单片机课程设计报告 音乐流水灯

单片机原理及系统课程设计报告PAGEPAGE14摘要设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过专业综合设计使学生获得以下几方面能力，为毕业设计（论文）奠定基础。1、进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课（或专业基础课）理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能；2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；3、培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。关键词：计算机；工程；绘图AbstractDesignisanimportantpracticeteachinglinkofstudentstointegratetheorywithpractice,andisdesignedforstudentswithacomprehensiveprofessionaltraining.Throughprofessionalcomprehensivedesignability,causesthestudenttoobtainthefollowingaspectstolayagoodfoundationforthegraduationdesign(paper).1,tofurtherconsolidateanddeepenthestudentslearnedadoororafewcoursesorprofessionalbasiccoursetheoryknowledge,cultivatethestudentsdesign,calculation,drawing,computerapplications,literaturereview,reportwritingandotherbasicskills;2,trainingstudents'practiceabilityandindependentabilitytoanalyzeandsolveengineeringpracticalproblem;3,tocultivatethestudents'teamcooperationspirit,innovationconsciousness,seriousresearchattitudeandrigorouspragmaticstyleofwork.keyword：computer；project；draw1引言1.1设计目的（1）一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点。（2）学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，现在我把单片机流水灯设计作为一个课程设计，需要更深的去了解单片机的很多功能，努力的去查找资料，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。1.2设计要求和方法按下按钮流水灯按照规定方式闪烁，并发出美妙的音乐。通过单片机的定时中断功能可以实现对外部灯的控制及音乐的播放，外接高频晶振提高单片机的时序处理速度，并对外部串口扩展实现多灯的控制。2设计方案及原理2.1设计方案（1）设计一个音乐流水灯控制电路。其主要部分实现定时功能，在预定的时间到来时，将如何产生一个控制信号控制灯的流向，间歇等。（2）通过利用中规模集成电路中计数器来实现音乐流水灯的控制。（3）通过硬件及软件的设计实现24个灯的闪烁，两段音乐的播放。2.2系统框图系统框图如图2.1所示。图2.1系统框图3硬件设计3.1复位电路复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的S5P2，由复位电路采样一次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。复位电路如图3.1所示。图3.1复位电路3.2中断服务说明与每类I/O设备相关的进程都有一个靠近内存底部的地址，称作中断向量。它包括中断服务程序的入口地址。中断服务程序：处理器处理“急件”，可理解为是一种服务，是通过执行事先编好的某个特定的程序来完成的，这种处理“急件”的程序被称为——中断服务程序。当中央处理器正在处理内部数据时，外界发生了紧急情况，要求CPU暂停当前的工作转去处理这个紧急事件。处理完毕后，再回到原来被中断的地址，继续原来的工作，这样的过程称为中断。实现这一功能的部件称为中断系统，申请CPU中断的请求源称为中断源，单片机的中断系统一般允许多个中断源，当多个中断源同时向CPU请求中断时，就存在一个中断优先权的问题。通常根据中断源的优先级别，优先处理最紧急事件的中断请求源，即最先响应级别最高的中断请求。中断处理过程如下：（1）保护被中断进程现场。为了在中断处理结束后能够使进程准确地返回到中断点，系统必须保存当前处理机程序状态字PSW和程序计数器PC等的值。（2）分析中断原因，转去执行相应的中断处理程序。在多个中断请求同时发生时，处理优先级最高的中断源发出的中断请求。（3）恢复被中断进程的现场，CPU继续执行原来被中断的进程。3.3彩灯电路彩灯电路如图3.2所示。图3.2彩灯电路图3.4音乐电路图音乐电路图如图3.3所示。图3.3音乐电路4软件设计4.1程序流程图程序流程图如图4.1所示。图4.1程序流程图4.2系统源程序及注释系统源程序及注释见附录一。5系统仿真5.1系统仿真图系统仿真图如图5.1所示。5.2仿真结果分析通过仿真真实的现实出所要实现的彩灯音乐电路，结果完全和预期的一样。图5.1系统仿真图6总结通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。而安排课程设计的基本目的，是在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟和领悟力。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。课程设计促进了我系人才培养计划的完善和课程设置的调整。课程设计之后，我们普遍感到不仅实际动手说，这应该是个警示，在剩下的大学生活里，我应该好好珍惜，好好学习各方面的知识。在单片机方面也是了解了一些些，我相信这次课程设计会对我以后的工作通过这次单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为自己的东西。参考文献[1]

陈明荧.8051单片机课程设计实训教材[M].清华大学出版社.2003

[2]

胡汉才.单片机原理及其接口技术[M]

.清华大学出版社.2008

附录一程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitsbitK1=P1^0;//设定开关口sbitd1=P3^0;//设定绿灯LM373控制口sbitd0=P3^1;设定红灯LM373控制口sbitd2=P3^2;设定黄灯LM373控制口sbitBEEP=P3^6;喇叭输出端口 ucharth0_f;uchartl0_f;voiddelay_1ms(unsignedintt)延时程序{unsignedchari,j;for(t;t>0;t--){ for(i=34;i>0;i--) for(j=13;j>0;j--); }}//四阶35个音符对应的T0中断初值，及输出频率对照表staticcodefreq[37][2]={0xA9,0xEF,//00220HZ,1//00x93,0xF0,//00233HZ,1#//1 0x73,0xF1,//00247HZ,2//2 0x49,0xF2,//00262HZ,2#//3 0x07,0xF3,//00277HZ,3//4 0xC8,0xF3,//00294HZ,4//5 0x73,0xF4,//00311HZ,4#//6 0x1E,0xF5,//00330HZ,5//7 0xB6,0xF5,//00349HZ,5#//8 0x4C,0xF6,//00370HZ,6//9 0xD7,0xF6,//00392HZ,6#//10 0x5A,0xF7,//00415HZ,7//11 0xD8,0xF7,//00440HZ1//12 0x4D,0xF8,//00466HZ1#//13 0xBD,0xF8,//00494HZ2//14 0x24,0xF9,//00523HZ2#//15 0x87,0xF9,//00554HZ3//16 0xE4,0xF9,//00587HZ4//17 0x3D,0xFA,//00622HZ4#//18 0x90,0xFA,//00659HZ5//19 0xDE,0xFA,//00698HZ5#//20 0x29,0xFB,//00740HZ6//21 0x6F,0xFB,//00784HZ6#//22 0xB1,0xFB,//00831HZ7//23 0xEF,0xFB,//00880HZ`1//24 0x2A,0xFC,//00932HZ`1#//25 0x62,0xFC,//00988HZ`2//26 0x95,0xFC,//01046HZ`2#//27 0xC7,0xFC,//01109HZ`3//28 0xF6,0xFC,//01175HZ`4//29 0x22,0xFD,//01244HZ`4#//30 0x4B,0xFD,//01318HZ`5//31 0x73,0xFD,//01397HZ`5#//32 0x98,0xFD,//01480HZ`6//33 0xBB,0xFD,//01568HZ`6#//34 0xDC,0xFD,//01661HZ`7//35 0x00,0x00, };staticcodemusic1[707]={//《仙剑奇侠传》28,28,26,26,28,28,28,28,28,28,21,21,26,26,26,26, 24,24,23,23,21,21,21,23,21,21,19,19,28,28,28,28, 16,16,19,19,24,24,24,24,16,16,19,19,26,26,26,26, 24,24,23,23,21,21,21,21,21,21,21,21,28,28,26,26, 28,28,26,26,21,21,21,21,24,24,26,26,28,28,28,28, 28,28,28,28,28,28,31,31,28,28,24,24,26,26,26,26, 26,26,26,26,21,21,21,21,24,24,28,28,26,26,26,26, 24,24,24,24,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21, 36,36,36, 28,28,28,28,26,26,28,28,28,28,28,28,21,21, 26,26,26,26,24,24,23,23,21,21,21,23,21,21,19,19, 16,16,16,16,16,16,19,19,24,24,24,24,16,16,19,19, 26,26,26,26,28,24,23,23,21,21,21,21,21,21,21,21, 21,21,21,21,23,23,23,23,23,23,23,23,23,23,23,23, 21,21,21,21,24,24,26,26,28,28,28,28,28,28,28,28, 31,33,31,31,28,28,24,24,26,26,26,26,26,26,26,26, 21,21,21,21,24,24,28,28,26,26,26,26,24,24,24,24, 21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,36,36,36,36, //《笑傲江湖》 16,16,16,16,21,21,21,16,19,19,19,19,19,19,16,16, 14,14,16,16,19,19,21,21,16,16,16,16,16,16,16,16, 16,16,16,21,21,21,16,19,19,19,19,19,19,16,16,14, 14,16,16,19,19,21,19,16,16,16,16,16,16,14,12,12, 12,12,14,14,16,16,14,14,14,14,14,14,14,12,9,9, 9,12,14,14,16,16,19,19,19,21,19,19,16,14,12,12, 12,14,14,14,16,16,14,14,14,14,14,12,12,12,9,9, 9,12,14,16,16,19,21,21,21,21,21,21,21, 36,36, 16,16,16,16,21,21,21,16,19,19,19,19,19,19,16,16, 14,14,16,16,19,19,21,19,16,16,16,16,16,16,16,16, 16,16,16,21,21,21,16,19,19,19,19,19,19,16,16,14, 14,14,16,19,19,21,19,16,16,16,16,16,16,14,12,12, 12,12,14,14,16,16,14,14,14,14,14,14,14,12,9,9, 9,12,14,14,16,16,19,19,19,21,19,19,16,14,12,12, 12,14,14,14,16,16,14,14,14,14,14,12,12,12,9,9, 9,12,14,16,16,19,21,21,21,21,21,21,21,14,14,14, 14,14,16,16,14,12,12,12,12,12,9,9,12,14,14,14, 14,14,16,16,14,12,12,9,9,12,9,12, 14,14,14,14,14,16,16,14,12,12,12,12,12,9,12, 14,14,14,14,14,19,19,16,16,16,16,16,16,16,16, 9,9,9,9,9,9,9,14,14,14,14,14,14,16,14, 12,12,12,12,12,12,14,9,9,9,9,9,9,7,7,9,9,9,9, 9,7,7,4,4,4,4,4,7,7, 2,2,2,2,2,2,2,4,4,4,4,4,4,4, 9,9,9,9,9,9,9,9,14,14,14,14,14,14,16,16, 12,12,12,12,12,12,14,14,9,9,9,9,12,9, 7,7,7,7,7,7,9,9,4,4,4,2,4,4,7,7, 9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,};voidPlayMusic(intk)//音乐程序{ unsignedinti;TMOD=0x01;//定时器/计数器工作方式寄存器赋值，设定定时器0工作方式1TR0=1;//启动定时器0ET0=1;//定时器0容许EA=1;//打开中断总控制 while(1) { for(i=0;i<707;i++) { if(music1[i]==36)//停顿音处理 { TR0=0; delay_1ms(190); } else { TR0=1; if(k==1)//判断开关是否处于开启位置（是则播放音乐，否则停止） { if(i<100) { P0=_crol_(P0,1); P2=~P2; } if(i==100) { P0=0x22; P2=0x18; } if(i>100&&i<200) { P0=_cror_(P0,1); P2=~P2; } if(i==200) { P0=0x55; P2=0x18; d1=1; } if(i>200&&i<300) { d1=~d1; d2=~d2; } if(i==300) { P0=0x36; d1=d2=0; } if(i>300&&i<400) { P0=_cror_(P0,1); } if(i==400) { P0=0xaa; } if(i>400&&i<500) { P0=_cror_(P0,1); } if(i==500) { P0=0x01; } if(i>500&&i<600) { P0=_cror_(P0,1); } if(i==600) { P0=0xfe; } if(i>600) { P0=_cror_(P0,1); } tl0_f=freq[music1[i]][0];//给定时器赋值 th0_f=freq[music1[i]][1]; delay_1ms(190); } } } if(K1==1)//判断K1开关是否处于开启的位置（是则重复音乐，否则停止） {EA=0; P0=0xff; P2=0xff; break; }}}timer0()interrupt1//中断子程序 {TL0=tl0_f; TH0=th0_f;BEEP=~BEEP; }voidmain()//主程序{ucharb,m; while(1){ while(1) {if(K1==1) break; if(K1==0) { P3=0x00; delay_1ms(100); P0=0xff;P2=0xff; delay_1ms(1000); for(m=0;m<2;m++) { P0=0x03; P2=0x00; delay_1ms(1000); for(