单片机课程设计报告 电子琴.docx
编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共12页第 1 页 共 12 页单片机课程设计报告单片机课程设计报告系系别：别：学科专业：学科专业：班班级：级：姓姓名：名：指导老师：指导老师：编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页 共12页第 2 页 共 12 页单片机课程设计题目单片机课程设计题目电子音乐盒设计电子音乐盒设计摘要摘要：该课程设计利用单片机 AT89S52 与 LM386 设计扬声器，外接一个喇叭可以发出声音。关键字：关键字：单片机 AT89S52LM386一、设计目的、要求一、设计目的、要求1.1.设计目的设计目的1）深入了解 MCS51 系列单片机的功能以及应用，学会制作简单的扬声器。2）了解扬声器工作原理。3）了解“新年好”音乐的设计原理。2.2.设计要求设计要求1）查阅资料，选择合适的设计方案。2）设计完整的硬件电路图，给出设计说明及相关电路参数计算公式，并进行适当的误差分析。3）设计软件流程图，并写出完整的程序，并加以适当的注解。4）根据以上内容写出完整课程设计报告。二、硬件设计二、硬件设计1.1.器件介绍器件介绍（1）在“单片机系统”中,把 P1.0 端口连接到“音频放大模块”区域中的 SPK IN端口。（2）在“音频放大模块”区域中的 SPK OUT 端口连接一个 8 欧或者是 16 欧的喇叭。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页 共12页第 3 页 共 12 页2、设计原理设计原理用 AT89S51 单片机产生优美的音乐声从 P1.0 端口输出。通过定时器的定时来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。图 1.1 电子音乐盒电路原理图编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页 共12页第 4 页 共 12 页3.PCB3.PCB 板图布局板图布局图 1.2 电子音乐盒 PCB 效果图4.4.元器件元器件的焊接的焊接1)拿到本套件后清查元器件的数量、质量，并及时更换不合格的元件。2)确定元件的安装方式，电阻采用卧式安装，其它元件采用立式安装。3)电烙铁焊接时间应控制在 2-3S，烙铁温度高时焊接时间短，低时焊接时间长。4)电阻焊完后剪掉腿脚用于插接跳线。5)插接集成块要注意方向，U 型口对着 U 型口。6)加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊及短路，焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，确认无误后可通电。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页 共12页第 5 页 共 12 页三、程序设计三、程序设计1.程序设计思想（1）音乐产生的方法：一首音乐是由许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率。这样就可以利用不同的频率的组合，构成所想要的音乐了。当然，对于单片机来说产生不同的频率非常方便，可以利用单片机的定时/计数器 T0 来产生这样的方波频率信号。所以，只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。现在以单片机 12MHZ晶振为例，列出高、中、低音符与单片机计数 T0 相关的计数值。如下表 21.2 所示：表 21.2 音符与频率对照表音符频率（HZ）简谱码（T 值）音符频率（HZ）简谱码（T 值）低 1DO26263628#4 FA#74064860#1DO#27763731中 5 SO78464898低 2RE29463835#5 SO#83164934#2 RE#31163928中 6 LA88064968低 3 M33064021#693264994低 4 FA34964103中 7 SI98865030#4 FA#37064185高 1 DO104665058低 5 SO39264260#1 DO#110965085#5 SO#41564331高 2 RE117565110低 6 LA44064400#2 RE#124565134#646664463高 3 M131865157低 7 SI49464524高 4 FA139765178中 1 DO52364580#4 FA#148065198#1 DO#55464633高 5 SO156865217中 2 RE58764684#5 SO#166165235#2 RE#62264732高 6 LA176065252中 3 M65964777#6186565268编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页 共12页第 6 页 共 12 页中 4 FA69864820高 7 SI196765283下面为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据，低音在 019 之间，中音在 2039 之间，高音在 4059 之间。TABLE:DW 0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0DW 0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0DW 02、下表 21.3 为音乐的音拍和延时的时间，其中节拍以 C 调为单位。表 21.3节拍与延时对照表曲调值DELAY曲调值DELAY调 4/4125ms调 4/462ms调 3/4187ms调 3/494ms调 2/4250ms调 2/4125ms3、对于不同的曲调也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。下面就 AT89S51 单片机如何产生“新年好”歌曲来说明。在这个程序中是利用两个定时/计数器来完成的。其中 T0 用来产生音符频率，T1 用来产生音拍。2.程序流程图(如图 1.3 所示)编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页 共12页第 7 页 共 12 页图 1.3 电子音乐盒设计流程图四、调试结果四、调试结果五、心得体会五、心得体会在为期一周的课程设计当中感触最深的便是实践联系理论的重要性，当遇到实际问题时，只要认真思考。对就是思考，运用所学的知识，一步一步的去探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。本次实习使我们对电子元件及电路设计有一定的感性和理性认识；培养和锻炼我们的实际动手能力。使我们的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力，能分析问题和解决问题的高素质人才，为以后的顺利就业作好准备。本次实习的对我们很重要，是我们应用电子技术专业学生实践中的重要环节。在以前我们学的都是一些理论知识。一周的的时间很短，但是我们学到的比我们在学校两年学的还要多，以前我们光只注意一些理论知识，并没有专门的练习我们的实际动手能力。这次的实习使我意识到我的操作能力的不足，在理论上也有很多的缺陷。六、成员分工及工作情况六、成员分工及工作情况曹润青：电路设计、论文撰写。韩旭琴：焊接电路。段效梁：程序编写及系统测试。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第8页 共12页第 8 页 共 12 页史文龙：帮助检测硬件电路，心得总结。我们组的每个成员都认真负责地完成了各自负责的一块工作，使整个系统得以完成。参考资料：参考资料：1 李建忠.（第 2 版）西安电子科技大学出版社2 周良权,傅恩锡,李世馨.第二版 北京：高等教育出版社2001.12附附 1 1：元器件清单元器件清单表 1.1 数字电压表所用元器件清单序号序号名称名称型号规格型号规格器件代号器件代号封装封装数量数量1单片机AT89S52U1DIP4012780578057805TO-22013电源接口JPDYCK14下载口JTAGIDC1015晶振12MJZHXTAL116LED 数码管DLED97二极管4148DPAXIAL0.318滑变RBVR519电阻1KRDAXIAL0.4910电阻10KRMAXIAL0.43编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第9页 共12页第 9 页 共 12 页11电阻10R13AXIAL0.4112电容220ufCRB.2/.4213电容104CRAD0.1814电容10ufCRB.1/.2215电容47ufCRB.1/.2116电容473CRAD0.2117电容30pfCRAD0.22附附 2 2：程序清单：程序清单;入口地址;ORG0000HLJMPSTARTORG0003HRETIORG000BHLJMPINT_T0ORG0013HRETIORG001BHRETIORG0023HRETIORG002BHRETI;主程序入口;ORG0100HSTART:LCALLCHUSHIHUA编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第10页 共12页第 10 页 共 12 页LCALLMAINLJMPSTART;初始化程序;CHUSHIHUA:MOVTMOD,#01HMOVIE,#82HMOVDPTR,#TABLERET;音乐产生程序;MAIN:CLRAMOVCA,A+DPTRMOVR1,AINCDPTRCLRAMOVCA,A+DPTRMOVR0,AORLA,R1JZMAIN_1MOVA,R0ANLA,R1CJNEA,#0FFH,MAIN_2LJMPMAIN_0MAIN_2:MOVTH0,R1MOVTL0,R0SETBTR0SJMPMAIN_3MAIN_1:CLRTR0MAIN_3:CLRAINCDPTR编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第11页 共12页第 11 页 共 12 页MOVCA,A+DPTRMOVR2,AMAIN_4:LCALLDELAY200DJNZR2,MAIN_4INCDPTRLJMPMAINMAIN_0:RET;中断程序;INT_T0:MOVTH0,R1MOVTL0,R0CPLP1.0RETI;200ms 延时程序;DELAY200:MOVR3,#20DELAY200A:MOVR4,#20DELAY200B:MOVR5,#248DJNZR5,$DJNZR4,DELAY200BDJNZR3,DELAY200ARET;音符音节代码表;新年好全谱;TABLE:DB0FEH,25H,02H,0FEH,25H,02H;0FEH,25H,(1)02H(半拍)04(一拍)DB0FEH,25H,04H,0FDH,80H,04H;0FEH,57H,(2)DB0FEH,84H,02H,0FEH,84H,02H;0FEH,84H,(3)DB0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04H;0FEH,98H,(4)DB0FEH,25H,02H,0FEH,84H,02H;0FEH,0C0H(5)编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12页 共12页第 12 页 共 12 页DB0FEH,0C0H,04H,0FEH,0C0H,04H;0FEH,0E3H(6)DB0FEH,98H,02H,0FEH,84H,02H;0FFH,01H,(7)DB0FEH,57H,08H;0FDH,80H,(5)DB 0FEH,57H,02H,0FEH,84H,02H;0FDH,0C6H(6)DB 0FEH,98H,04H,0FEH,98H,04H;0FEH,07H,(7)DB 0FEH,84H,02H,0FEH,57H,02HDB 0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04HDB 0FEH,25H,02H,0FEH,84H,02HDB 0FEH,57H,02H,0FDH,80H,02HDB 0FEH,07H,02H,0FEH,57H,02HDB 0FEH,25H,08H,00H,00H,04HDB0FFH,0FFH;结束标志;END
