基于單片機的音樂定時器設計含任務書-資料下載頁

　　

【正文】 N Y N關中斷，設置堆棧有上電復位標志？冷啟動全面初始化熱啟動恢復正常調用顯示程序鍵被按下？調用顯示程序，設定時間開始計時、工作到點了嗎？停止計時，調用中斷程序開始結束19 單片機音樂程序設計 發聲原理1. 要產生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期(1/頻率)，然后將此周期除以 2，即得出半周期的時間。利用定時器計時這個半周期時間，每當計時到后就將輸出脈沖的I/O 反相然后重復計時此半周期時間再對 I/O 反相，就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。2. 利用 8051 的內部定時器，使用其工作在模式 1 下，改變定時值 TH0 及 TL0 可以產生不同頻率的音頻脈沖。3. 例如頻率為 523Hz，其周期 T＝1/523＝1912us，因此只要令定時器計時956us/1us＝956，在每次計數 956 次時將 I/O 反相，就可得到中音 DO（523Hz） 。計數脈沖值與頻率的關系公式如下：N＝Fi247。2247。Fr ( N：計數次數；Fi：音頻脈沖頻率；Fr：單片機的機器周期) 調各音符頻率與計數值 T 的對照表如表 1 所示。音符 頻率/Hz 簡譜碼（T 值） 音符 頻率/Hz 簡譜碼（T 值）低 1 DO 262 63628 4 FA 740 64860 1 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898低 2 RE 294 63853 5 SO 831 64934 2 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968低 3 M 330 64021 6 932 64994低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 4 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058低 5 SO 392 64260 1 DO 1109 65085 5 SO 415 64331 高 2 RE 1175 65110低 6 LA 440 64400 2 RE 1245 65134 6 466 64463 高 3 M 1318 65157低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178中 1 DO 523 64580 4 FA 1480 65198 1 DO 554 64633 高 5 SO 1568 65217中 2 RE 587 64684 5 SO 1661 65235 2 RE 622 64732 高 6 LA 1760 65252中 3 M 659 64777 6 1865 65268中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283表 41 調各音符頻率與計數值 T 的對照表5. 定時器初始值的求法如下：20T＝65536N＝65536Fi247。2247。Fr例如：設 K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHz，求低音 DO(261Hz)、中音 DO（523Hz） 、高音的 DO（1046Hz）的定時器初始值。T＝65536N＝65536Fi247。2247。Fr＝655361000000247。2247。Fr＝65536500000/Fr低音 DO：T＝65536500000/262＝63627中音 DO：T＝65536500000/523＝64580高音 DO：T＝65536500000/1047＝65059 音樂節拍節拍：每個音符使用 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，如表 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。假設 1/4 拍為 1DELAY，則 1 拍應為 4DELAY，以此 1/4 拍的 DELAY 時間，其余的節拍就是它的倍數。表 3 為 1/4 和1/8 節拍的時間設定。節 拍 碼 節 拍 數 節 拍 碼 節 拍 數1 1/4拍 1 1/8拍2 2/4拍 2 1/4拍3 3/4拍 3 3/8拍4 1拍 4 1/2拍5 1又 1/4拍 5 5/8拍6 1又 1/2拍 6 3/4拍8 2拍 8 1拍A 2又 1/2拍 A 1又1/ 4拍C 3拍 C 1又1/ 2拍F 3又 3/4拍表 42 節拍與節拍碼對曲調 值 DELAY 曲調 值 DELAY調 4/4 125毫秒 調 4/4 62毫秒21調 3/4 187毫秒 調 3/4 94毫秒調 2/4 250毫秒 調 2/4 125毫秒表 43 各調 1/4 節拍的時間設定各調 1/8 節拍的時間設定 音樂編碼建立音樂的步驟：，然后由表 1 建立 T 值表的順序. T 值表建立在 TABLE1，構成發音符的計數值放在TABLE.（音符）為高 4 位，節拍為(節拍數)為低 4 位，音符節拍碼放在程序的TABLE處。簡譜 發音 簡譜碼 T 值 節拍碼 節拍數5 低音 S O 1 64260 1 1/4 拍6 低音 L A 2 64400 2 2/4 拍7 低音 TI 3 64524 3 3/4 拍1 中音 DO 4 64580 4 1 拍2 中音 R E 5 64684 5 1 又1/4 拍3 中音 MI 6 64777 6 1 又1/2 拍4 中音 F A 7 64820 8 2 拍5 中音 S O 8 64898 A 2 又1/2 拍6 中音 L A 9 64968 C 3 拍7 中音 TI A 65030 F 3 又3/4 拍1 高音 DO B 650582 高音 R E C 651103 高音 MI D 651574 高音 F A E 651785 高音 S O F 65217不發音 0表 44 值. 節拍數22下面給出“1/4 拍的延遲時間也就是 187 毫秒”的程序以供大家參考編寫自己的音樂發生程序1/4 拍的延遲時間＝187 毫秒：DELAY: MOV R7, 02D2: MOV R4, 187D3: MOV R3, 248DJNZ R3, $DJNZ R4, D3DJNZ R7, D2DJNZ R5, DELAYRET 系統調試工具 keil c51Keil C51 仿真器是一款利用 KEIL C51 的 IDE 集成開發環境作為仿真環境的廉價仿真器，是利用 SST 公司具有 IAP 功能的單片機 SST89C58 制作而成，主要是利用了 SST89C58 的 IAP 功能，所謂 IAP 功能是 In application program 的英文縮寫，是在應用編程的意思，通俗一點講就是：它可以通過串口將用戶的程序下載到單片機中，可以通過串口對單片機進行編程。它之所以具有這種功能，實際上它有兩塊程序 flash 區，其中一塊 flash 中運行的程序可以更改另外的一塊程序 flash 區中的程序，正是利用這一特性才用它作成了仿真器，我們把仿真器的監控程序事先燒入 SST89C58，監控程序通過 SST89C58 的串口和 PC 通訊，當使用 KEIL C51 的 IDE 環境仿真時，用戶的程序通過串口被監控程序寫入 flash 程序區中，當用戶設置斷點等操作仿真程序時，flash 程序中的用戶程序也在相應的更改，從而實現了仿真功能 。23第 5 章 結論本文在回顧電子定時器發展歷程的基礎上，首先闡述了電子定時器的基本原理，進而詳細介紹了和電子定時器相關的各種專業名詞和術語。硬件選型方面選用 ATMEL 公司的 AT89C2051 單片機作為核心，用 LED 數碼管顯示和繼電器作為電源輸出控制。論文的軟件部分給出了系統運行的流程圖和程序。由于能力和知識水平的限制，設計中存在著不足。如硬件選擇和連接可能有不合理，定時器中未能有電子表功能等人性化部分，以后還需改進。從這次畢業論文設計中，無論對于單片機還是定時器，都進一步清晰了設計概念、學習了專業理論、掌握了芯片知識，而且還增長了實踐經驗，提高了認知水平，促進了自學能力。從諸多方面獲得了很大的收益。24致謝這次的畢業論文設計報告是在 xxx 老師親切關懷和悉心指導下完成的。從畢業設計選題到設計完成，x 老師給予了我耐心指導與細心關懷，有了 x 老師耐心指導與細心關懷我才不會在設計的過程中迷失方向，失去前進動力。x 老師有嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神和精益求精的工作作風，這些都是我所需要學習的，感謝 x 老師給予了我這樣一個學習的機會，讓我學到了更多的知識和不怕困難的精神，在此謹向李老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！　　感謝北華航天工業學院三年來對我的辛苦培育，為我提供了良好的學習環境、讓我在大學這三年里學到很東西讓我爭取到深造的機會。感謝領導、老師們三年來對我無微不至的關懷和指導，還要感謝班里同學和朋友，感謝你們在我遇到困難的時候給我的支持和鼓勵，最后，感謝各位專家、教授在百忙之中抽出時間來評閱我的論文。謝謝你們！25參考文獻[1] ：清華大學出版社，2022（第二版）[2] 趙德安等. 單片機原理與應用. 北京：機械工業出版社，2022[3] :天津大學出版社,20223 第一版[4] 趙亮等. 單片機 C : 人民郵電出版社[5] 何立民. MCS51 :北京航空航天大學出版社[6] :清華大學出版社[7] 夏繼強. 單片機實驗與實踐教程. 北京：[8] 徐惠民、安德寧． 單片微型計算機原理接口與應用．第 1 版．北京：北京[9] 李葉紫. MCS51 :清華大學出版社[10] 鄒應金. 51 :西安電子科技大學出版社[11] 李勛．單片機微型計算機大學讀本．北京：北京航空航天大學出版社，2022[12] 吳金戌等．8051 單片機實踐與應用．北京：清華大學出版社，2022[13] 王治剛．單片機應用技術與實訓．北京：清華大學出版社，2022[14] 吳桂初．單片機在夫蘭克赫茲中的應用．機電工程．1996[15] :清華大學出版社[16] 萬光毅. 單片機實驗與實踐教程(一).[17] 夏繼強,沈德金. 單片機實驗與實踐教程(二).北京：北京航空航天大學出版社,2022． [18] 閻石．數字電子技術基礎．北京：等高教出版社育．1998．1[19] 邱關源．電路．北京：高等教育出版社．1999[21] 魏東. Keil C51 總線外設操作問題的深入分析. 單片機與嵌入式系統應用, 2022(2): 7879 [20] 張景元 基于單片機的多用途定時器的設計與實現電子工程師 2022 年第 8 期 12 13 24 頁 [22] 王振宇 基于單片機的多功能定時器 貴州教育學院學報（自然科學）第十六卷 第四期 79－81 頁26指 導 教 師 情 況姓 名 技術職稱 工作單位指 導 教 師 評 語指導教師評定成績：指導教師簽字： 年 月 日答 辯 委 員 會 評 語最終評定成績：答辯委員會主任簽字： 單位（公章） 年 月 日