单片机音乐倒数计数器(共14页)

1、课程设计说明书PAGE PAGE 14目录(ml) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc3159 目录(ml) PAGEREF _Toc3159 0 HYPERLINK l _Toc13713 1设计(shj)意义 PAGEREF _Toc13713 1 HYPERLINK l _Toc32018 2设计原理 PAGEREF _Toc32018 2 HYPERLINK l _Toc3378 2.1设计要求 PAGEREF _Toc3378 2 HYPERLINK l _Toc22612 2.2设计目的 PAGEREF _Toc22612 2 HYPERLINK l

2、_Toc13853 2.3设计的具体实现 PAGEREF _Toc13853 2 HYPERLINK l _Toc2600 2.3.1系统概述 PAGEREF _Toc2600 2 HYPERLINK l _Toc1286 2.3.2 系统仿真电路图 PAGEREF _Toc1286 4 HYPERLINK l _Toc12770 2.3.3单元电路设计 PAGEREF _Toc12770 4 HYPERLINK l _Toc2971 3软件程设计和调试 PAGEREF _Toc2971 7 HYPERLINK l _Toc29561 3.1软件延时时间的计算 PAGEREF _Toc2956

3、1 7 HYPERLINK l _Toc23281 3.2定时器中断子程序说明 PAGEREF _Toc23281 8 HYPERLINK l _Toc3264 设计总结 PAGEREF _Toc3264 9 HYPERLINK l _Toc11867 参考文献 PAGEREF _Toc11867 11 HYPERLINK l _Toc5475 源程序： PAGEREF _Toc5475 121设计(shj)意义单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微型计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断扩大，已在工业控制(

4、kngzh)、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端机通信产品中得到广泛的应用，成为现代电子系统中重要的智能化的核心部件。单片机由CPU、一定容量的RAM和ROM构成，定时、计数(j sh)和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机时各单片机中最为典型和最具代表性的一种，本次课程设计通过对它的学习、应用，从而达到学习、设计、开发软硬件的能力。本设计利用AT80c51单片机七段数码管设计一个简易的倒数计数器。用4个按键操作来设置当前想要倒数计数的时间。作一小段时间倒数计数，当计数为0时，则发出一段

5、音乐声响，通知倒数计数终了，该做应做的事了。应用Proteus软件和Keil 来实现该计数器的设计与仿真。该方法的仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。该功能计数器可以应用于一般的生活和工作中，也可以通过改装，提高性能，则加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。2设计(shj)原理2.1设计(shj)要求利用单片机结合七段数码管设计一个倒数计时器，可以放在家中使用，例如煮方便面、煮开水(kishu)或小睡片刻等，做一小段时间计时。当倒数计时为0时，则发出一段音乐，通知倒数终了，该做重要的事情了。具体要求：（1）数码管显示目前倒数的时间。显示格式为“秒”；（2）具有3个按键操作来设置倒数的

6、时间和重置；一旦按键后则开始倒数计时，当计时为零则发出一阵音乐声响；（3）程序执行后，当按下操作键K1-K3动作如下：操作键K1，开始倒计时, 显示“9”；操作键K2，暂停倒计时,显示当前剩余时间；操作键K3，重启系统；（4）倒数计时结束时，音乐响。2.2设计目的（1）通过该设计能提高学生分析解决问题的能力。（2）了解单片机、模拟电路及数字电路的相关知识。（3）学习和熟悉单片机定时器时间计时处理、按键扫描、数码管动态显示、相关芯片应用和音乐旋律演奏的设计方法以及程序下载和运行过程。2.3设计的具体实现2.3.1系统概述 本次设计主要器件有8051单片机，数码管，喇叭等。1、8051单片机内部包

7、含一个8位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、ROM程序存储器、RAM数据存储器、三个16位定时器/计数器、可分别寻址64KB的程序存储器空间和64KB的数据存储器空间、32条可编程的I/O口线(4个8位并行I/O端口)、一个可编程全双工串行口、具有5个中断源和2个优先级的中断结构。可以有效实现本次设计中要求的各项功能。8051 基本资料(zlio)如下：图1 8051单片机引脚图 8051主要使用引脚功能(gngnng)说明如下：（1）8051的引脚40接+5V电源(dinyun)，引脚20接电源地线。（2）传统8051工作时钟的最高为12MHz。（3）EA引脚低电平动作用来存取外部程序ROM

8、控制。（4）EA接地，由外部程序ROM来执行程序；EA接高电平，由内部ROM来执行程序。（5）开机时必须加入芯片重置信号。RESET信号高电平动作，高电平时产生芯片重置；RESET信号低电平时，由程序ROM地址0开始执行程序。2、七段数码管具有体积小、重量轻、工作电压低、功耗极低、显示内容丰富、稳定可靠、成本低、控制驱动方便、接口简单易用、模块化结构紧凑等特点。2.3.2 系统(xtng)仿真电路图2.3.3单元(dnyun)电路设计1、控制电路8051系列的单片机的时钟方式分为内部方式和外部方式。内部方式就是在单片机的引脚18、19外接晶振，就够成了自激振荡器在单片机内部产生(chnshng

9、)时钟脉冲信号。外部时钟方式是把外部已经有的时钟信号引入到单片机内部。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间。在8051中之所以采用(ciyng)高性能的振荡电路，是因为：单片机电子钟的计时脉冲(michng)基准是由外部晶振的频率经过12分频后提供，采用内部的定时/计数器来实现计时功能。所以，外接晶振频率精确度直接影响电子钟计时的准确性。本次设计采用一个12MHz晶振和两个

10、30Pf瓷片电容组成，为单片机提供标准时钟，其中两个瓷片电容可以增加(zngji)电路的稳定性，可以抗噪声增加稳定性，不容易死机。其图如下：图4 时钟电路2、七段数码管动态显示 3、按键(n jin)控制按键控制室控制程序执行时数据的输入或是(hu sh)特殊功能的设置及操作，使用8051的P0口的4条输入口，由程序来控制，平时输入端为高电平，当有按键按下则相对(xingdu)位会呈现低电平，进过轮流扫描判断输入端是否为低电平，便可知道按下的是哪一个按钮。值得注意的是，由于选择P0口作按键控制，且低电平有效，所以在接按键之前，应在相应I/O口接上拉电阻，才能正常工作。4、压电喇叭8051端口3

11、的第4位是压电喇叭的驱动位，持续送出工作脉冲可以推动(tu dng)喇叭发出哔的声响，当工作频率越高时，声音越清脆，工作频率低时，声音则较低沉。3软件(run jin)程设计和调试本课程设计中，可以学习利用单片机定时器设计时间计时处理，其时间控制，定时器1计时中断程序每个100ms中断一次判断计数值是否为10，若为10，则计数值加一，表示1s到了，秒变量(binling)加1，同理再判断是否1min到了，若计数到了则将相关变量清除为0。单片机定时器负责定时的技术，不会因为案件处理而中断时间描述的增加。分，秒数据是存入寄存器内并写入七段数码管而显示相关时间的。在主控程序循环中主要工作为程序初始化

12、和循环调用显示子程序。在显示子程序中判断是否有按键按下，若有按键则做相应的功能处理。而在定时器中断子程序中完成的主要功能是时间的减一操作。同时检查所倒数的时间是否为0，若为0表示倒数终了，应该执行想对应的工作了，此时相应指示灯灭，压电喇叭发出声响提示。3.1软件延时时间的计算若我们想设计程序执行1s时间延时，程序可以设计如下void delay(unsigned int time)unsigned char j=250;for( ;time0;time-)if(P3=0 xbf)break;if(P3=0 x7f)break; for(;j0;j-)if(P3=0 xbf)break;if(P

13、3=0 x7f)break; 3.2定时器中断(zhngdun)子程序说明void BZ()for(i=0;i=0) P1= lianga; if(P3=0 xbf)break; if(P3=0 x7f)break; a-; if(P3=0 xbf)break; if(P3=0 x7f)break; delay(45000); if(P3=0 xbf)break; if(P3=0 x7f)break;BZ(); 设计(shj)总结本次设计比较简单，但设计的基础知识很多，也很重要，实际应用场合也比较多。对我们未来的工作(gngzu)和学习有着一定的奠基作用，是对单片机、数电、模电等知识的总结很归

14、纳。本次设计参考资料较多，而且由于(yuy)设计完成电路制版，所以可以对设计程序的实践性进行验证。如何实现各方面的知识相结合，怎么样合理利用器件管脚，对于单片机汇编语言的掌握，以及各个指令相互之间的配合都是在这个课程设计中有所体现的，也是我以后需要加强的。在8051单片机本身须加上系统工作时钟，在此使用12MHz的石英振荡晶体，此与串行传输接口波特率时钟设计有关，在此利用RC线路产生RESET信号用于系统重置，另外接有手动开关按键，只要按下此按键就可以重新设计程序。如果是以ROM模拟器来测试程序，可以有模拟器送进高电平脉冲而达到程序下载时，系统自动重置而执行程序。在本电路中可以(ky)使用的I

15、/O引脚数少，可是可以做很多的功能扩充。在本次设计的基础(jch)上还可以扩展：增加(zngji)时钟及闹钟功能；增加码表计数功能；增加万年历显示“年月日”；增加多组计时倒数功能。我在设计期翻阅了大量参考书籍和论文，弄通了软件Protues的功能及使用方法。在老师的指导和帮助下，首先熟悉了一些电子设计自动化软件的应用和软件间的互相配合作用，其次，复习了一些模拟电路知识。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，不仅使我对模拟电子及其它专业知识有了更深刻的了解，而且我开始了独立的学习和实验查看相关资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，每一次改进都是我学习的收获，同时使我将理论应用于实际。

16、我不但回顾了以前所学的电路原理的基础知识，而且还学到了一些新知识。最重要的是我深刻体会到要做好一件完整的事情，要有系统的思维方式和逻辑方法，要耐心的面对所有问题、要善于用应用各种资源来充实和满足自己。大三生活即将结束，因此我特别珍惜这最后的时光和这次自己动手的机会，我会尽力的这次设计做到更好。虽然我的论文作品还不是很成熟，还有很多不足之处。但论文中的每一个字都是我用心写到电脑里，每一幅图片都是我翻阅大量书籍、请教很多老师并经过自己的思考画出来的。这次做设计的经历让我终生受益、我感受到做设计是要用心去做的一件事，没有学习就不可能有研究的能力，这次的经历能在以后的学习、工作中激励我继续进步。由于学

17、生水平有限其中的缺点、错误望各位老师批评指正。参考文献1.陈明(chn mn)荧 8051单片机课程设计实训教材北京：清华大学出版社，20042.翁桂荣 邹丽新 单片微型计算机接口(ji ku)与技术苏州：苏州大学出版社，20123.陈小忠 黄宁 赵小侠 单片机接口技术实用(shyng)子程序 北京：人民邮电出版社，20114.徐爱钧 智能化测量控制仪表原理与设计北京：北京航空航天大学出版社，2014源程序(chngx)：#includeint a=9;char liang=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;void delay(unsigned int time)unsigned char j=250;for( ;time0;time-)if(P3=0 xbf)break;if(P3=0 x7f)break; for(;j0;j-)if(P3=0 xbf)break;if(P3=0 x7f)break; void BZ()for(i=0;i=0) P1= lian