單片機課程設計--基于89c52單片機音樂播放的設計

1、<p>　　基于89c52單片機音樂播放的設計</p><p>　　1、設計任務和要求1</p><p><b>　　2、總體設計1</b></p><p><b>　　3、硬件設計2</b></p><p>　　3.1 硬件電路2</p><p>　　3

2、.2 原理說明2</p><p><b>　　4、軟件設計2</b></p><p>　　5、仿真、安裝和調(diào)試5</p><p><b>　　6、收獲與體會6</b></p><p>　　附件1：元件清單6</p><p>　　附件2: 總仿真電路圖7</

3、p><p>　　附件3：音樂程序8</p><p><b>　　音樂盒設計</b></p><p><b>　　1、設計任務和要求</b></p><p>　　(1)利用I/O口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演樂曲。</p><p>　　(2直接當前播放的

4、歌曲。</p><p>　　(3)可通過功能鍵選擇播放上一首、下一首和暫停播放歌曲。</p><p><b>　　2、總體設計</b></p><p>　　(1)要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期(1/音頻),然后將此周期除以2,即為半周期的時間,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

5、對I/O口反相,就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖</p><p>　　(2)利用8052的內(nèi)部定時器使其工作在計數(shù)器模式MODE1下,改變記數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法。例如頻率為523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令計數(shù)器定時956/1=956在每記數(shù)9次時將I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。</p><p>　　記數(shù)脈沖值與頻率的關系公式如下：

6、</p><p>　　N=Fi/2/Fr N：記數(shù)值</p><p>　　Fi：內(nèi)部計時一次為1微秒．故其頻率為1MHZ</p><p><b>　　Fr；要產(chǎn)生的頻率</b></p><p>　　(3)：起記數(shù)值的求法如下：</p><p>　　T＝65536－N＝65536－Fi／2／F

7、r</p><p>　　例如：設K＝65536，F(xiàn)＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的記數(shù)值。</p><p>　　T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr</p><p>　　低音D0的T＝65536－500000／262＝63627&l

8、t;/p><p>　　中音D0的T＝65536－500000／523＝64580</p><p>　　高音D0的T＝65536－500000／1047＝65059</p><p><b>　　3、硬件設計</b></p><p><b>　　3.1 硬件電路</b></p><p&

9、gt;　　本設計中用到89C52單片機，揚聲器、鍵盤、連接線。</p><p><b>　　1．最小系統(tǒng)</b></p><p>　?、艈纹瑱C：本次設計使用單片機芯片AT89C52</p><p>　　AT89C52的工作特性：</p><p>　　?內(nèi)含8KB的FLASH存儲器檫寫次數(shù)1000次； &

10、lt;/p><p>　　?256x8bit內(nèi)部RAM；</p><p>　　?具有32根可編程I/O線；</p><p>　　?具有3個16位編程定時器 </p><p>　　?AT89C52 共有6 個中斷向量：兩個外中斷（INT0 和INT1），3 個定時器中斷（定時器0、1、2）和串行口中斷?具有1個全雙工的可編程串行通信接口；<

11、/p><p>　　?具有可編程3級程序鎖定位；</p><p>　　?AT89C52的工作電源為5（1±0.2）V且典型值為5V；</p><p>　　?AT89C52最高工作頻率為24MHZ；</p><p>　　?AT89C52的編程頻率為3~24MHZ，編程啟動電流和啟動電壓 </p>

12、;<p>　　分別為1mA、5或12V。 </p><p><b>　　3.2 原理說明</b></p><p>　　當鍵盤有鍵按下時，判斷鍵值，啟動計數(shù)器T1，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動蜂鳴器，放出樂曲。同時啟動定時器T0,顯示歌曲號。</p><p>　?。?）硬件電路中用、分

13、別接k1、k2作為上、下一曲的功能鍵</p><p>　　（2）用P0控制七段碼a,b,c,d,e,f。</p><p>　?。?）用P1.2口控制喇叭。</p><p>　　（4）電路為12MHZ晶振頻率工作，起振電路中C1,C2均為30pf。</p><p><b>　　4、軟件設計</b></p>

14、<p>　　本程序可以實現(xiàn)課程設計的基本要求，并可以通過按鍵播放三首歌曲，程序流程圖如下：</p><p><b>　　總體框圖：</b></p><p><b>　　主程序框圖：</b></p><p><b>　　子程序框圖：</b></p><p>　　5、仿

15、真、安裝和調(diào)試</p><p>　　按照上面設計的電路在proteus軟件內(nèi)畫圖, 打開單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)Keil,選擇89C52單片機,在其中編寫程序,運行生成一個后綴名為hex的文件,然后將該文件下載到proteus中的AT89C52單片機中進行仿真,觀察實驗現(xiàn)象。仿真能實現(xiàn)播放音樂，按鍵選擇曲目，暫停，播放功能。仿真成功后，安裝好實驗板,然后將音樂程序下載到電路板內(nèi) ,觀察結果。能實現(xiàn)播放音樂，按鍵換曲等功

16、能。</p><p>　　程序調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決的辦法：</p><p>　?。?） 有時會出現(xiàn)程序一點錯誤也沒有，但就是不能正常運行的現(xiàn)象，最后我們發(fā)現(xiàn)是因為程序中有的指令書寫得不規(guī)范導致的，例如有的RET返回指令一定要按正確格式書寫或在兩行指令間最好不要留空行。</p><p>　　（2） 程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運用很重要，為保險起見，都用LJMP,我們就遇到過

17、跳轉(zhuǎn)指令用錯程序無法正常運行的現(xiàn)象。當用JNZ指令時，跳轉(zhuǎn)范圍比較少，這時要用一個標號中轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?） 編程時要注意，在程序開始時，要寫入各定時器中斷的入口地址。</p><p>　　（4） 編程過程中要注意加注釋或分割線，否則，在程序過長時容易變得很亂，不便于查找或更改。</p><p>　?。?） 編程前要加流程圖，這樣會使思路清晰，例如數(shù)字音

18、樂盒的設計思路完全可以按著MP3的工作方式列寫流程圖。</p><p>　?。?） LCD計時正常顯示的解決辦法：</p><p>　　a. 兩個定時器同時工作，存在中斷時序問題，剛開始時我們把定時器1設定在方式3，計250us，由于定時中斷過于頻繁，使CPU負載過大，導致音樂不能正常播放，時間不能正常顯示。</p><p>　　解決辦法：將定時器1設定在工作方式1

19、，16位計數(shù)，計50ms,效果有很大改觀。但還有問題。</p><p>　　b. 當音樂為全4拍起始時，此時音樂節(jié)奏與定時器T1中斷頻率錯開，LCD顯示和音樂播放都會好一些。</p><p>　　c. 另外，在歌曲中，當遇到一個音符發(fā)音為4拍，在編曲中為*CH，因時間較長，當定時器T1此時來中斷時，就會對歌曲播放產(chǎn)生影響，若改為發(fā)音一拍，中斷對歌曲播放影響減弱，但音樂效果變差。</p

20、><p>　　改進方案：若采用可以定時時間更長的單片機，可以避免所有問題。</p><p><b>　　6、收獲與體會</b></p><p>　　(1) 上學期學習單片機的課時不多，對單片機的硬件設計，軟件設計掌握的深度不夠，但通過此次課程設計，明顯的改善了，首先對于硬件電路的工作原理有了進一步的學習，同時有了一個提升；軟件方面，在程序的設計，程

21、序的調(diào)試方面都有了很大的進步。</p><p>　　(2) 在一個好的氛圍里才能踏下心來做東西，在這一段時間里，寢室成員都認真對待這次課程設計，除了自己做好自己的課題外，在遇到不懂的地方互相討論，查閱資料，互助解決問題。另外在編程中出現(xiàn)問題時，一定要戒驕戒躁，腳踏實地，認真看書，仔細分析，仔細調(diào)試，就一定會發(fā)現(xiàn)錯誤。我們也是這么做的，這一點在這次的課程設計中十分重要。</p><p>　　

22、(3) 通過這次課程設計，我體會到了成功的喜悅，聽著自己設計的程序下載到單片機中播放出音樂,心理非常自豪。這次的課程設計在一定程度上改變了我學習單片機這門課程的態(tài)度，從最初的認為學它沒有什么實際意義，到如今愛上單片機學習，并希望能將理論運用到實踐，設計出更好更完整的系統(tǒng)。我明白了一個人要想做好一件事，就必須具備自信心，耐心，還要有毅力，要膽大心細，要勇于嘗試，要手腦并用，最后才能交出一份令人滿意的答卷。</p><p

23、><b>　　附件1：元件清單</b></p><p>　　附件2:總仿真電路圖</p><p><b>　　附件3：音樂程序</b></p><p>　　shuzhi EQU 3fh ;選曲目的地址</p><p>　　song EQU p1.2 ;揚聲器播放</p

24、><p>　　play EQU p3.0 ;播放停止鍵</p><p>　　addone EQU p3.1 ;曲目加一鍵</p><p>　　subone EQU p3.2 ;曲目減一鍵</p><p>　　dul EQU P1 ；段選</p><p>　　wel EQU P2

25、 ；位選</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　LJMP START</p><p>　　ORG 000BH ;定時器0溢出中斷入口地址</p><p><b>　　AJMP cont</b></p><p>

26、;　　ORG 0013H ;外部中斷一入口地址</p><p>　　AJMP pause ;指向外部中斷程序</p><p><b>　　ORG 0100H</b></p><p><b>　　START:</b></p><p>　　MOV SP,#50H</p>

27、<p>　　MOV TH0,#0DBH ;定時器賦初值</p><p>　　MOV TL0,#0FFH</p><p>　　MOV TMOD,#01H ；設定T1工作于方式2</p><p>　　MOV IE,#86H ;開中斷</p><p>　　MOV TCON,#00H</p>

28、<p>　　MOV R0,#00H</p><p>　　MOV shuzhi,#00H</p><p>　　(是否順序播放音樂)</p><p>　　MAIN: </p><p>　　JNB play,first ;判斷P3.0鍵是否按下</p><p><b

29、>　　SJMP MAIN</b></p><p><b>　　first:</b></p><p>　　ACALL del20</p><p>　　JNB play,first </p><p>　　MOV shuzhi,#00H</p><p>　　MOV d

30、ul,#06H ;共陰數(shù)碼管顯示1</p><p>　　MOV wel,#80H</p><p>　　MOV DPTR,#dat1 ；dat1首地址賦給DPTR</p><p>　　ACALL music0</p><p>　　ACALL next</p><p><b>

31、　　RET</b></p><p><b>　　next:</b></p><p>　　INC shuzhi</p><p>　　MOV A,shuzhi</p><p>　　CJNE A,#01,LOOP3 ;A是否=1,不等就跳轉(zhuǎn)到LOOP3</p><p>　　MOV

32、DPTR,#dat2 ;表2首地址送DPTR</p><p>　　MOV dul,#5BH ;顯示數(shù)值2</p><p>　　MOV wel,#80H</p><p>　　ACALL music0</p><p><b>　　INC A</b></p><p><b>　

33、　LOOP3:</b></p><p>　　CJNE A,#02,LOOP4 ;A是否=2,不等就跳轉(zhuǎn)到LOOP4</p><p>　　MOV DPTR,#dat3 ;表3首地址送DPTR</p><p>　　MOV dul,#4FH ;顯示數(shù)值3</p><p>　　MOV wel,#80H<

34、;/p><p>　　ACALL music0</p><p><b>　　INC A</b></p><p><b>　　LOOP4: </b></p><p>　　CJNE A,#03,next</p><p>　　ACALL first</p><p>

35、;<b>　　RET</b></p><p>　?。ò存I播放上一首音樂）</p><p><b>　　last:</b></p><p>　　DEC shuzhi</p><p>　　MOVa,shuzhi</p><p>　　CJNEa,#02,last1</p&

36、gt;<p>　　MOVdptr,#dat3</p><p>　　MOVdul,#4Fh</p><p>　　MOVwel,#80h</p><p>　　ACALLmusic0</p><p>　　last1:cjnea,#01,last2</p><p>　　MOVdptr,#dat2&l

37、t;/p><p>　　MOVdul,#5Bh</p><p>　　MOVwel,#80h</p><p>　　ACALLmusic0</p><p>　　last2:cjnea,#00,last</p><p>　　MOVdptr,#dat1</p><p>　　MOVdul,#06h

38、</p><p>　　MOVwel,#80h</p><p>　　ACALLmusic0</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　music0:</b></p><p>　　MOV20h,#00h ;中斷計數(shù)單元清0&l

39、t;/p><p>　　music1:clra</p><p>　　MOVCa,@a+dptr ;查表取音階常數(shù)</p><p>　　JZend0 ;累加器判0看是否是結束符</p><p>　　CJNEa,#0ffh,music5;是休止符?</p><p>　　LJMPmusic3

40、 ;產(chǎn)生100ms停頓 </p><p><b>　　music5:</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　key:</b></p><p>　　JNBplay,k0 ;判斷P3.0鍵是否按下</

41、p><p>　　JNBaddone,k1 ;判斷P3.2鍵是否按下</p><p>　　JNBsubone,k2 ;判斷P3.1鍵是否按下</p><p>　　MOVr6,a ;音階常數(shù)送R6</p><p>　　INCdptr ;DPTR+1 <

42、/p><p><b>　　MOVa,#0</b></p><p>　　MOVCa,@a+dptr ;取常數(shù)送R7 </p><p>　　MOVr7,a</p><p>　　SETBtr0 ;啟動定時器T0 </p><p>　　music2:nop&l

43、t;/p><p>　　CJNEr0,#0,$</p><p>　　CPLsong ;輸出電平取反</p><p><b>　　MOVa, r6</b></p><p>　　MOVr3,a ;音階常數(shù)送R3</p><p>　　LCALLde

44、l20</p><p>　　MOVa, r7 ;節(jié)拍常數(shù)送A</p><p>　　CJNEa,20h,music2 ;節(jié)拍時間到否 </p><p>　　MOV20h,#00h ;為取下一音階作準備</p><p>　　INCDPTR</p><p>　　LJ

45、MPmusic1</p><p><b>　　music3:</b></p><p>　　NOP ;休止100ms</p><p>　　CLRtr0 ;關閉定時器</p><p>　　MOVr2, #14h </p><p

46、>　　music4:NOP</p><p>　　MOVr3, #250 ;R3=250</p><p>　　LCALLdel20</p><p>　　DJNZr2, music4</p><p>　　INCdptr ;為取下一音階作準備 </p><p>　　

47、LJMPmusic1</p><p>　　end0:MOVr2, #200 ;歌曲結束后,延時1s后繼續(xù)</p><p>　　music6:MOVr3, #250</p><p>　　LCALLdel20</p><p>　　DJNZr2,music6</p><p><b>　　

48、（按鍵選擇）</b></p><p>　　k1:ACALLdel20 ;調(diào)用延時子程序</p><p>　　JNBaddone,k1 ;判斷P3.2鍵是否釋放</p><p>　　ACALLnext</p><p>　　k2:ACALLdel20</p><p&g

49、t;　　JNBsubone,k2 ;判斷P3.1鍵是否釋放 </p><p>　　ACALLlast</p><p>　　k0:ACALLdel20</p><p>　　JNBplay,k0 ；判斷3.0鍵是否釋放</p><p>　　LJMPstart</p><p

50、><b>　　RET</b></p><p>　　del20:MOVr4,#05h ；延時子程序</p><p><b>　　del4:NOP</b></p><p>　　DJNZr4,del4</p><p>　　DJNZr3,del20</p>

51、<p><b>　　RET</b></p><p>　　cont:INC20h ;計數(shù)單元+1</p><p>　　MOVth0,#0dbh ;重新10ms定時初值</p><p>　　MOVtl0,#0ffh</p><p>　　RETI ;跳出中斷

52、 </p><p><b>　　（停止播放）</b></p><p>　　pause:ACALLdel20</p><p>　　JNBp3.0,pause ;判斷P3.0鍵是否有釋放</p><p>　　MOVa,r0 ;把R0的值給A</p><p&

53、gt;　　CPLa ;A值取反 </p><p><b>　　MOVr0,a</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　dat1:</b></p><p>　　db 3bh,20h,3bh,20h,30h,2

54、0h,33h,20h,3bh,80h,0ffh</p><p>　　db 3bh,20h,3bh,20h,26h,20h,2bh,20h,26h,80h,0ffh</p><p>　　db 26h,20h,26h,20h,20h,20h,26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20h,33h,10h,33h,10h</p><p>　　db 3bh,

55、60h,40h,20h,4ch,80h,0ffh</p><p>　　db 3bh,20h,3bh,20h,30h,20h,33h,20h,3bh,80h,0ffh</p><p>　　db 3bh,20h,3bh,20h,26h,20h,2bh,20h,26h,80h,0ffh</p><p>　　db 26h,20h,26h,20h,20h,20h,26h,20

56、h,2bh,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20h</p><p>　　db 33h,20h,3bh,20h,3bh,20h,40h,2bh,3bh,80h,0ffh</p><p>　　db 19h,20h,1ch,40h,26h,20h,19h,20h,1ch,40h,26h,20h,0ffh</p><p>　　db 20h,20h,1ch,2

57、0h,1ch,20h,20h,20h,26h,80h,0ffh</p><p>　　db 19h,20h,1ch,40h,26h,20h,19h,20h,1ch,40h,26h,20h,0ffh</p><p>　　db 20h,20h,1ch,20h,1ch,20h,20h,20h,26h,80h,0ffh</p><p>　　db 2bh,20h,2bh,40h

58、,3bh,20h,2bh,20h,2bh,40h,2bh,20h,0ffh</p><p>　　db 26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20h,2bh,80h,0ffh</p><p>　　db 2bh,20h,2bh,40h,3bh,20h,30h,20h,30h,40h,2bh,20h,0ffh</p><p>　　db 33h,20h,3

59、bh,20h,3bh,20h,40h,20h,3bh,80h,0ffh,0ffh</p><p><b>　　dat2:</b></p><p>　　db 18h,30h,1ch,10h,20h,40h,1ch,10h</p><p>　　db 18h,10h,20h,10h,1ch,10h,18h,40h</p><p&g

60、t;　　db 1ch,20h,20h,20h,1ch,20h,18h,20h</p><p>　　db 20h,80h,0ffh,20h,30h,1ch,10h,18h</p><p>　　db 20h,15h,20h,1ch,20h,20h,20h,26h</p><p>　　db 40h,20h,20h,2bh,20h,26h,20h,20h</p>

61、<p>　　db 20h,30h,80h,0ffh,20h,20h,1ch,10h</p><p>　　db 18h,10h,20h,20h,26h,20h,2bh,20h</p><p>　　db 30h,20h,2bh,40h,20h,20h,1ch,10h</p><p>　　db 18h,10h,20h,20h,26h,20h,2bh,20h&

62、lt;/p><p>　　db 30h,20h,2bh,40h,20h,30h,1ch,10h</p><p>　　db 18h,20h,15h,20h,1ch,20h,20h,20h</p><p>　　db 26h,40h,20h,20h,2bh,20h,26h,20h</p><p>　　db 20h,20h,30h,80h,20h,30h,

63、1ch,10h</p><p>　　db 20h,10h,1ch,10h,20h,20h,26h,20h</p><p>　　db 2bh,20h,30h,20h,2bh,40h,20h,15h</p><p>　　db 1fh,05h,20h,10h,1ch,10h,20h,20h</p><p>　　db 26h,20h,2bh,20h,

64、30h,20h,2bh,40h</p><p>　　db 20h,30h,1ch,10h,18h,20h,15h,20h</p><p>　　db 1ch,20h,20h,20h,26h,40h,20h,20h</p><p>　　db 2bh,20h,26h,20h,20h,20h,30h,30h</p><p>　　db 20h,30h

65、,1ch,10h,18h,40h,1ch,20h</p><p>　　db 20h,20h,26h,40h,13h,60h,18h,20h</p><p>　　db 15h,40h,13h,40h,18h,80h,00h</p><p><b>　　dat3:</b></p><p>　　db 26h,20h,20h,2

66、0h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20h</p><p>　　db 30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20h</p><p>　　db 20h,80h,2bh,20h,26h,20h,20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,8

67、0h,26h,20h</p><p>　　db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,60h,40h,10h,39h,10h,26h,20h</p><p>　　db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,80h,26h,20h,2bh,10h,2bh,10h</p><p>　　db 2bh

68、,20h,30h,10h,39h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,20h</p><p>　　db 20h,10h,20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,18h,20h,18h,20h,26h,20h</p><p>　　db 20h,20h,20h,40h,26h,20h,2bh,20h,30h,20h,30h,2

69、0h,1ch,20h,20h,20h</p><p>　　db 20h,80h,1ch,20h,1ch,20h,1ch,20h,30h,20h,30h,60h,39h,10h,30h,10h</p><p>　　db 20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,10h,26h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,80h</p><p>　　d

70、b 18h,20h,18h,20h,26h,20h,20h,20h,20h,60h,26h,10h,2bh,20h,30h,20h</p><p>　　db 30h,20h,1ch,20h,20h,20h,20h,80h,26h,20h,30h,10h,30h,10h,30h,20h</p><p>　　db 39h,20h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,