基于AT89C51音樂(lè)播放器

1、單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)：考勤（10）守紀(jì)（10）過(guò)程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（30）答辯（10）總成績(jī)（100）專 業(yè)： 自動(dòng)控制 班 級(jí)： 1103班 姓 名： 徐越 學(xué) 號(hào)： 201108902 指導(dǎo)教師： 李亞寧 蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院2013 年 9月 1 日單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于單片機(jī)的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)摘 要隨著我國(guó)現(xiàn)代化技術(shù)建設(shè)的發(fā)展，電子產(chǎn)品多種多樣，但同類電子產(chǎn)品工作原理基本相同，只不過(guò)在硬件電路的是實(shí)現(xiàn)上有所不同。例如我們我們平時(shí)所用的MP3音樂(lè)播放器，就可以用單片機(jī)和一些電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)它的基本功能。我的設(shè)計(jì)是以89C51單片機(jī)作為

2、核心工作元件的音樂(lè)播放器，依據(jù)單片機(jī)技術(shù)原理，通過(guò)硬件電路制作以及軟件編譯，設(shè)計(jì)制作出一個(gè)多功能音樂(lè)盒。該音樂(lè)盒主要由按鍵電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路以及蜂鳴器組成。本設(shè)計(jì)利用KEIL編程軟件對(duì)音樂(lè)盒源程序進(jìn)行編程并調(diào)試，配合PROTEUS仿真軟件對(duì)硬件進(jìn)行仿真調(diào)試，節(jié)約了設(shè)計(jì)時(shí)間。它在實(shí)現(xiàn)音樂(lè)播放功能上簡(jiǎn)單易行，在制作硬件電路上也不困難。因此，此次課程設(shè)計(jì)，我除了完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)物電路仿真外，利用空余時(shí)間制作出了實(shí)物。關(guān)鍵字 音樂(lè)播放器，AT89C51單片機(jī)，KEIL,PROTEUS。1 引言1.1 設(shè)計(jì)目的此次制作的音樂(lè)播放器，只需將音樂(lè)編碼導(dǎo)入C語(yǔ)言程序，經(jīng)過(guò)KEIL軟件運(yùn)行生成HE

3、X文件，經(jīng)BDM下載器導(dǎo)入單片機(jī)中即可?？梢酝瑫r(shí)生成多首歌曲的音樂(lè)編碼，再次我選擇了兩首歌的音樂(lè)編碼。學(xué)生自己動(dòng)手就可以制作屬于自己的個(gè)性化的音樂(lè)播放器，通過(guò)自己動(dòng)手將所學(xué)的單片機(jī)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中。1.2 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)基于AT89C51的音樂(lè)播放器，利用軟件編程和相應(yīng)的硬件電路實(shí)現(xiàn)不同歌曲的播放，先利用KEIL軟件編程，再用PROTEUS仿真實(shí)現(xiàn)，生成可執(zhí)行的HEX文件，最后焊接實(shí)物電路。1.3 設(shè)計(jì)方法采用AT89C51單片機(jī)、蜂鳴器，晶體振蕩器，晶體管2N2905，復(fù)位開(kāi)關(guān)為主要硬件。 PROTEUS仿真軟件設(shè)計(jì)和C語(yǔ)言編程方法實(shí)現(xiàn)播放器的模擬，用AT89C51實(shí)現(xiàn)音樂(lè)編碼的處理，用

4、晶體管2N2905對(duì)電路中電流放大，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)蜂鳴器播放音樂(lè)。2 設(shè)計(jì)方案及原理按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，將系統(tǒng)分為主控模塊，電源電路復(fù)位電路、晶振電路、功率放大電路，蜂鳴器發(fā)聲電路等模塊。系統(tǒng)框圖如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)組成框圖AT89C51簡(jiǎn)介 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組

5、合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51單片機(jī)外形及引腳排列如圖2所示。 圖2 AT89C51單片機(jī)引腳圖3 硬件設(shè)計(jì)3.1 晶振電路晶振電路，對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)而言是必須的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部是由各種各樣的數(shù)字邏輯器件構(gòu)成，而這些器件又必須按時(shí)間順序完成。所以在管腳的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體和倆個(gè)諧振電容，電容采用2個(gè)30pf電容，采用12M的石英晶體。這樣就可以構(gòu)成單片機(jī)的基本時(shí)鐘電路，時(shí)鐘頻率為12M。如圖2所示 圖2晶振電路3.2 復(fù)位電路復(fù)位電路是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化操作，使單片機(jī)處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)。而

6、要AT89S51復(fù)位得在RESET引腳上加5V的高電平信號(hào)就可以了。復(fù)位電路參數(shù)為30U的電解電容和1k的電阻。如圖3為單片機(jī)的復(fù)位電路。圖3復(fù)位電路3.3 功率放大電路功率放大電路對(duì)工作電流進(jìn)行放大，因?yàn)閱纹瑱C(jī)電路本身的電流不足以帶動(dòng)蜂鳴器發(fā)生，加一個(gè)三極管放大器2N2905可以帶動(dòng)蜂鳴器發(fā)生。圖4功率放大電路3.4 晶振、復(fù)位、功放之間連線電路 圖5復(fù)位電路、晶振電路與單片機(jī)之間的連線圖3.4 系統(tǒng)連接圖整體硬件連接圖如圖6所示。圖6系統(tǒng)連接圖4 軟件設(shè)計(jì)4.1 主程序設(shè)計(jì) 主程序流程圖如圖6所示。 圖7主程序流程圖 5 系統(tǒng)仿真及調(diào)試軟件調(diào)試，先編寫顯示程序并進(jìn)行硬件的正確性檢驗(yàn)，然后分

7、別進(jìn)行主程序，音樂(lè)播放程序和定時(shí)程序的編譯和調(diào)試；硬件調(diào)試，仔細(xì)檢查電路有沒(méi)有漏接或是錯(cuò)接的地方，再接一個(gè)電壓表檢查供給蜂鳴器的電壓是否合適，調(diào)節(jié)電阻的阻值以調(diào)節(jié)工作電路的阻值。并且外接了一個(gè)數(shù)字濾波器檢測(cè)P1.7引腳的電平高低。如果不理想，繼續(xù)調(diào)整程序和硬件電路，直到得到正確結(jié)果。仿真圖詳見(jiàn)第4圖6。6 總結(jié)通過(guò)此次基于單片機(jī)的音樂(lè)播放器的設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步加深了對(duì)課堂上知識(shí)的理解，對(duì)單片機(jī)的尋址方式及定時(shí)中斷的理解更加深刻，熟悉了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各主要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，了解了三極管2N2905的參數(shù)，及使用方法，蜂鳴器的正常工作條件，示波器在PROTEUS中的使用方法，使用外部晶體振蕩器如何選

8、取電容，及晶體振頻率。但是動(dòng)手制作實(shí)物的過(guò)程的，動(dòng)手焊接能力還是不行，容易把引腳焊接在一起，因此，在以后的學(xué)習(xí)要加強(qiáng)自己實(shí)踐能力的鍛煉。軟件調(diào)試，先編寫顯示程序并進(jìn)行硬件的正確性檢驗(yàn)，然后分別進(jìn)行主程序，A/D轉(zhuǎn)換程序和LED顯示器程序編譯和調(diào)試；硬件調(diào)試，仔細(xì)檢查電路有沒(méi)有漏接或是錯(cuò)接的地方，再接一個(gè)電壓表檢查L(zhǎng)ED顯示器顯示的數(shù)值是否和電壓表的示數(shù)一致，如果不理想，繼續(xù)調(diào)整程序，直到得到正確結(jié)果。附錄1音樂(lè)播放器源程序/音樂(lè)播放器代碼#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intucha

9、r Count;sbit Speak =P17; /蜂鳴器器控制腳 /*以下數(shù)組是音符編碼*/unsigned char code SONG = /祝你平安0x26,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x26,0x10,0x20,0x10,0x20,0x80,0x26,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20,0x39,0x10,0x30,0x10,0x30,0x80,0x26,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1c,0x20,0x20,0x80,0x2b,0x20,0x26,0x20,0x20,0x20,0x2b,0x10,0x26,0x10,0x

10、2b,0x80,0x26,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20,0x39,0x10,0x26,0x10,0x26,0x60,0x40,0x10,0x39,0x10,0x26,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20,0x39,0x10,0x26,0x10,0x26,0x80,0x26,0x20,0x2b,0x10,0x2b,0x10,0x2b,0x20,0x30,0x10,0x39,0x10,0x26,0x10,0x2b,0x10,0x2b,0x20,0x2b,0x40,0x40,0x20,0x20,0x10,0x20,0x10,0x2b,0x10,0x26,0x30,0x

11、30,0x80,0x18,0x20,0x18,0x20,0x26,0x20,0x20,0x20,0x20,0x40,0x26,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20,0x1c,0x20,0x20,0x20,0x20,0x80,0x1c,0x20,0x1c,0x20,0x1c,0x20,0x30,0x20,0x30,0x60,0x39,0x10,0x30,0x10,0x20,0x20,0x2b,0x10,0x26,0x10,0x2b,0x10,0x26,0x10,0x26,0x10,0x2b,0x10,0x2b,0x80,0x18,0x20,0x18,0x20,0x

12、26,0x20,0x20,0x20,0x20,0x60,0x26,0x10,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20,0x1c,0x20,0x20,0x20,0x20,0x80,0x26,0x20,0x30,0x10,0x30,0x10,0x30,0x20,0x39,0x20,0x26,0x10,0x2b,0x10,0x2b,0x20,0x2b,0x40,0x40,0x10,0x40,0x10,0x20,0x10,0x20,0x10,0x2b,0x10,0x26,0x30,0x30,0x80,0x00, /路邊的野華不要采0x30,0x1C,0x10,0x20,0x40,0x

13、1C,0x10,0x18,0x10,0x20,0x10,0x1C,0x10,0x18,0x40,0x1C,0x20,0x20,0x20,0x1C,0x20,0x18,0x20,0x20,0x80,0xFF,0x20,0x30,0x1C,0x10,0x18,0x20,0x15,0x20,0x1C,0x20,0x20,0x20,0x26,0x40,0x20,0x20,0x2B,0x20,0x26,0x20,0x20,0x20,0x30,0x80,0xFF,0x20,0x20,0x1C,0x10,0x18,0x10,0x20,0x20,0x26,0x20,0x2B,0x20,0x30,0x20,0x

14、2B,0x40,0x20,0x20,0x1C,0x10,0x18,0x10,0x20,0x20,0x26,0x20,0x2B,0x20,0x30,0x20,0x2B,0x40,0x20,0x30,0x1C,0x10,0x18,0x20,0x15,0x20,0x1C,0x20,0x20,0x20,0x26,0x40,0x20,0x20,0x2B,0x20,0x26,0x20,0x20,0x20,0x30,0x80,0x20,0x30,0x1C,0x10,0x20,0x10,0x1C,0x10,0x20,0x20,0x26,0x20,0x2B,0x20,0x30,0x20,0x2B,0x40,0x

15、20,0x15,0x1F,0x05,0x20,0x10,0x1C,0x10,0x20,0x20,0x26,0x20,0x2B,0x20,0x30,0x20,0x2B,0x40,0x20,0x30,0x1C,0x10,0x18,0x20,0x15,0x20,0x1C,0x20,0x20,0x20,0x26,0x40,0x20,0x20,0x2B,0x20,0x26,0x20,0x20,0x20,0x30,0x30,0x20,0x30,0x1C,0x10,0x18,0x40,0x1C,0x20,0x20,0x20,0x26,0x40,0x13,0x60,0x18,0x20,0x15,0x40,0x

16、13,0x40,0x18,0x80,0x00,;/* 名稱 : Time0_Init()* 功能 : 定時(shí)器的初始化，定時(shí)時(shí)間可用光碟中軟件計(jì)算，11.0592MZ晶振，10ms* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Time0_Init()TMOD = 0x01;IE = 0x82;TH0 = 0xDC;TL0 = 0x00;/* 名稱 : Time0_Int()* 功能 : 定時(shí)器中斷，中斷中實(shí)現(xiàn) Count 加一* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Time0_Int() interrupt 1TH0 = 0xDC;TL0 = 0x00;Count+;/長(zhǎng)度加1/* 名稱

17、: Delay_x Ms()* 功能 : 延時(shí)子程序，經(jīng)過(guò)軟件調(diào)試，測(cè)得延時(shí)程序大概為55us.* 輸入 : x * 輸出 : 無(wú)*/void Delay_x Ms(uint x) uint i,j; for(i=0; i<x; i+) for(j=0; j<3; j+); /* 名稱 : Play_Song()* 功能 : 播放蜂鳴器控制程序* 輸入 : i (選擇播放哪首歌曲，0為“祝你平安”，1為“路邊的野花你不要采”* 輸出 : 無(wú)*/void Play_Song(uchar i)uchar Temp1,Temp2;uint Addr;Count = 0;/中斷計(jì)數(shù)器清0A

18、ddr = i * 217;while(1)Temp1 = SONGAddr+; if (Temp1 = 0xFF) /休止符 TR0 = 0; Delay_x Ms(100); else if (Temp1 = 0x00) /歌曲結(jié)束符 return; else Temp2 = SONGAddr+; TR0 = 1; while(1) Speak = Speak; Delay_xMs(Temp1); if(Temp2 = Count) Count = 0; break; /* 名稱 : Main()* 功能 : 主函數(shù)* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Main()Time0_Init();/定時(shí)器0中斷初始化while(1)Play_Song(0);/Play_Song(0)為祝你平安 Play_Son