單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--電子音調(diào)發(fā)生器

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院電子信息工程學(xué)院一、題目電子音調(diào)發(fā)生器二、設(shè)計(jì)得任務(wù)及要求利用JD5 1開發(fā)板上得按鍵 S1S 4與蜂鳴器設(shè)計(jì)電子音調(diào)發(fā)生器，要求：(1 )利用JD51開發(fā)板上得按鍵 S1S 4進(jìn)行音調(diào)選擇，即按下不同得開關(guān)產(chǎn)生不同得音調(diào)，依次按動S1S4及組合按鍵，蜂鳴器發(fā)出1234 5 6 7i八個(gè)音調(diào)；并在數(shù)碼管上顯示。(2)編寫2支歌曲，并可進(jìn)行選擇播放。三、工作原理及設(shè)計(jì)思路工作原理：,只要算出某一音頻音節(jié)由不同頻率得方波產(chǎn)生，音節(jié)與頻率得關(guān)系通過查表可得。要產(chǎn)生音頻方波得周期(1/頻率)，然后將此周期除以2,即為半周期得時(shí)間。利用計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出方

2、波得I /C反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對I /C反相，就可在I/O腳得到此頻率得方波。在JD5 1單片機(jī)上，產(chǎn)生方波得 I/ O腳選用P2、4 ,通過跳線選擇器將單片機(jī)得 P2、4與蜂鳴器 得驅(qū)動電路相連.這樣 P2、4輸出不同頻率得方波，蜂鳴器便會發(fā)出不同得聲音。另外，音樂得節(jié)拍就是由延時(shí)實(shí)現(xiàn)得，如果 1拍為0、4秒，1/4拍就是0、1秒.只要設(shè)定延時(shí)時(shí)間，就可求得節(jié)拍得 時(shí)間。延時(shí)作為基本延時(shí)時(shí)間，節(jié)拍值只能就是它得整數(shù)倍。每個(gè)音節(jié)相應(yīng)得定時(shí)器初值X可按下法計(jì)算：(1/2 )衣(1/ f ) = (12/ f osc)*(256-x)即 X =25 6 ( f osc/ 2 4f)其

3、中f:音調(diào)頻率，當(dāng)晶振f 0 s c = 1 1、05 92MHz時(shí)，音節(jié)“1”相應(yīng)得定時(shí)器初值為x,則可得x=6 3 7 77D= F 9 2 1H其它得可同樣求得。表1音調(diào)頻率(Hz)X(HEX)1262F9 2 12294F9E 13330FA8C4349FADS5392FB686440FBE 97494FC5Bi52 3FC8F設(shè)計(jì)思路OOMA驅(qū)動電流。當(dāng)89C51輸出為低電平時(shí)蜂鳴器產(chǎn)生蜂鳴音，89C51輸出為高電平時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。四、軟件設(shè)計(jì)流程及描述根據(jù)要實(shí)現(xiàn)得功能，流程圖如下：熟悉定時(shí)器與鍵盤掃描電路得工作原理及編程方法.rf開始k功能選擇系統(tǒng)初始化d然后根據(jù)按鍵得數(shù)字，用定

4、時(shí)器輸出相對應(yīng)得頻音樂1 .程序設(shè)計(jì)描述 電子音調(diào)主要得工作就是將按鍵得信息讀取， 率，實(shí)現(xiàn)音調(diào)得發(fā)生。程序主要為5部分，按鍵掃描、中斷計(jì)時(shí)、數(shù)碼顯示、音樂播放、主程序 功能.2、各部分功能介紹(1)按鍵讀取程序r鍵盤鍵值讀取程序包括鍵盤掃描、消除 反轉(zhuǎn)法與行掃描法。因?yàn)殒I盤為機(jī)子音調(diào) 抖動得部分。I,她們分別執(zhí)行不同得抖動、鍵譯碼等內(nèi)容。按鍵得識別主要有兩種方法：行易引入抖動.為了消除抖動干擾，在程序中要加入消除播放音斷計(jì)時(shí)f 沖斷部分，中斷定時(shí)器判斷按鍵按鍵時(shí)間及按鍵間隔時(shí)間得功能(3)音樂播放音樂播放部分主要就是播放音樂(4)主程序1主要負(fù)責(zé)輸出不同頻率得方波判斷產(chǎn)生聲音,中斷皿,在播放

5、音樂得時(shí)候，還擔(dān)任看播放音樂得節(jié)拍得任務(wù),實(shí)現(xiàn)按鍵重播與播放程序里面得音樂得功能。 液晶顯示播放音主要就是計(jì)時(shí)主程序主要就是隨時(shí)發(fā)出按鍵得聲音功能,并且通過不同P口得掃描，判斷就是否就是播放按鍵聲音還就是播放音樂，還就是繼續(xù)發(fā)出按鍵聲音。五、pr 0 teus仿真設(shè)計(jì)及描述B 曰1'*+fjL Z*T. Bd-C-. ABk- *AS -»Si Kt. *MikiE ar 1' 4i lu I 4 + 赳可丸也 J'：",蒼'tSJ5EEv-：iEECbAU£MLlEWUJ 血ems njimWFiMnnor POMlfit iED

6、E«>' lEDEtiE *VCESJ fliwrp* 和"utSifetlLlJ*U按鍵SI:數(shù)碼管顯示lbbf -£二3 世二導(dǎo)1UM1- - = >v小4- JTli駕-5七 nH_- - /Lr*-注 FLSJTiifc 'iE-ir工丁1蠱|-.1I- r "TiFj? Fil jIHmri iwi ri£ r 5 -： *n 滬靜內(nèi)1，同時(shí)能聽到蜂鳴器響音調(diào)1a 丈辿 1 FHiTi砂 irtPfT科I立由fT 豪胡 M» 二JUT, BkHfc Ml 4«應(yīng) MB|> GU &

7、#171;«|U| 砂E事右 a I盅門+ +肆恙遇；£ -兀電V.I:- i 聲籽#/ X B Z «1*11 .r V. .-i 3:“ D + HIlk _ _TlE5*MLUt/«AB+*.Taam lUMiDh BLizzn aOKl££ CffAlii HDDf nDPf LED LIDCEV LED-HLUE.嗆FE 卻:Rf fDUDEFi FEwiR4ferZrife-注r*ti±LJhAp 'Hr'"nI事嚴(yán)、:r"SET" " 至- ri1:Saz

8、-；£:斤;：ft;-imD氈（產(chǎn)*>1wg按鍵S2:數(shù)碼管顯示 2,同時(shí)能聽到蜂鳴器響音調(diào)B 型1 -1卄岬luP lEEffRfliprtHR # Mi LJUCTi 時(shí)庇 mil 9H西HUB C-U SlUl tH閭 ftHi aa/ j-at/i心* +屯戈澆乂 亍匸-不兒； 豊莊廣 超帚北 :勺y遼片 - +應(yīng)耳尊舉弘爾««>"3/-3為+:鱉1?：1炸忖招懐TdECUfMCUdJE irroiFMvretuTA他：w UtrUH BUZZER 3CtfLEC cmiAi non EiOHtEC- L£&eFf

9、L£D4LbE 咨 Ft 刊Cl* WADiR PE*IP二 ©治BUST：*rAl "I kK+ -Criip Mi<15陸p! I TTHi jRuOOiIt-l - .J點(diǎn)” 丐豐;： . b ?f:紜-rrrH1-m D nccr id01汙4ariP'TP-pT心4S上廠BK 1*-X 41.J «=!尋m， I ? A按鍵S3:數(shù)碼管顯示3,同時(shí)能聽到蜂鳴器響音調(diào)3trtnn HiVi Mr.二KiT，珅i防 riBb BH氣金«|M| 砂I筍 *0-1I齊沖仲沖戲 T3E44=MIMlUL irrOtFMIXSlUT

10、W：W lUTiUH BUZZER3 Cj«=LEC EiSbl HQML£pVHf L£D«LbE 咨 FI 刊Cl* QUHDiH PEflHP按鍵S4:數(shù)碼管顯示4,同時(shí)能聽到蜂鳴器響音調(diào)4,所以在仿真時(shí)不能實(shí)現(xiàn)因?yàn)橐粽{(diào)5, 6, 7, i以及音樂都就是由兩個(gè)按鍵控制得實(shí)際效果圖音調(diào)1：；6g2LC冋2 IOK-P廣C胡口 O 岀 U. U. UOf JI gJLIJIDLy陀10：:g一 ©fiufOinS1P9 *>10k 譏fPIO 叱 lOk* *一-M_J首調(diào)2fL： -F -p"-去一 C2*rjl330asD

11、門HVHSI7；feJ602LC*< 1 戈D4»12$ J-M-O If I;寫 亍*.3 .* -. 1r LS3smn音調(diào)51 r IK nH魄叱CO* » PCI 9*3-602LCrfnliStI% >Ti .丄lOk-I * . * 滬 -* 010 fd'k e ?B.音調(diào)6六、匯編源程序代碼/* SB 11 音SB3SB4 7音SB2 2 音SB 1SB4 iB 3 3音SB1SB3SB4 4音 SB 1SB2第一首歌S B2S B45第二首歌S B2SB3 6 音*/O RG 0000 H?L JMP KEY P0KEYP 0: MOV

12、 R0, #0 0 HCLR TR0；跳至SET B P2、4KEYPD程序；數(shù)據(jù)首地址；TR0置零，定時(shí)未開始 ；關(guān)蜂鳴器;關(guān)數(shù)碼管；掃描按鍵輸入SETBP2、3W:MOV R）, P3C J NE R0,#0FFH , KEY PO1 ;有輸入時(shí)跳轉(zhuǎn)（R 0工0FFH時(shí)跳至 KEYP 0 1程序） JMP W;無輸入時(shí)繼續(xù)掃描CJNE R0,# 0 FBH,KEYP O2 ;輸入 1 音，非 1 音跳轉(zhuǎn);蜂鳴器置于高電平，音調(diào);設(shè)循環(huán)初值，使開關(guān)在R3定時(shí)，方式1置定時(shí)初值，音調(diào)1初值為0KEYPDl:SE TBP2、4R 3,#200MOV TMQD#01H ;MOV T L0, # 2

13、1H M QV T H0,# 0 F9HSE T B T R 0WAIT1: JNB TF0, WAIT 1CLR TF0CPL PMO VMA IN0 l:2、 41方波發(fā)生=0時(shí)播放一段時(shí)間F92 IH；啟動T0工作；定時(shí)未到，循環(huán)等待;定時(shí)到，軟件清零 TF0；由P2、4輸出，信號取反，蜂鳴器響C LR P2、 3；數(shù)碼管顯示 1M OV A , # 11 1110 01B；置比較初值?MOV P 0， ADJNZ R3,MAIN01? LJ M P KEYP0;若R3 1不等于0,繼續(xù)跳至M AI N 01程序 0則返回程序 KEYP 0K EY PO2:CJNE R0, # 0F7H

14、,KEYPQSET B P 2、 4；輸入2音，非2音跳轉(zhuǎn)蜂鳴器置于高電平 , 音調(diào) 2 方波發(fā)生?MO V R3, 20 0；設(shè)循環(huán)初值MA IN0 2: MO V T MOD , 01HMOV TL0,0 E1HMOVTH 0,#0F9HSETB TR0; 定時(shí) , 方式 1 ; 置定時(shí)初值WA IT2 : JNB TF 0,WAIT 2 CLR TF0CPLP2、 4；啟動 T0 工作；定時(shí)未到,循環(huán)等待 ；定時(shí)到 , 軟件清零 TF0; 由 P2、 4 輸出,信號取反 , 蜂鳴器響CLR P2 、 3；數(shù)碼管顯示 2? MOV A, 10100100B ; 置比較初值MOV P0 ,A

15、DJN Z R3, MAIN02; 判斷R3就是否等于 0,未完，繼續(xù)LJMP K EYP 0; 返回程序 KE YP0K EYPO3:CJNER 0, #0EF H,KE YPO4 ；輸入 3 音,非 3 音跳轉(zhuǎn)SE TB P2、4; 蜂鳴器置于高電平MOV R3, # 2 00MAl N03:MOV TMOD ,#01 H M O V TL 0,#0 8 CHMO V T H0， 0FA HSETB T R0W AIT 3 :JNB TF0 , WA I T 3 C LR TF0CPL P2 、 4? C L R P 2、3? MOV A ,#1 0 110000B? MO V P0, A

16、DJ N Z R3, MAIN03LJ MP KEYP0KEY P04:CJNE R0, #0DFH ,KEYPO5SE TB P2、 4MOV R3,#2 00M AIN0 4 :MOV TMOD ,#01HMO V TL0,#0D8HMO V T H0 ,#0F A HS ETB T R0輸入 4音, 非 4 音跳轉(zhuǎn)WAIT4 :J N B T F0,WAIT4CL R T FOC PL P2、 4C L R P2、3? M OV A,#100110 O1 B?M OV P0,AD JN Z R3,MAIN O4LJM P KEY POKE YPC5:CJN E R0, #OF 3H, K

17、EY PO6輸入 5 音，非 5 音跳轉(zhuǎn)SETB P 2、4?M OV R3, # 200MAIN05 : MO V TMO D,#01HMOV TL0,#06 8 HMOV T H 0, # OFB HSET B T ROWA IT 5: J N B T FO, WAIT5CLR TFOC PL P2、4? CLR P2、3M OV A, #1O 01001 O BMOV PO ,ADJN Z R3 ,MA IN05LJ M P KEYP0K EYPO 6:C JNE R0, #0E 7H, KEYPQS ETB P2、4MOV R3, 2 00MAIN06:M OV TMO D,#O1 H

18、MOV T L 0,#0E 9 HM OV TH0, #O FBHSETB TR 0；輸入6音，非6音跳轉(zhuǎn)WAIT 6: JNB TF0, WAIT6CLR TF0CP L P2、 4CLR P2、3? MO V A, #10000010B? MOV P0,ADJNZ R 3,MAIN06LJ MP KEY POKEYPO 7: CJ NE R0,#O CFH,KEYPO8SE TB P2、 4；輸入 7 音,非 7 音跳轉(zhuǎn)M3 R3 , #200M AIN07:MOV TM OD, #01HMOV TL O,#O5 BHMOV TH0 , #0FCHSET B TR0W AIT7: JNB

19、T F0,WA IT7CLR TF 0定時(shí)未到，循環(huán)等待CPL P2、 4? CLR P2、3MOV A,#11111000B ?MOV PO，AD J NZ R3,MAIN0 7LJMP K EYPOKEYPO8:CN E RO,# 0DBH KEY PO9BE TB P2、 4; 輸入 i 音 , 非 i 音跳轉(zhuǎn)? MOVMAl NOMSER3, 2OO8:MOV TMOD, #0 1HMCV TLO,#O 8 FHO V TH0, #0FCHT B T ROWAI T8:JNB TFO, WAIT8CL R TF0；定時(shí)未到 , 循環(huán)等待C PL P2、C LR P2、MOV A,# 1

20、 OOOOOOOBMOV PO,AD J NZ R 3,MAIN08?L JMP KEY POKE YP O9:CJNE R 0,#0EBH ,KEYPLJMP MUBTART1O1O；跳轉(zhuǎn)到第一首歌程序KEYPD 10:CJNE R0,#0D7H , J IELIL JMPMUB TA RT 2；跳轉(zhuǎn)到第二首歌程序JI ELI: JMP KEYR)M USTART1:MOV RO, #00HM O V R 1,#0 O H RTAB:MOV A,ROMOV DPTR,#RYTHMOVC A,ADPT RMOV R2 , ATTAB :MOV A,R1MOV DPTR,#TO NE MOVC

21、A,A+DPTRM OV R3, AI NC R1；返回主程序; 歌曲 1 得播放程序 節(jié)拍表指針置零; 音符表指針置零；將節(jié)拍表記入D PTR指針查表法將一個(gè)節(jié)拍數(shù)據(jù)取出放R2計(jì)數(shù)器中;將節(jié)拍存入R 2; 將音符記入 DPTR查表法將一個(gè)音符數(shù)據(jù)取出放入 R1 計(jì)數(shù)器中 取出音符表高 8位,存入 R3; 指針加 1M OV A, R1MOV DPT R, #TONEM OVC A, A + DP TRMO V R4,A; 將音符記入 DPTR;查表法將一個(gè)音符數(shù)據(jù)取出放入R1計(jì)數(shù)器中 ; 取出低 8 位, 存入 R4SETB P 2、 4 LOCP:M OV R 5, # 3BH MAIN：

22、 MOV TMDO,#0 1HMOV TL0,R4MO/ T H0, R 3SETB TR0輸出相應(yīng)音調(diào)得方波；主程序初始化，定時(shí)器TO工作于方式1; 置定時(shí)初值 （音符）WAIT:JNB TF 0 , WAITCLR T FOCPL P2 、 4MAY A:JB P 3、2 , MAYBJ B P3、4 MAYBL J MP R AMA YB: J B P 3、3 , JI E LIJB P3、 5,JIELIL JMP MUS TART2RA : D J NZ R5 , MAIND JNZ R2,LO O PINC R0; 啟動 T0；定時(shí)未到 , 循環(huán)等待;定時(shí)到，軟件清零T F0由P2

23、、4輸出，信號取反，蜂鳴器響；判斷 P3、 2 口就是否有為 1, 為1則跳至 MA YB判斷P3、 4 口就是否有為1,為1則跳至MAf B;P3、 4口為 0則跳轉(zhuǎn)到程序 RA；判斷 P3、 3 口就是否有為 1;判斷P 3、5 口就是否為1（為1則繼續(xù)播放第一首歌）;P3、5 口為0則放第二首歌; 無打斷則繼續(xù)放第一首歌;判斷R2就是否等于;兩個(gè)表得指針都加INC R 1C JNE R1, #88,R TA BLJMP KEY P0; 音符表TONE：; 判斷就是否取完（R 1不等于8 8則跳至RTAE程序）8F H,OF CDB 0FBH, 6 8H,0 F DH,6EH,0FDH,4

24、 5H , 0 FC H,0EFH, 0 FCH,8F H, 0 FCH ,8FH,0F C H, H, 5 BH,0FC H，8FH0 FBH,0E9HD B 0FCH 0EFH, 0F DH ,4 5 H, 0FBH, 6 8H, 0 FBH,6 8H ,0FCH,8FH, 0FCH 5 BH,0F BH，68H ,0FBH , 68HDB 0FAH，0DBH，0FAH,8CH，0 F9H,21 H,0FAH， 8CH，0FAH，0D8H,0FBH，68H，0FBH，6 8H， 0FBH,68H，0FBH，68HDB 0FBH,0E9H, 0 F BH , 0E9H,0FBH, 6 8H,

25、0FBH,0 E 9H,0FCH ,5BH , 0FAH 8CH , 0 FCH , 8FH, 0FCH,8FH, 0FCH,5B H0EF H, OF CH,0E FH,0 FCH 8 F H,0 F DH 4 5 H, 0FDH,6EDB0FCH,8F H,0FCH,0E FH 0FCHH,0F CH,0 EFH; 節(jié)拍表RY TH:0 4,040 4 ,0 4 ,0 44，04 ,04,04,0 4,0 4， 04，04,04 ，04,07 ，04,04DB 04,04, 0 4 040DB 04 ,0504 04DB 0404, 0 4, 0 6DB 04,040 4,06 ,04,0

26、4,0 4 ,07,0404DB 04, 0 4,04, 0 4MUSTA RT2：?MOV R0#00HMOV R 1#00 HR TAB 2：；歌曲 2 得播放程序; 節(jié)拍表指針置零; 音符表指針置零MOV A, RlMOV D PT R TABLE1M O VC A ,A+DPTRMOV R2,ATT AB2 : M OV A ,R1MO V DPTR #TONE2MOVC A,A+DPT RMOV R3 AI NC Rl;將節(jié)拍表記入DPTR指針查表法將一個(gè)節(jié)拍數(shù)據(jù)取出放R 2計(jì)數(shù)器中; 將節(jié)拍存入 R2; 將音符記入 DPTR;查表法將一個(gè)音符數(shù)據(jù)取出放入R1計(jì)數(shù)器中取出音符表高8位

27、;指針加 1MOV A , R 1M OV D PTR,#TONE2 ? MOVC A,ADPTRM O V R4, ASET B P2、 4L00P2MO V R5 , #9 BHMAI N2：; 將音符記入 DPT R;查表法將一個(gè)音符數(shù)據(jù)取出放入R l計(jì)數(shù)器中;取出低8位; 輸出相應(yīng)音調(diào)得方波MOV TMOD #0 1HM OV TL0 ,R4MOV TH0 , R3S ETB TR0主程序初始化 , 定時(shí)器 TO 工作于方式 1 ; 置定時(shí)初值WAI TR:JNB TF0, WAI T RC LR T F0CPL P2、4MAYAL : J B P 3、3, M AYB 1J B P

28、3 、 5 M AYB 1LJMP RBMAYB1: J BJ BLJP3、 2,BACKP3、4 ,BACKM P MUST ART1;啟動T 0;定時(shí)未到 , 循環(huán)等待; 定時(shí)到 , 軟件清零 TF0由P2、4輸出，信號取反，蜂鳴器響;判斷P3、3 口就是否為l; 判斷P3、5 口就是否為l ;P3 、 5口為 0則跳轉(zhuǎn)到程序 RA; 判斷 P3、 2 口就是否有為 1判斷 P3、 4 口就是否有為 1; P3、 2,3、 4口皆為 0則播放第一首歌BAC K:LJMP JIELIRB:DJNZ R5 ,MA IN2DJ NZ R2,L OOP2INC R 0; 無打斷則繼續(xù)播放第二首歌;

29、判斷R 2就是否等于0; 兩個(gè)表得指針都加 1I NC R 1判斷就是否取完CJN E Rl, # 6 4,RTAB2LJMP KEY P0；音符表TONE2：5 H, OFCH, 0 EFH,OF CH,8FH, 0 FCH 8FH, 0 FCH, 8FH,0FCHDB OF BH 68H, 0FDH,6 EH, 0FDH ,45B H,0 FCH ,8F HDB 0 FC H,0E FH ,0FDH, 4 5H , 0FBH, 68H, 0 FBH ,68H,0FC H ,8FH,0 F CH,5BH, 0FB H, 0E9H,0F B H,68H , 0F B H 6 8 HDB 0F

30、AH , 0DBH ,0 FA H,8CH,0F9H,2 l H, 0FA H, 8C H , 0FA H , 0D8H ,0 F BH,6 8 H, 0F BH,68H,0FBH 68H,0FB H,68HDB0FB H,0 E 9H,0 FBH,OE 9H, OFBH ,68H , 0 F BH, OE 9H ,0 F CH, 5 BH ,0FAH,8CH,0FC H ,8FH,0FC H,8FH ,OF CH ,5B HDB 0 FC H, 8 FH , 0 FC H,OEFH,OFCH, 0 EFH,OFCH, 0 EF H, OFC H, 8FH ,0 FDH, 45 H , OF

31、DH, 6EH, OFCH 0 EFH; 節(jié)拍表T ABLEl:DB O4, O4 ,O4,O4 , 0 4, O 4 ,O4,O4 , 0 4,0 4D B O4,O5 , O4, O4,O4,O4 , O4, O 4 ,O4 , 0 4DB O4 , O4, 0 4,O 6 , O4,O4,O 4, 0 7,O4,O4DB O4,O4, 0 4, 0 6 , O4 , 0 4 , 0 4 ,O7 , O 4 , 0 4DB O4 , 0 4,O4,O4E ND七、課程設(shè)計(jì)總結(jié)及體會 編完程序及調(diào)試時(shí) , 遇到得幾個(gè)問題以及解決辦法。問題一: 剛開始接通電源時(shí) 單片機(jī)就開始發(fā)出聲音 , 為了解決這個(gè)問題 , 我將程序里加入了 S ET B P 2、4這步程序，把蜂鳴器得初值設(shè)定為1。問題二：按完S 1按鍵時(shí)，未發(fā)出音調(diào)1,這就是由于我未將蜂鳴器置于高電平，加上SETBP2、 4后,問題解決 .問題三：按按鍵S2時(shí)，數(shù)碼管第一位而不就是第四位出現(xiàn)數(shù)字2,不過我之后發(fā)現(xiàn)就是因?yàn)槲覍⒈緫?yīng)就是CLRP 2、3得程序?qū)懗闪?C LR P2、0 ,改變后，數(shù)碼管顯示正常。問題四：最開始