电子时钟电路精品课件

1、电子时钟电路山东师范大学第1页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学本次设计中单片机晶振为12MHz,那么定时器的计数频率为1MHz,由于选择工作方式1,那T值为T=216-x(x为计数次数,T为计数初值),下表列出了不同音符在该例中的计数初值:音符 频率(Hz) T值中DO 523 64580中RE 587 64684中MI 659 64777中FA 698 64820中SO 784 64898中LA 880 64968中XI 988 65030可以建立一个表格,有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据.TABLE DW 64580,64684,64777,64

2、820,64898,64968,65030第2页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学2.硬件电路单片机P2口为输入接口,接有一组7个按键.这7个按键S1S7通过排阻,分别按顺序与单片机的P2.1P2.7相接,按键另一端接地,共同组成整个电路的按键控制部分,为整个电路提供输入信号.单片机P1口为输出端,连接着整个电路的发声放大部分.这部分是整个电路的关键所在,脉冲电压信号通过电解电容(因为本例单片机所产生的信号频率较低,所以选用相对容量较大的电解电容)和反向放大器相连.输入电阻,运算放大器和反馈电阻共同组成反向放大器.电压信号经过输入电阻,流入运算放大器的反向输入端

3、,输出信号经过反馈电阻,反馈到反向输入端,同时接入闭环保护电阻,也可防止共模电压超出极限值.集成运放将放大的信号经过电解电容传给喇叭,以驱动喇叭发声.第3页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学第4页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学对于理想闭环特性,当运算放大器的开环增益时,就可以得到理想的闭环增益为: Aideal=limA=-R2/R1其中R2为反馈电阻阻值,R1为输入电阻阻值.这就是说,闭环增益还是仅决定于外部电阻的阻值,所以可以直接通过电阻分压来设置增益,且输出阻抗都很小.本例中根据实际需要所选定的元件参数如下:反馈电阻R2

4、为10K,输入电阻R1为1K,闭环增益A为10.单片机P1.7接入一个按键和一个分压电阻,组成放歌按钮,来控制整个电路运行扩展功能(播放一段音乐).第5页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学3. 软件设计3.1 流程图开始T0初始化并开中断允许T0中断按键并判断是否成功识别按键功能根据按键功能,装入音符T值到T0中启动T0工作判断按键释放是否成功停止T0工作NNYYT0中断入口重装TH0TL0初值P1.0取反中断返回T0中断子程序图主程序流程图第6页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学3.2 设计思路音符通过定时器T0产生,然后通过键

5、盘不断的扫描,根据按键功能,将不同按键所对应的频率信号发送到集成运放中放大,最后送给喇叭发出对应的音符以发出相应的声音.在主程序流程图中,T0初始化以后,首先要通过扫描键盘,判断是否有按键按下.若没有,则继续扫描,不断重复循环过程,直到发现按键按下,程序才能根据按键的功能,将相对应的音符T值装入到T0后,T0开始启动.程序随后继续扫描按键,若按键保持按下状态,则T0继续保持工作状态,直到按键松开,T0停止工作,返回初始状态,等待下一次扫描按键结果.在中断子程序中,程序先保存现场,并重装TH0TL0的初值,然后将P1.0按位取反,重新送入P1.0,最后中断返回.第7页，共12页，2022年，5月

6、20日，20点8分，星期四山东师范大学3.3 示例程序1(产生按键音符方案1)ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPBREAKMAIN:MOV TMOD,#01H;设置定时器0的工作方式SETB EASETB ET0;设置定时器0中断SETB TRO;启动定时器0WAIT1:LCALL KEY;调用KEY子程序,判断是否有键按下?第几个?CLR EA;屏蔽中断CJNE R3,#00H,WAIT1;如果R3=0,表示有键按下MOV A,22H;将22H里存放的按键号送给ARL A;因为查表里都是字,所以乘2查得数据MOV DPTR,#TABLE;指向表头MOVC A,A+DPT

7、R;查表MOV TH0,A;将数据高位送TH0MOV 21H,A;将高位备份MOV A,22H;将22H里存放的按键号送给ARL A;因为查表里都是字,所以乘2查得数据INC A;取低位数据MOVC TL0,AMOV 20H,A第8页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学WAIT2:LACLL KEYSETB ACJNE R3,#00H,WAIT1JMP WAIT2KEY:MOV R3,#00H;KEY子程序,判断是否有键按下,第几个?MOV R1.#0FFHMOV R0,#00HMOV A,R1MOV P2,AMOV A,P2CLR CCLR C;利用标志位C来判

8、断哪个键按下MOV R2,#08HWAIT3:RLC A;移位判断JNC STOREINC R0DJNZ R2,WAIT3STORE:MOV 22H,R0;将按键号存22H,R3=0有键按下MOV R3,#00HRETBREAK:PUSH ACC;中断产生方波,从P1.0口输出PUSH PSWMOV TL0,20HMOV TH0,21HCPL P1.0POP PSWPOP ACCRET1TABLE:DW 65030,64968,64898,64820,64777,64684,64580;7,6,5,4,3,2,1,END第9页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学3

9、.4 示例程序2(带扩展功能的程序设计)让整个电路不是单单只能发出单个音符,还能演奏出一小段音乐(生日快乐).ORG0000HJMPMAINORG000BHJMPTT0MAIN:MOV TMOD,#01H;设置定时器0的工作方式MOV IE,#82H;设置中断MAIN0:MOV 30H,#00HNEXT:MOV A,30HMOV DPTR,#TABLE;设置中断MOVC A,A+DPTRMOV R2,AJZ STOPANL A,#0FHJNZ SINGCLRTR0JMPW1SING:DEC AMOV 22H,ARL A第10页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学M

10、OV DPTR,#TABLE1;查表MOVC A,A+DPTRMOV TH0,AMOV 21H,AMOV A,22HRL AINC AMOVC A,A+DPTRMOV TL0,AMOV 20H,ASETB TR0W1:CALL DELAYINC 30HJMP MAIN0TT0:PUSH ACC;中断服务程序PUSH PSWMOV TL0,20HMOV TH0,21HCPL P1.0POP PSWPOP ACCRETIDELAY:MOV R7,#2;延时187msW2:MOV R4,#187第11页，共12页，2022年，5月20日，20点8分，星期四山东师范大学W3:MOV R3,#248DJ

11、NZ R3,$DJNZ R4,W3DJNZ R7,W2DJNZ R5,DELAYRETTABLE1:DW 64260,64400,64524,64580;音符计数值DW 64684,64777,64820,64898DW 64968,65030,65058,65110DW 65157,65178,65217TABLE:DB 82H,01H,81H,94H,84H;节拍表DB 0B4H,0A4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0C4H,0B4H,04HDB 82H,01H,81H,0F4H,0D4HDB 0B4H,0A4H,94HDB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4HDB 0C4H,0B4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84H