單片機課程設計-基于stc89c52rc單片機的音樂播放器設計-資料下載頁

【導讀】采用共陽七段數碼管顯示當前播放歌曲的序號。可以通過按鍵實現暫停、繼續、上一首、下一首以及復位等基本操作。利用定時器記時這個個半周期時間，每當記時到后就輸出脈沖。及TL0以產生不同頻率的方法，例如頻率為523HZ，其周期T=1/523=1912us，計數脈沖值與頻率的關系公式如下:N=Fi/2/Fr,其中。次時間為1us），Fr為要產生的頻率。列表在后面列出）。單片機40號管腳接VCC，20號管腳接地。度、非易失性存儲技術生產，與標準MCS－51指令系統及8052產品引腳兼容，機適合于許多較為復雜控制應用場合。RST（9腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的。其將通用的微處理器。P3口有兩種功能。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將。外，該引腳會被微弱拉高，單片機執行外部程序時，應設置ALE禁止位無效。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。器中6個中斷源的每一個可定為2個優先級。

　　

【正文】 建立音樂的步驟： 1. 先把樂譜的音符找出，然后建立 T 值表的順序。 2. 把 T 值表建立在 TABLE1，構成發音符是計數值放在 “TABLE”。 3. 簡譜碼（音符）為高位，節拍為（節拍數）為低 4 位，音符節拍碼放在程序的 “TABLE”處。 相關知識： 每一音符使用 1 個字節，字節的高 4 位代表音符的高低，低 4 位代表音符的節拍，表 2 為節拍與節拍碼的對照。如果 1 拍為 秒， 1/4 拍是 秒，只要設定延遲時間就可求得節拍的時間 。假使 1/4 拍為 1DELAY，則 1 拍應為4DELAY，以此類推。所以只要求得 1/4 拍的 DEALY時間，其余的節拍就是它的倍數 . 簡 譜 發 音 簡 譜 碼 T 值 5 低音 SO 1 64260 6 低音 LA 2 64400 7 低音 TI 3 64524 1 中音 DO 4 64580 2 中音 RE 5 64684 3 中音 MI 3 64777 4 中音 FA 7 64820 5 中音 SO 8 64898 6 中音 LA 9 64968 7 中音 TI A 65030 1 高音 DO B 65058 2 高音 RE C 65110 3 高音 MI D 65157 4 高音 FA E 65178 5 高音 SO F 65217 不發音 0 節 拍 碼 節 拍 數 1 1/4 拍 2 2/4 拍 3 3/4 拍 4 1 拍 5 1 又 1/4 拍 6 1 又 1/2 拍 8 2 拍 A 2 又 1/2 拍 C 3 拍 F 3 又 3/4 拍 編程思路如下： 將常用的音符頻率所對應的計數器初值放置在數組 yin[]中， song1[ ]——song9[ ]中所放的每個字節前 4 位乘 2 表示為音符頻率在數組 yin[]中的位置，后 4 位為多少個 1/4 拍。如 0x34，表示音符音符頻率所對應的計數器初值為 yin[6]和 yin[7]，節拍數為 1 拍，即 4 個 1/4 拍。 1/4 拍定時 可以 采用匯編精確定時， 要求不太高的可以嘗試用 C51 循環體來延時。 9 首歌的選擇依靠指針進行指向。 九、關于本次設計元器件及原理的一點補充 定時器 /計數器的應用： 16位的定時器 /計數器實質上就是一個加 1計數器，其控制電路受軟件控制、切換。 當定時器 /計數器為定時工作方式時，計數器的加 1 信號由 振蕩器的 12 分頻信號產生，即每過一個機器周期，計數器加 1，直至計滿溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統的振蕩頻率有關。因一個機器周期等于 12 個振蕩周期，所以計數頻率 fcount=1/12osc。如果晶振為 12MHz，則計數周期為： T=1/（ 12106） Hz1/12=1μs 這是最短的定時周期。若要延長定時時間，則需要改變定時器的初值，并要適當選擇定時器的長度（如 8 位、 13 位、 16 位等）。 當定時器 /計數器為計數工作方式時，通過引腳 T0 和 T1 對外部信號計數，外部脈沖的下降沿將觸發計數。計數器在 每個機器周期的 S5P2 期間采樣引腳輸入電平。若一個機器周期采樣值為 1，下一個機器周期采樣值為 0，則計數器加1。此后的機器周期 S3P1 期間，新的計數值裝入計數器。所以檢測一個由 1 至 0的跳變需要兩個機器周期，故外部事年的最高計數頻率為振蕩頻率的 1/24。 在定時器 /計數器開始工作之前， CPU 必須將一些命令（稱為控制字）寫入定時 /計數器。 其步驟如下： 確定工作方式（即對 TMOD 賦值）； 預置定時或計數的初值（可直接將初值寫入 TH0、 TL0 或 TH TL1）； 根據需要開放定時器 /計數器的中斷（直接對 IE 位賦值）； 啟動定時器 /計數器（若已規定用軟件啟動，則可把 TR0 或 TR1 置 “1” ；若已規定由外中斷引腳電平啟動，則需給外引腳步加啟動電平。當實現了啟動要求后，定時器即按規定的工作方式和初值開始計數或定時）。 定時器 /計數器的工作方式有以下四種 ： 0 當 TMOD 中的 M0=0， M1=0 時，為 13 位計數或定時方式，其中 TLi 使用低5 位， 1 當 TMOD 中的 M0=1， M1=0 時，為 16 位計數或定時方 2 當 TMOD 中的 M0=0， M1=1 時，為 8 位自動重裝初值計數或定時方式 3 T0 為方式 3 時， T1 作為波特率發生器，其 TF TR1 資源出借給 T0 使用，而 T0 可以構成兩個獨立的結構，其中 TL0 構成一個完整的 8 位定時器 /計數器，而 TH0 則是一個僅能對晶振頻率 12 分頻的定時器。 T1 作波特率發生器時，可以設置成方式 0、 1 或 2，用在任何不需要中斷控制的場合。一般 T1 作波特率發生器時，常設置成方式 2 的自動重裝模式 。 在本次設計中，用到了定時器功能，并設置其工作在方式一模式下。通過計數 T 來產生一定頻率的音頻脈沖。而音符節拍則采用了延時的方式來實現，當然也可以通過定時器來實現。 復位電路介 紹： 采用手動復位， VCC 上電時， C 充電，在 10K 電阻上出現電壓，使得單片機復位； 幾個毫秒后， C 充滿， 10K 電阻上電流降為 0，電壓也為 0，使得單片機進入工作狀態。 工作期間，按下 Button， C 放電。 Button 松手， C 又充電，在 10K 電阻上出現電壓，使得單片機復位。 系統設計總體框圖： 系統晶振振蕩電路如下圖所示： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2C11nFC21nFX1CR Y S T A L 本次設計仿真運行效果如下圖所示： 仿真時播放的是第二首歌曲，并且有數碼管顯示。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1AT89C52X11 2 M H zC13 0 p FC23 0 p FL S 1S O UN D E RJ P 1J UM P E R 本次設計所用元器件詳細列表： 元器件名稱 型號 數量 單 片機 STC89C52 1 按鍵 一個自鎖按鍵 3個普通按鍵 4 極性電容 10uf 1 瓷片電容 30uf 2 晶振 12MHZ 1 七段數碼管 GEM5101BE（共陽） 1 蜂鳴器 1 三極管 C9013 2 電阻 10K、 、 470、 330 4 注： 實物中還包括兩個發光二極管，一個用于測試單片機最小系統是否能正常工作，另外一個用于指示單片機是否已被供電。 十、本次課程設計的經驗教訓： 通過這次課程設計，我深深感覺到 :不管一件東西原理多么簡單，要親手做過才知道能把簡 單的東西做好也是一件不容易的事情。最簡單的一個例子，在本次設計之前，我根本不知道蜂鳴器還有有源與無源之分，剛開始買了有源蜂鳴器，結果接到電路中，以上電它就一直叫，而且基本是一種頻率。與仿真效果相差過于懸殊。調了幾天還以為是軟件的原因。甚至一度想放棄做實物出來了，干脆專心搞軟件仿真算了。后來在網上無意中發現蜂鳴器分有源與無源兩種，這才又仔細的查了一下他們的區別。無源蜂鳴器是靠方波驅動的，適合于產生多種不同頻率的音調。這正是本次課程設計所需要的器件。于是又跑到電子市場買了無源的 蜂鳴器回來，接到電路中，發聲正常 ，與仿真結果差別很小。于是又重新打起了精神做實物。 本次設計也算是對自己實踐動手能力的一次訓練，雖然上了那么久的單片機理論課程，可是始終沒有在實實在在的實物上做一下。甚至在此之前還有好多電子器件只聞其名未見其真面目。在做食物的過程中，是對自己各方面能力的一次考驗，不管是硬件還是軟件，在調試方面都有了一定的經驗。特別是遇到具體的問題時，該如何去解決，向同學求助以及如何有效的上網查資料。這次設計對單片機的硬件原理有了更深刻的認識，而且對具體的端口和功能都有了一定的應用。以前聽理論課時感覺很抽象，這次通過做實 物對這些理論知識理解得更深刻了。而且做過硬件后不知不覺就把以前覺得記不住的東西給記住了，這也不失為一種學習的好方法、。單片機本來就是操作、實踐性很強的課程。雖然基礎課程已經上完了，但真正的駕馭單片機才剛剛開始。 在做這次課程設計中，得到了寢室同學熱心的幫助，使我在編寫程序與調試程序方面都有了很大的進步。另外，這次設計也幫助自己找回了許多已經忘記的知識。單純的理論知識學起來是很枯燥的，通過硬件的制作，逼著自己去了解很多元器件的原理以及如何應用這些原理做出具有實際意義的作品。做軟件的仿真容易，硬件 焊接就很有難度了，如何布局才能節省空間而切看起來美觀也是一件很有挑戰性的工作。做硬件時遇到困難是很正常的，一次成功的可能性不大。所以，在遇到困難時要保持一顆冷靜的心，不要急躁，仔細排查是哪里出了問題，一步步的調試，不能打退堂鼓，有時候很可能是一個小小的疏忽，如果放棄了就太可惜了。