS38B5、扬声器推荐8欧姆0.5W。目录1整体方案12硬件结构12.1单片机主控板12.2存储器32.3红外遥控32.4功放驱动42.5串行接口电路43软件结构53.1功能模块的划分5

3、3.2各模块的功能设计64调试分析114.1中断处理方式有误114.2音阶和音符录入时出错114.3音乐播放时不对115心得体会126附件136.1各部分实物图136.2源代码157评分表251整体方案这个系统主要是通过红外遥控的方式来控制小型扬声器的发音电路，使单片机发出不同频率的方波，来驱动发音电路发出对应声调的声音。此系统由五个部分组成：单片机最小系统、红外遥控与接收、LM386功放驱动电路、E2PROM存储、串行接口电路等五个部分。单片机最小系统主要用来产生定时脉冲信号，发出不同频率的方波，以使驱动电路发出对应声

4、调的声音。红外遥控部分包括红外遥控器和红外接收器。通过按红外遥控器上的1键和2键来控制音乐的切换播放。E2PROM存储部分主要存储音乐的音调和节拍，为驱动电路提供输出数据，且保证掉电后不丢失数据。串行接口为RS-232C接口，主要是通过该接口将程序从PC机上下载到单片机主控板中。其原理框图如图1所示：功放驱动单P1.6片P3.3机芯P3.5片P3.6红外遥控器S红外接收器IRSCL存储模块IRSCLSDA图1红外遥控电子琴系统框图2硬件结构2.1单片机主控板这个单片机最小系统中包含了复位电路、晶振电路和AT89S51芯片

5、。AT89S51芯片是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytes ISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。主要性能特点有：　　(1)4kBytesFlash片内程序存储器；(2)128bytes的随机存取数据存储器（RAM）；　　(

6、3)32个外部双向输入/输出（I/O）口；(4)2个中断优先级、2层中断嵌套中断；　　(5)6个中断源；(6)2个16位可编程定时器/计数器；25(7)2个全双工串行通信口；　　(8)看门狗（WDT）电路；(9)片内振荡器和时钟电路；(10)与MCS-51兼容；　　(11)全静态工作：0Hz-33MHz；(12)三级程序存储器保密锁定；(13)可编程串行通道；(14)低功耗的闲置和掉电模式。AT89S51引脚分配图如下所示：图2AT89S51引脚分配图晶振是给单片机提供工作信号脉冲的，这个脉冲就是单片机的工作速率在电气上

7、它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，也就是晶振电路。由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器也不会有很大的变化。原理图如图3所示：25图3晶振电路原理图复位电路是提供给单片机一个复位信号。在这次实验中，XTAL1(19脚)和XTAL2（18脚）接晶振电路，RST（9脚）接口跟复位电路相接。原理图如图4所示：图4

8、复位电路原理图2.2存储器这里采用的存储器芯片是24C16。这是一个16K位串行CMOSE2PROM,内部含有2048个8位字节，有一个16字节页写缓冲。该器件通过I2C总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。采用8引脚DIP，其引脚如下图所示。其中，Vcc、GND为电源引脚，SCL、SDA为I2C总线引脚，SCL