单片机控制的数字音乐盒设计
22页1、山东建筑大学信息与电气工程学院学院课程设计说明书目 录目 录I摘 要I1设计目的及要求12总体设计内容12.1 原理简介12.2 方案设计思想12.3 相关芯片说明22.3.1芯片AT89C5122.3.2 芯片LCD1286432.4 电路各模块说明32.4.1 时钟振荡电路、复位电路32.4.2 蜂鸣电路42.4.3 键盘电路42.4.4 显示电路52.5 系统的设计62.6 软件设计62.7 仿真、安装和调试8总结与致谢9参考文献10附录11附录一:音乐程序11附录二:基于单片机的数字音乐盒总电路图19摘 要本设计是基于单片机的数字音乐盒设计,由单片机AT89C51芯片和LCD显示器为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机电子数字音乐盒。要求利用I/O口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调并采用LCD显示信息,从而演奏乐曲(最少三首乐曲,每首不少于30秒),开机时有英文欢迎提示字符,播放时显示歌曲序号(或名称),可通过功能键选择乐曲,暂停,播放。本设计采用4*4键盘,用Protel来画系统硬件图,采用汇编语言进行编程,编程后利用KEIL C51来进行编译,再生成的HEX
2、文件装入芯片中,采用proteus软件来仿真,检验功能得以正常实现。该音乐盒的设计可以通过按键选择不同的曲目,播放和暂停,并通过LCD显示歌曲号及播放时间。关键词:音乐盒;AT89C51;LCD显示器 Protel软件;4*4键盘 I 1设计目的及要求设计目的:运用单片机设计数字音乐盒设计要求: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,从而演奏乐曲(最少储存三首乐曲,每首不少于30秒)2、采用LCD显示信息3、开机时有英文欢迎提示字符,播放时显示歌曲序号(或名称)4、可通过功能键选择乐曲,暂停,播放 5、显示乐曲播放时间或剩余时间2总体设计内容 2.1 原理简介当键盘有键按下时,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,显示乐曲播放的时间,并驱动LCD,显示歌曲号。2.2 方案设计思想用AT89S52单片机的I/O口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调,从而演奏乐曲。共有4乐曲,每首乐曲都由相应的按键控制,并且有开关键、暂停键、上一曲以及下一曲控制键。其组成框图如2.2所示图2.22.3 相关芯片说明2.3.
3、1芯片AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM)的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图2.3所示 图2.32.3.2 芯片LCD12864带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为12864, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字.也可完成图形显示
4、2.4 电路各模块说明2.4.1 时钟振荡电路、复位电路时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中,时钟是保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢。为达到振荡周期是12MHZ的要求,这里要采用12MHZ的晶振,另外有两个22P的独石电容,两晶振引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。其电路图如2.4.1所示图2.4.12.4.2 蜂鸣电路利用PNP管(9012)放大驱动。基极接10K欧姆的电阻,发射极接蜂鸣器,集电极接电源。其电路图如图2.4.2所示图2.4.22.4.3 键盘电路 键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据,传送命 图3令等功能,是人工干预单片机的主要手段。键盘模块采用4*4按键模式(S1-S16),接在单片机的P0口上。当用手按下一个键时,往往按键在闭合位置和断开位置之间跳几下才稳定到闭合状态的情况;在释放一个键时,也回会出现类似的情况。这就是抖动。抖动的持续时间随键盘材料和操作员而异,不过通常总是不大于10ms。很容易想到,抖动问题不解决就会
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