音乐喷泉控制系统设计报告.docx
音乐喷泉控制系统设计报告 音乐喷泉控制系统设计报告 姓名：张彦波 学号：202258502248 班级：计122-2 指导教师：孙红霞 一、设计任务 1、设计内容：设计随音乐节拍变化的喷泉控制系统，并编程实现其相应功能 2、设计要求：按音乐节拍快慢等变化控制喷泉的各喷头水柱高低变化，以构成各种造型。 二、设计思路和原理 通过8255和8254接口芯片来完成音乐喷泉的模拟, 该设计主要是由三部分组成:第一部分为键盘扫描,用来确定按键位置,并给8254计数器赋初值；第二部分为发声部分,是由8254计数器0的输出端产生一定频率的方波信号从而使扬声器发声；第三部分为LED彩灯部分，通过8255端口C控制彩灯亮的个数。 第一部分键盘扫描由8255芯片的PA0PA4，PB0PB4分别与键盘单元的Y1Y4，X1X4相连,其中B口低4位为输出端,A口低4位为输入端，由它们对键盘单元进行扫描,其确定键值的过程为:先给所有列线输入低电平,然后读取行线,检测行线是否为低电平,如果有某条行线输出低电平,则说明该键盘有按键被按下,否则,说明无按键被按下。采用这种方法就可以快速判断键盘是否有键被按下。在检查到有键按下后,再通过行扫描法判断按下的位置,从而确定按下的是什么键，后经过计算得出计数器0的初值。 第二部分主要用到了8254芯片中的计数器0，其CLK0端在微机内部已接好频率为1MHZ的方波信号（由系统自动提供），计数控制端GATE1接至+5V，计数器输出端OUT0接至发声单元，可以经过键盘的控制来发出声音。 第三部分主要由8255端口C控制，端口C与发光二极管相连，当键盘判断出所按位置的时候，根据所发音的不同亮不同盏数的灯，例：哆一盏，唻两盏，咪三盏以此类推，以上三部分即可完成音乐喷泉的模拟。 三、设计原理流程图 四、实际硬件接线图 五、程序清单 MY8255_A EQU 0640H MY8255_B EQU 0642H MY8255_C EQU 0644H MY8255_MODE EQU 0646H MY8254_MODE EQU 0686H MY8254_A EQU 0680H SSTACK SEGMENT STACK DW 8 DUP(?) SSTACK ENDS DATA SEGMENT FREQ_LIST DW 441D,495D,556D,589D,661D,742D,833D,882D DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,MY8255_MODE MOV AL,90H OUT DX,AL MOV DX,MY8254_MODE MOV AL,36H OUT DX,AL BEGIN: CALL SCAN JNZ INK1 JMP BEGIN ;= ;确定按下键的位置 ;= INK1: CALL SCAN JNZ INK2 JMP BEGIN INK2: MOV CH,0FEH MOV CL,00H COOL: MOV AL,CH MOV DX,MY8255_B OUT DX,AL MOV DX,MY8255_A IN AL,DX L1: TEST AL,01H JNZ L2 MOV AL,00H JMP CO L2: TEST AL,02H JNZ L3 MOV AL,04H JMP CO L3: TEST AL,04H JNZ L4 MOV AL,08H JMP CO L4: TEST AL,08H JNZ NEXT MOV AL,0CH CO: ADD AL,CL MOV BL,AL MOV DL,2D MUL DL JMP AA1 PLAY: MOV SI,OFFSET FREQ_LIST ADD SI,AX MOV DX,0FH MOV AX,4240H DIV WORD PTRSI MOV DX,MY8254_A OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL MOV AL,BL CMP AL,08H JG CY MOV CX,32H JMP NEXT3 CY: MOV CX,5FH NEXT3: CALL DELAY LOOP NEXT3 JMP BEGIN NEXT: INC CL MOV AL,CH TEST AL,08H JZ KEPP ROL AL,1D MOV CH,AL JMP COOL AA1: MOV DX,MY8255_C CMP BL,00H JZ A1 JNZ A2 A1: MOV AL,01H OUT DX,AL MOV AL,00H JMP PLAY A2: CMP BL,01H JZ B1 JNZ B2 B1 : MOV AL,03H OUT DX,AL MOV AL,02H JMP PLAY B2: CMP BL,02H JZ C1 JNZ C2 C1: MOV AL,07H OUT DX,AL MOV AL,04H JMP PLAY C2: CMP BL,03H JZ D1 JNZ D2 D1: MOV AL,0FH OUT DX,AL MOV AL,06H JMP PLAY D2: CMP BL,04H JZ E1 JNZ E2 E1: MOV AL,1FH OUT DX,AL MOV AL,08H JMP PLAY E2: CMP BL,05H JZ F1 JNZ H2 F1: MOV AL,3FH OUT DX,AL MOV AL,0AH JMP PLAY F2: CMP BL,06H JZ H1 JNZ H2 H1: MOV AL,7FH OUT DX,AL MOV AL,0CH JMP PLAY H2: MOV AL,0FFH OUT DX,AL MOV AL,0EH JMP PLAY KEPP: JMP BEGIN ;= ;键盘扫描子程序 ;= SCAN: MOV AL,00H MOV DX,MY8255_B OUT DX,AL MOV DX,MY8255_A IN AL,DX NOT AL AND AL,0FH RET ;= ;延时子程序 ;= DELAY: PUSH CX MOV CX,000FH T1: MOV AX,009FH T2: DEC AX JNZ T2 LOOP T1 POP CX RET CODE ENDS END START 六、设计总结 短暂的课程设计在三天之后结束了，虽然时间有些短暂，但我在这次课设中却受益匪浅。 学校希望我们能够更好的掌握微机原理，让我们进行课设，将所学用于实际。刚开始设计的时候，我真的是一点头绪都没有，所以我就去图书馆查找相关的资料、上网查找类似程序。我的这次课设用到了键盘，我不是很了解，于是更加关注这方面的知识。因为在设计的过程中遇到很多困难，我就耐心的阅读一些有关微机原理及接口技术的书籍。在设计的过程中我遇到了一些不明白的问题，于是我就询问同学，她们细心的讲解让我明白了很多，还有老师的帮之，我的程序终于写出来了。接下来我就将自己的程序上机调试，遇到的错误很多，有一些是因为粗心大意，我用半天时间全部修改成功，调试的错误有一些也正是自己编程时容易出现的错误。终于可以将自己的程序运行了，看到最终结果很开心。 经过这三天的课程设计，我了解到课程设计能真正让人学到实际东西的一门课程，收获真的很多。 首先，我得先知道这次课程设计的内容，知道程序运行之后彩灯随音乐的变化不同的亮灭盏数，知道基本的原理。 其次，了解课设的内容之后，我就需要去知道所用芯片的知识，去查找资料了解程序所用8255、8254这些芯片，并熟悉各个端口的作用，知道信号的来源、如何让键盘与扬声器连接以及控制灯的亮灭。编写程序的过程中，体会最深的是子程序的调用和程序的条理问题，一个程序就算功能实现了，但是也要使主程序和子程序的条理分明，易读性高，才能算一个比较好的程序。 这一周的课设虽然有些辛苦，但过的相当充实。课设学到的东西不仅对期末复习有帮助，也可以对我以后的生活有一些帮助。这次课设让我充分的了解到互相帮助的重要性，不懂的知识经过我们的讨论又掌握了不少。这次设计让我更好的掌握和了解微机原理的有关知识，了解芯片的功能，煅炼我的耐心和毅力，真的让我受益匪浅。 致谢 在课程设计即将完成之际，我要特别感谢我的指导老师孙红霞和另两个老师，她们在课程设计这一周的细心指导，使我通过这次课程设计对微机原理的基础知识产生了浓厚的兴趣，也对我进一步掌握其他的微机原理的知识提供了帮助。 在设计的过程中，我遇到了很多的困难，并且对很多的指令和用法上都很模糊，有时对端口地址也有些不清楚，幸好有老师耐心讲解，使我解决了这些问题，由存在疑问到渐渐熟悉了这些用法。 此外，我还要感谢我同组的同学，在我遇到问题的时候他们能够细心的给我讲解，让我知道了很多我存在模糊的地方，我们也互相讨论，互相帮助，这样我们大家的能力都在这次的课设中有所提高。看到自己的所设计出来的程序能够控制灯的亮灭，心里真的很高兴。 最后，谢谢大家的帮助！
