单片机课程设计报告 电子琴.docx

单片机课程设计报告系 别： 学科专业： 班 级： 姓 名： 指导老师： 单片机课程设计题目 电子音乐盒设计摘要：该课程设计利用单片机AT89S52与LM386设计扬声器，外接一个喇叭可以发出声音。关键字： 单片机AT89S52 LM386 一、设计目的、要求1.设计目的1）深入了解MCS51系列单片机的功能以及应用，学会制作简单的扬声器。2）了解扬声器工作原理。3）了解“新年好”音乐的设计原理。2.设计要求1）查阅资料，选择合适的设计方案。2）设计完整的硬件电路图，给出设计说明及相关电路参数计算公式，并进行适当的误差分析。3）设计软件流程图，并写出完整的程序，并加以适当的注解。4）根据以上内容写出完整课程设计报告。二、硬件设计1.器件介绍（1）在“单片机系统”中,把P1.0端口连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN端口。（2）在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口连接一个8欧或者是16欧的喇叭。2、设计原理用AT89S51单片机产生优美的音乐声从P1.0端口输出。通过定时器的定时来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。图1.1 电子音乐盒电路原理图3.PCB板图布局图1.2 电子音乐盒PCB效果图4.元器件的焊接1)拿到本套件后清查元器件的数量、质量，并及时更换不合格的元件。2)确定元件的安装方式，电阻采用卧式安装，其它元件采用立式安装。3)电烙铁焊接时间应控制在2-3S，烙铁温度高时焊接时间短，低时焊接时间长。4)电阻焊完后剪掉腿脚用于插接跳线。5)插接集成块要注意方向，U型口对着U型口。6)加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊及短路，焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，确认无误后可通电。三、程序设计1.程序设计思想（1）音乐产生的方法：一首音乐是由许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率。这样就可以利用不同的频率的组合，构成所想要的音乐了。当然，对于单片机来说产生不同的频率非常方便，可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号。所以，只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。现在以单片机12MHZ晶振为例，列出高、中、低音符与单片机计数T0相关的计数值。如下表21.2所示：表21.2 音符与频率对照表音符频率（HZ）简谱码（T值） 音符频率（HZ）简谱码（T值）低1DO26263628# 4 FA#74064860#1DO#27763731中 5 SO78464898低2RE29463835# 5 SO#83164934#2 RE#31163928中 6 LA88064968低 3 M33064021# 693264994低 4 FA34964103中 7 SI98865030# 4 FA#37064185高 1 DO104665058低 5 SO39264260# 1 DO#110965085# 5 SO#41564331高 2 RE117565110低 6 LA44064400 # 2 RE#124565134# 646664463高 3 M131865157低 7 SI49464524高 4 FA139765178中 1 DO52364580# 4 FA#148065198# 1 DO#55464633高 5 SO156865217中 2 RE58764684# 5 SO#166165235# 2 RE#62264732高 6 LA176065252中 3 M65964777# 6186565268中 4 FA69864820高 7 SI196765283下面为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据，低音在019之间，中音在2039之间，高音在4059之间。TABLE:DW 0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0DW 0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0DW 02、下表21.3为音乐的音拍和延时的时间，其中节拍以C调为单位。表21.3 节拍与延时对照表曲调值DELAY 曲调值DELAY调4/4125ms 调4/462ms调3/4187ms 调3/494ms调2/4250ms 调2/4125ms3、对于不同的曲调也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。下面就AT89S51单片机如何产生“新年好”歌曲来说明。在这个程序中是利用两个定时/计数器来完成的。其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。2.程序流程图(如图1.3所示) 图1.3 电子音乐盒设计流程图四、调试结果五、心得体会在为期一周的课程设计当中感触最深的便是实践联系理论的重要性，当遇到实际问题时，只要认真思考。对就是思考，运用所学的知识，一步一步的去探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。本次实习使我们对电子元件及电路设计有一定的感性和理性认识；培养和锻炼我们的实际动手能力。使我们的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力，能分析问题和解决问题的高素质人才，为以后的顺利就业作好准备。本次实习的对我们很重要，是我们应用电子技术专业学生实践中的重要环节。在以前我们学的都是一些理论知识。一周的的时间很短，但是我们学到的比我们在学校两年学的还要多，以前我们光只注意一些理论知识，并没有专门的练习我们的实际动手能力。这次的实习使我意识到我的操作能力的不足，在理论上也有很多的缺陷。六、成员分工及工作情况曹润青：电路设计、论文撰写。韩旭琴：焊接电路。段效梁：程序编写及系统测试。史文龙：帮助检测硬件电路，心得总结。我们组的每个成员都认真负责地完成了各自负责的一块工作，使整个系统得以完成。参考资料：1 李建忠.（第2版）西安电子科技大学出版社2 周良权,傅恩锡,李世馨. 第二版 北京：高等教育出版社 2001.12 附1：元器件清单表1.1 数字电压表所用元器件清单序号名称型号规格器件代号封装数量1单片机AT89S52U1DIP4012780578057805TO-22013电源接口JPDYCK14下载口JTAGIDC1015晶振12MJZHXTAL116LED数码管DLED97二极管4148DPAXIAL0.318滑变RBVR519电阻1KRDAXIAL0.4910电阻10KRMAXIAL0.4311电阻10R13AXIAL0.4112电容220ufCRB.2/.4213电容104CRAD0.1814电容10ufCRB.1/.2215电容47ufCRB.1/.2116电容473CRAD0.2117电容30pfCRAD0.22附2：程序清单;入口地址;ORG0000HLJMPSTARTORG0003HRETIORG000BHLJMPINT_T0ORG0013HRETIORG001BHRETIORG0023HRETIORG002BHRETI;主程序入口;ORG0100HSTART:LCALLCHUSHIHUALCALLMAINLJMPSTART;初始化程序;CHUSHIHUA:MOVTMOD,#01HMOVIE,#82HMOVDPTR,#TABLERET;音乐产生程序;MAIN:CLRAMOVCA,A+DPTRMOVR1,AINCDPTRCLRAMOVCA,A+DPTRMOVR0,AORLA,R1JZMAIN_1MOVA,R0ANLA,R1CJNEA,#0FFH,MAIN_2LJMPMAIN_0MAIN_2:MOVTH0,R1MOVTL0,R0SETBTR0SJMPMAIN_3MAIN_1:CLRTR0MAIN_3:CLRAINCDPTRMOVCA,A+DPTRMOVR2,AMAIN_4:LCALLDELAY200DJNZR2,MAIN_4INCDPTRLJMPMAINMAIN_0:RET;中断程序;INT_T0:MOVTH0,R1MOVTL0,R0CPLP1.0RETI;200ms延时程序;DELAY200:MOVR3,#20DELAY200A:MOVR4,#20DELAY200B:MOVR5,#248DJNZR5,$DJNZR4,DELAY200BDJNZR3,DELAY200ARET;音符音节代码表;新年好全谱;TABLE:DB 0FEH, 25H,02H, 0FEH,25H,02H;0FEH,25H,(1)02H(半拍)04(一拍) DB 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,98H,02H,0FEH,84H,02H;0FFH,01H,(7) DB 0FEH,57H,08H;0FDH,80H,(5)DB0FEH,57H,02H,0FEH,84H,02H;0FDH,0C6H(6)DB0FEH,98H,04H,0FEH,98H,04H;0FEH,07H,(7)DB0FEH,84H,02H,0FEH,57H,02HDB0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04HDB0FEH,25H,02H,0FEH,84H,02HDB0FEH,57H,02H,0FDH,80H,02HDB0FEH,07H,02H,0FEH,57H,02HDB0FEH,25H,08H,00H,00H,04H DB 0FFH,0FFH;结束标志;END