單片機(jī)音樂彩燈設(shè)計(jì)

1、藝術(shù)彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一. 概述1. 1 藝術(shù)彩燈的設(shè)計(jì)背景及意義彩燈是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊环N裝飾用品，它美觀大方，尤其在節(jié)日期間，倍增節(jié)日氣氛。它蘊(yùn)涵著豐富的文化底蘊(yùn)，被廣泛地應(yīng)用于各種店面的裝飾。變換無窮的彩燈樣式，給城市增添活力，吸引著人們的注意力，深受人民的喜愛。 在日常生活中，人們還將彩燈擺放成各種圖案，增添美感。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的 方向發(fā)展。科學(xué)技術(shù)更加貼近人們的生活，向著滿足人們需求的方向發(fā)展。節(jié)日彩燈的設(shè)計(jì)與制作工藝也一步一步的走向成熟。1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能概述本設(shè)計(jì)是以 AT89C51 單片機(jī)為基礎(chǔ)的音樂彩燈控制方案，來實(shí)現(xiàn)對(duì)LED

2、彩燈的控制。以AT89C51 單片機(jī)作為主控核心，通過匯編語言來控制單片機(jī)按下“開始”按鍵，8 個(gè) LED燈從上到下開始循環(huán)點(diǎn)亮，按下“上”按鍵，燈由上向下流動(dòng)，按下“下”按鍵，燈由下向 上流動(dòng)，按下“停止”按鍵，所有燈為暗。二. 彩燈設(shè)計(jì)內(nèi)容簡要：2.1 彩燈設(shè)計(jì)任務(wù)：以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)日音樂彩燈控制器。2.2 彩燈設(shè)計(jì)要求：P1.2-開始，按此鍵則燈開始流動(dòng)（由上而下）。P1.3-停止，按此鍵則停止流動(dòng)，所有燈為暗。P1.4-上，按此鍵則燈由上向下流動(dòng)。P1.5-下，按此鍵則燈由下向上流動(dòng)。2.3 彩燈總體控制框圖：3.2 AT89C51 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)：AT89C51 是一種帶

3、4K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory )的單片機(jī)芯片，它采用靜態(tài)CMOS 工藝制造 8 位微處理器，最高工作頻率位24MHZ。AT89C5 外形及引腳排列如圖所示：P.OJASP2.17AQP2.2/A10P2.311P2.513P2.6/A14P2J/A15P3 O/RXIP!.2yNT0P3 3/1NT1P5.4/TOP3.5/TP3.oywrF37/R&管腳說明：RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。音樂程序復(fù)程程序=CTAL2pooM

4、noPO.1/AD1PO.3?AD3FO 5/AD5PO0/AC6PO 7/AE?7XTAL1tI* ft 1P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出 原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用

5、作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)， 將輸出電流， 這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接 收。P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸 入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。 在給出地址“ 1 ”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出

6、其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng)P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低 電平，P3 口將輸出電流(ILL )這是由于上拉的緣故。ALE/PROG ：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正 脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的

7、。 然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX ， MOVC 指令是 ALE 才起作 用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE 禁止，置位無效。PSEN :外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。EA/VPP ：當(dāng) EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH )，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1 時(shí)， EA 將內(nèi)

8、部鎖定為RESET ;當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。XTAL1 和 XTAL2 :反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。33 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能描述： 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路圖如圖所示：Cl1t上DST)IFsrO 0-四系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)ORG 0000HAJMP MAINORGOOOBHAJMP INTORG 0020HJMP MAIN;否則返回MOV 51H,#LOW TABLE10ACALL BOFANG;音樂播放初始設(shè)置LJMP DOWNLIGHTSETB P3.5JNB P12STARTAJMP STOPAJMP GETDATAMOV 51H,#LOW TABL

9、E10ACALL BOFANG;音樂播放初始設(shè)置._LL和.MAIN:JNB P1.2,START ;判斷按鍵 P1.2（開始鍵）為 0 時(shí)轉(zhuǎn) MAIN 程序START:MOV 50H,#HIGH TABLE10 ;開始（默認(rèn)情況下上到下）STOP:MOV P0,#0FFH ;停止DOWN:MOV51H,#LOW TABLE10ACALLBOFANG;音樂播放初始設(shè)置DOWNLIGHT:MOV DPTR,#TABLE1 ;將 TABLE1 首地址賦數(shù)據(jù)指針UP:MOV 50H,#HIGH TABLE10；下到上UPLIGHT:MOV DPTR,#TABLE2 ;將 TABLE2 首地址賦數(shù)據(jù)指

10、針GETDATA:MOV R0,#08HMOV50H,#HIGH TABLE10；上到下XL-IJ-P-Of-Fi艸PLJ A；FC他H曲Ff 切PL. U*壯MMn、筮卩亠皿r:-At卩：卡M.叭 卩 廣帥MOV R6,DPH;暫存指針值MOV R7,DPLLOOP:CLR A ;A 清零MOV DPH,R6MOV DPL,R7MOVC A,A+DPTR;表數(shù)據(jù)送 AMOV P0,A;將 A 值送 P0 端口INC DPTR;數(shù)據(jù)指針加 1，指向表中的下一數(shù)據(jù)MOV R6,DPHMOV R7,DPLJNB P1.2,START ;P1.2 口低電平則轉(zhuǎn) START 程序執(zhí)行JNB P1.3,

11、STOP ;P1.3 口低電平則轉(zhuǎn) STOP 程序執(zhí)行JNB P1.4,DOWN ;P1.4 口低電平則轉(zhuǎn) DOWN 執(zhí)行JNB P1.5,UP;P1.5 口低電平則轉(zhuǎn) UP 左循環(huán)程序執(zhí)行LJMP MUSIC ;跳轉(zhuǎn)音樂程序BACK:DJNZ R0,LOOPCLR A;判斷是上還是下MOV DPH,R6MOV DPL,R7MOVC A,A+DPTRJNZ DOWNLIGHTLJMP UPLIGHT BOFANG:MOV TMOD,#11H;音樂播放初始設(shè)置MOV IE,#82HMOV 40H,#00HRETMUSIC:MOV A,40H;音樂播放處理MOV DPH,50H;取表地址MOV D

12、PL,51HMOVC A,A+DPTR;將表數(shù)據(jù)送累加器 AJZ ST0P2；累加器 A 為 0 則轉(zhuǎn)移（說明歌曲播放完 得重新播放）MOV R1,AANL A,#0FHRL AM0V R2,AM0V A,R1SWAP AANL A,#0FHJNZ SINGCLR TR0LJMP W1SING: DEC AM0V 22H,ARL AMOVDPTR,#TABLE00MOVCA,A+DPTRMOVTH0,AMOV21H,AMOVA,22HRL AINC AMOVC A,A+DPTRMOV TL0,AMOV 20H,ASETB TR0W1: LCALL DELAYINC 40HJNZ STOP1 ;

13、A 不為 0 則轉(zhuǎn)移LJMP BACKSTOP1: CLR TR0 ;音符結(jié)束重新播放處理LJMP BACK STOP2: CLR TR0 ;整首歌曲播放結(jié)束處理MOV R2,#03HLCALL DELAYLCALL BOFANGLJMP BACKTABLE00: DW 64580,64684,64777,64820DW 64898,64968,65030,64260DW 64400,64524,65058,63835,64021INT:PUSH PSWPUSH ACCMOV TH0,21HMOV TL0,20HCPL P3.5POP ACCPOP PSWRETIDELAY: MOV R4,#

14、100 ;延時(shí) 100msLOOP3: MOV R5,#0FFHLOOP4: DJNZ R5,$DJNZ R4,LOOP3DJNZ R2,DELAYRETTABLE1:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH,01H TABLE2:DB 7FH,0BFH,0DFH,0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH,00HTABLE10:DB 0d4H,84H,94H,82H,92HDB 12H,22H,82H,92H,02H,92H,82H,0d2HDB 82H,92H,14H,84H,02H,0d1H,0d1HDB 0c2H,0d2H,84H,0d2

15、H,0d2H,82H,82HDB 84H,82H,82H,94H,82H,0d2HDB 82H,82H,82H,92H,02H,82H,82H,0d2HDB 0c4H,84H,0d4H,92H,0d2HDB 82H,0d2H,82H,92H,98HDB 04H,94H,88HDB 04H,94H,88HDB 04H,94H,88HDB 04H,94H,88H,04HDB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,92HDB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,92HDB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,22HDB 54H,44H,34H

16、,12H,22HDB 34H,22H,12H,02H,92H,12H,92HDB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,92HDB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,22HDB 54H,44H,32H,22H,12H,92HDB 00HEND4.1 程序流程圖：程序如下=ORG00 OOHAJMP MAINORG OOOBHAJMP I XTORG 0020HXlAINrJNB P12.START;判斷按鍵PL 2（開始犍為0時(shí)轉(zhuǎn)MAIN程序JAT MAIN:否則返回STAKTAIOV 50H=HIGH TABLE 10開始默認(rèn)情況下上到下）51K=L

17、OV TAE LE10ACALL EOFANG；音樂播放初始設(shè)置LAIP DOWNLIGHTST OP： MOV PO：=OFFH停止SETBP3.5JNB Pl.2,ST ARTAJMP STOPDOWN:MOV 50H=HIGH TABLE 10;上到下MOV 51 H=LOW TABLE10ACALL BOFANG;音樂播放初始設(shè)置DOXNLIGHT:MOV DPTR產(chǎn)TABLEI;將TABLEI首地址賦數(shù)據(jù)?AJMP GETDATAVP:MOV 50H=HIGH TABLE 10;下到上IO51H:=LOW TABLE 10ACALL BOFANG;音樂播放初始i殳置UPLIGHT:M

18、OVDPTRMTABLE2:將TABLE2首地址賦數(shù)據(jù)指針GE TD ATA:IO、R0尸OSHMOVR6,DPH曹存指針值y-iovR7QPLLOOP:CLRA;A清零MOVDPH：R6y-iovDPL.R7iovcA念A(yù)+DPTR=表數(shù)據(jù)進(jìn)AMOVP0:A；將A值送P0端口INCDPTR；數(shù)據(jù)指針加1,指向表中的下一數(shù)據(jù)1OVR6RPHiovR7fDPLJXBP1.2.START:Pl.2口低電平則轉(zhuǎn)START程序執(zhí)行JXBP1.3.ST0P:Pl.3口低電平則轉(zhuǎn)STOP稈序執(zhí)行MOVC AA+DPTR JNZ DOWNLIGHTLJMPUPLIGHTBOFANG:MOV IE =82HM

19、OV 40H=00HRETMUSIC: MOV As40H;音樂播放處理MOV DPH30H;取表地址MOV DPL.51HMOVC A忽A-DPTR;超表數(shù)據(jù)送累加器AJZ STOP：:累加盎A為0見轉(zhuǎn)移（說明歌曲捲放無得重新權(quán)放）MOV R1AAXL A xOFHRL AMOV R2AMOV ARISWAP AANL A-OFHJNZSINGCLR TROLJNfP V1SING: DEC AMOV 22HrARL AMOV DPTR產(chǎn)TABLEOO MOVC AfQA-DPTRMOV THOrAMOV 21H?AA,22HRL AINC AJNBJNBP14DOWNP1,UPMUSICR

20、O.LOOPADPHR6DPLJT.P1-4口低電半則轉(zhuǎn);判斷杲上還是下MO- TMOD =11H音樂播放初IOYC AsgA*DPTRMOV TLO.AMOV 20H:ASETB TROWl： LCALL DELAYIXC40HJNZSTOPl；A不為0則轉(zhuǎn)移LJMPBACKSTOP1： CLRTRO:音符結(jié)束重新播放處理LJN1PBACKSTOP2: CLRTRO;整首歌曲播放結(jié)東處理MOVR2,網(wǎng)3HLCALL DELAYLCALL BOFANGLJMPBACKTABLEOO：DW 64580=646S4:64777:64820DW 64898.6496&65 030,64260DW 6

21、4400.6452丄650乂6丸更.64021 * INT:PUSH PSWPUSH ACCMOV TH0.21HI0TL0.20HCPL P3.5POP ACCPOP PSWRETILOOPS:MOV R20FFHLOOP4:DJNZ R5=SDJNZ R4SLOOP3DJNZ R2.DELAYRETTAB LEI：DB OFEH:OFDH?OFBH:OF-HrOEFH?ODFH?OBFHJFH?01HTABLE2:DB -FH.OBFH.ODFH.OEFH.OFH.OIBH.OFDH.OFEH.OOHTABLE 10:DB 0d4H,84H,94H,82H,92HDB 12HJ2H.82H

22、.92H.02H.92H.82H.0d2HDB 82H;92Hs14H,84Hs02Hs0dlH,0d：HDB 0c2H,0d2H,84H,0d2Ht0d2H,82H182HDB 84H:82H:82H;94H:82H:0d2HDB 82Hs82H,82H,92H,02H,82H,82H.Od2HDB 0c4Hr84H!0d4HJ92H,0d2HDB 82H.0d2H.82H.92H.98HDB 04H,94H,SSHDB 04H.94H.SSH DB 04H：94H$8HDB 04H,94H,88H,04HDB 32H：32H：22H2H：02H：92H：12H：92HDB 32H.32H.

23、22H. 12H,02H,92H, 12H.92HDB 32H!32H,22H,12H,02H592H!12H522HDB 54HS44H34HJ2HS22HDB 34Hs22H,12HJ02H,92Hs12H:92HDB32H:32HJ22HJ12H!02H:92H:12H:92HDB 32H:32H:22H:12H:02Hr92H:12H:22HDB 54H.44H.32H.22H.12H.92H DELAY; MOV R4=100， 延時(shí)100msDB OOHEND四系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 程序流程圖： 程序如ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP INT O

24、RG 0020H MAIN:JNB P1.2,START ;判斷按鍵 P1.2（開始鍵）為 0 時(shí)轉(zhuǎn) MAIN 程序 JMP MAIN ;否則返回START:MOV 50H,#HIGH TABLE10 開 始 （ 默 認(rèn) 情 況 下 上 到 下） MOV 51H,#LOW TABLE10ACALL BOFANG ; 音樂播放初始設(shè)置LJMP DOWNLIGHTSTOP:MOV P0,#0FFH 停止 SETB P3.5JNB P1.2,START AJMP STOPDOWN:MOV 50H,#HIGH TABLE10 ;上到下MOV 51H,#LOW TABLE10 ACALL BOFANG

25、;音樂播放初始設(shè)置DOWNLIGHT:MOV DPTR,#TABLE1 ;將 TABLE1首 地址賦數(shù) 據(jù)指針AJMP GETDATAUP:MOV 50H,#HIGH TABLE10 ;下到上MOV 51H,#LOW TABLE10 ACALL BOFANG ;音樂播放初始設(shè)置UPLIGHT:MOV DPTR,#TABLE2 ;將 TABLE2首地址賦數(shù)據(jù)指針GETDA TA:MOV R0,#08H MOV R6,DPH ;暫存指針值MOV R7,DPL LOOP:CLR A ;A清零 MOV DPH,R6 MOV DPL,R7 MOVC A,A+DPTR ;表數(shù)據(jù)送 AMOV P0,A ;將

26、 A 值送P0 端 口INC DPTR ; 數(shù) 據(jù) 指 針 加 1，指向表中的下一數(shù)據(jù) MOV R6,DPH MOV R7,DPL JNB P1.2,START ;P1.2 口低電平則轉(zhuǎn) START 程序執(zhí) 行 JNBP1.3,ST0P ;P1.3 口低電平則轉(zhuǎn) STOP 程序執(zhí)行 JNB P1.4Q0WN ;P1.4 口低電平則 轉(zhuǎn) DOWN 執(zhí)行 JNBP1.5,UP;P1.5 口低電平則轉(zhuǎn) UP 左循環(huán)程序執(zhí)行 LJMP MUSIC ;跳 轉(zhuǎn) 音 樂 程 序 BACK: DJNZ R0,LOOP CLR A ;判 斷 是 上 還 是下 MOV DPH,R6MOV DPL,R7 MOVC

27、A,A+DPTR JNZ DOWNLIGHTLJMP UPLIGHT BOFANG: MOV TMOD,#11H ;音 樂 播 放 初 始 設(shè)置 MOV IE,#82H MOV 40H,#00H RETMUSIC: MOV A,40H ; 音樂播放處理 MOV DPH,50H ; 取表地址 MOV DPL,51HMOVC A,A+DPTR ; 將表數(shù)據(jù)送累加器 A JZ STOP2 ; 累加器 A 為 0 則轉(zhuǎn)移 （說明歌曲播 放 完 得重 新 播 放 ） MOV R1,A ANL A,#0FH RL A MOV R2,A MOV A,R1 SW AP A ANL A,#0FH JNZSING

28、 CLR TR0 LJMP W1 SING: DEC A MOV 22H,A RL A MOV DPTR,#TABLE00 MOVCA,A+DPTR MOV TH0,A MOV 21H,A MOV A,22H RL A INC A MOVC A ,A+DPTR MOV TL0,AMOV 20H,A SETB TR0 W1: LCALL DELAY INC 40H J NZ STOP1 ;A 不為 0 則轉(zhuǎn)移 LJMP BACKSTOP1: CLR TR0 ; 音符結(jié)束重新播放處 理 LJMP BACK STOP2: CLR TR0 ; 整 首 歌 曲 播 放 結(jié) 束處 理 MOV R2,#03

29、H LCALL DELAY LCALL BOFANG LJMP BACK TABLE00: DW 64580,64684,64777,64820 DW 64898,64968,65030,64260 DW 64400,64524,65058,63835,64021 I NT:PUSH PSW PUSH ACC MOV TH0,21HMOV TL0,20H CPL P3.5 POP ACC POP PSW RETI DELAY: MOV R4,#100 ; 延 時(shí)100ms LOOP3: MOV R5,#0FFH LOOP4: DJNZ R5,$ DJNZ R4,LOOP3 DJNZ R2,DE

30、LAYRET TABLE1:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH,01H TABLE2:DB 7FH,0BFH,0DFH,0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH,00H ;- TABLE10: DB 0d4H,84H,94H,82H,92HDB 12H,22H,82H,92H,02H,92H,82H,0d2H DB 82H,92H,14H,84H,02H,0d1H,0d1H DB 0c2H,0d2H,84H,0d2H,0d2H,82H,82H DB 84H,82H,82H,94H,82H,0d2HDB 82H,82H,82H,92H,02H,82H,82H,0d2H DB 0c4H,84H,0d4H,92H,0d2H DB 82H,0d2H,82H,92H,98H DB 04H,94H,88H DB 04H,94H,88H DB 04H,94H,88H DB 04H,94H,88H,04HDB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,92H DB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,92H DB 32H,32H,22H,12H,02H,92H,12H,22H DB 54H,44H,34H,12H,22HDB 34H,22H,12H,02H,92H,12H,92H DB 32H