单片机课程设计报告蜂鸣器_1.docx
单片机课程设计报告蜂鸣器河南师范大学新联学院单片机课程设计报告课程单片机原理及接口技术设计题目蜂鸣器演奏歌曲年级专业2020级计算机科学与技术学号11047000000学生姓名李指导老师莹2021年6月15日蜂鸣器演奏歌曲实验报告一、要求完成驱动蜂鸣器歌曲演奏的实验二、目的1、学习KEIL软件的使用方法；2、把握BST-V51单片机学习板设计蜂鸣器音乐的发生；3、把握设计中各模块的功能，能够填入并演奏曲子；4、学习乐谱的基本知识，把握其演奏的原理。三、分析1、基本原理简述声音是通过振动产生的。单片机对某一引脚以一定的频率循环置1置0，该引脚便产生一定频率的方波，方波通过放大，作用于一定的物理实件蜂鸣器，就产生了一定频率的声音。若改变输出方波的频率，产生的声音随之改变。通过控制输出方波的时间长短，声音的长短可以以得到控制，因而，根据乐谱，以类似的音及同样的节拍，单片机就能够产生电子音乐。音乐的播放选择能够通过按键的输入得以实现。为简便起见，以一定的频率方波产生的音在其每个周期内高低幅值得时间各占一半。因而，输出引脚在每个方波周期内要动作两次：一次升高，一次降低。即输出引脚的频率是原音频率的两倍。2、单片机产生不同频率脉冲信号的原理1要产生音频脉冲，只要算出某一音频的脉冲1/频率，然后将此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计时这个半周期的时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期的时间再对I/O反相，就能够在I/O脚上得到此频率的脉冲。2利用8051的内部定时器使其工作在计数器形式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法如下：例如，频率为523Hz，其周期天/523S=1912uS，因而只要令计数器计时956uS/1us=956，在每计数956次时就将I/O反接，就可得到中音DO532Hz。计数脉冲值与频率的关系公式如下：N=Fi/2/FrN：计数值，Fi：内部计时一次为1uS，故其频率为1MHz，Fr：要产生的频率3其计数值的求法如下：T=65536-N=65536-Fi/2/Fr计算举例：设K=65536,F=1000000=Fi=1MHz，求低音DO261Hz、中音DO523Hz、高音DO1046Hz的计数值。T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr低音DO的T=65536-500000/262=63627中音DO的T=65536-500000/523=64580高音DO的T=65536-500000/1047=650594C调个音符频率与计数值T的对照表如下表所示：1/4节拍与1/8节拍的时间设定如下：5建立音乐的步骤：1先把吧乐谱的音符找出，然后由上表建立T值表的顺序。2把T值表建立在TABLE1，构成发音符的计数值放在“TABLE。3简谱码音符为高位，节拍为节拍数为低4位，音符节拍码放在程序的“TABLE处。四、设计1、硬件设计1.1总体设计框图1.2硬件设计及原理1.2.1BST-V51单片机学习板简介：实验板资源配置如下：BST-V51单片机学习板包括STC89C52单片机，其支持USB口或者是串口两种下载程序方式不用另买烧写器编程器等产品能够方便的烧写程序到单片机里。USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直电源。以及包括8位LED发光二极管做跑马灯实验交通灯实验、8位数码管、4*4矩阵键盘、蜂鸣器做单片机发声实验播放音乐实验报警实验等声响实验、DS18B20温度传感器、AT24C08外部EEPROM存储芯片、SPI串行实时时钟DS1302、MAX232芯片RS232通讯接口、字符液晶1602LCD接口、图形点阵液晶12864接口和ISP下载接口。BST-V51单片机学习板如下列图：1.2.2AT89C52简介AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器RAM，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器CPU和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵敏应用于各种控制领域。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的加强型，与Intel公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。其主要工作特性是：片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次；片内数据存储器内含256字节的RAM；具有32根可编程I/O口线；具有3个可编程定时器；中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个级优先权的中断构造；串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口；具有一个数据指针DPTR；低功耗工作形式有空闲形式和掉电形式；具有可编程的3级程序锁定位；AT89C52工作电源电压为51+0.2V，且典型值为5V；AT89C52最高工作频率为24MHz，在这里我们用的是11.0592MHz。AT89C52图如下：1.2.3蜂鸣器简介：一蜂鸣器的介绍1蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化构造的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。2蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。3蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“H或“HA旧标准用“FM、“LB、“JD等表示。二蜂鸣器的构造原理1压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后1.515V直流工作电压,多谐振荡器起振,输出1.52.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。2电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的互相作用下，周期性地振动发声。蜂鸣器电路图：2、软件编程包括软件介绍、流程图、完好的汇编源程序及其注释2.1KeilSoftware简介及开发流程：KeilSoftware的8051开发工具提供下面程序，你能够用它们来编译你的C源码，汇编你的汇编源程序，连接和重定位你的目的文件和库文件，创立HEX文件，调试你的目的程序。Windows应用程序uVision3是一个集成开发环境，它把项目管理，源代码编辑，程序调试等集成到一个功能强大的环境中。C51美国标准优化C穿插编译器从你的C源代码产生可重定位的目的文件。A51宏汇编器从你的8051汇编源代码产生可重定位的目的文件。BL51连接/重定位器组合你的由C51和A51产生的可重定位的目的文件，生成绝对目的文件。LIB51库管理器组合你的目的文件，生成能够被连接器使用的库文件。OH51目的文件到HEX格式的转换器从绝对目的文件创立IntelHEX格式的文件。RTX-51实时操作系统简化了复杂和对时间要求敏感的软件项目。软件开发流程：1、创立一个项目，从器件库中选择目的器件，配置工具设置。2、用C语言或汇编语言创立源程序。3、用项目管理器生成你的应用。4、修改源程序中的错误。
