北邮小学期PIC单片机-蓝牙电子琴-实验报告.docx

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1、2013年小学期PIC单片机实验报告 题目： 蓝牙电子琴组号： 班级： 学号： 姓名： 老师： 目录一 摘要二 论证与比较三 原理 1 蓝牙控制原理. 2 发音原理 3 中断控制四 硬件 1 框图 2 原理图五 软件 1 流程图 2 程序六 实验总结七 参考文献 一 摘要 Microcontroller is known as the single chip microcomputer and single chip microcomputer. It is the central processing unit (CPU), random access memory (RAM), read-

2、only memory (ROM), input/output port (I/O), etc. The main function of computer components are integrated on a chip microcomputer. Experiments using PIC16F877 single-chip microcomputer with a serial communication port (USART port), through the USART port with bluetooth module connection, you can thro

3、ugh the mobile phone bluetooth bluetooth device to control the single-chip computer, also can realize the serial communication with other modules. PIC16F877 single chip microcomputer to control the corresponding port produce a certain frequency of square wave, amplification and then sent to the spea

4、kers can emit a certain frequency of sound. Interrupt to use bluetooth to real-time control MCU, thus realize the electric .单片机被称为单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/O）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。实验中用到的PIC16F877单片机具有串行通信端口(USART端口)，通过与蓝牙模块的USART端口连接，就可以通过手机蓝牙等蓝牙设备来控制单片机，也

5、可以实现与其他模块进行串行通信。PIC16F877单片机控制相应的端口产生一定频率的方波，再经放大送到喇叭就可以发出一定频率的声音。可以通过中断来实时用蓝牙来控制单片机，这样就实现了电子琴的相应的功能。在实验中，程序部分使用了汇编语言。二 方案论证与比较PIC16F877单片机有USART端口（RC6，RC7），可以进行串行通信。本次实验主要是单片机的开发，只需借助有USART端口的蓝牙模块，就可以通过蓝牙模块来与蓝牙设备进行通信，这样就可以手机来控制单片机来产生调用相应的程序来产生一定频率的声音，这样来看用PIC16F877单片机来制作蓝牙电子琴是可行的。弹奏音乐是随时的，这样就要求手机能通

6、过蓝牙来实时控制单片机，PIC16F877的串行通信模块，在接收缓冲寄存器满时，在中断使能的情况下可以产生中断，这样就可以跳入中断子程序，从而就能够实时控制单片机，来实时弹奏音乐。所以蓝牙电子琴是可行的。基于PIC16F877单片机的电子琴已经有人实现了，实验中的蓝牙电子琴的发生原理与它们基本相同。本组蓝牙电子琴的重点不在电子琴，而是在蓝牙通信。实现了蓝牙控制的电子琴就可以实现蓝牙控制其他功能，蓝牙控制的原理是一样的。现在的智能手机几乎都有蓝牙功能，因此就可以用手机来控制单片机从而实现一些功能，此应用拥有很大的情景，可以应用与家庭和公司的遥控控制等等，而且成本较低。三 原理1蓝牙控制原理通过手

7、机蓝牙，向和单片机相连接的蓝牙模块发送一些数据，蓝牙模块接收到数据后通过USART模块传输给单片机，单片机接收到数据后进行判断，完成相应的功能，这样就实现了蓝牙控制。在实验时，单片机的波特率设置要和蓝牙模块的波特率一致。2 发音原理单片机最小系统使用4MHZ的晶振，单片机的指令周期为1us，通过使一个输出端口反复向喇叭输出一定频率的高低电平来产生所需的声音。查阅7种音调的高中低音的频率，在通过软件实现分频。（延时一段时间后再用1和相应的输出端口异或，反复这样就可以产生一定频率的声音。）3中断控制单片机的串行接收缓冲寄存器满后，就会使中断标志由0变成1，如果相应的中断使能已经置为1，这时就产生中

8、断，开始执行中断子程序。如果中断使能没有事先置为1，则不产生中断，不会跳入中断子程序，但是中断标志还是为1。当单片机从接收缓冲寄存器中取出数据后，相应的中断标志自动清为0。四 硬件1框图2 原理图五 软件1流程图 是否有键盘按下开 始 主程序 否判断按键是为E为A为B 为C 为17的数字发出相应频率的声音选择低音选择中音选择高音播放歌曲播放歌曲1判断是否有键按下播放歌曲2否是且为2是且为1是否为串口通信产生中断中断子程序2中断子程序是判断接收到的内容为A 为B 为17之间的数字发出相应声音选择低音选择中音选择高音为C播放歌曲为E接收中断标志是否为1将中断使能置为0否播放歌曲2播放歌曲1接收到1

9、？是否是返回2 源程序 INCLUDE P16F877.INC;*;定义各寄存器地址和位地址;* INDF EQU 00HTMR0 EQU 01HPCL EQU 02H ;程序计数器PC低四位STATUS EQU 03HFSR EQU 04HPORTA EQU 05H ;定义端口A的数据寄存器地址 PORTB EQU 06H ;定义端口B的数据寄存器地址PORTC EQU 07H ;定义端口C的数据寄存器地址PORTD EQU 08H ;定义端口D的数据寄存器地址PORTE EQU 09H ;定义端口E的数据寄存器地址TRISA EQU 85H ;定义端口A的方向控制寄存器地址 TRISB E

10、QU 86H ;定义端口B的方向控制寄存器地址TRISC EQU 87H ;定义端口C的方向控制寄存器地址TRISD EQU 88H ;定义端口D的方向控制寄存器地址TRISE EQU 89H ;定义端口E的方向控制寄存器地址PIE1 EQU 8CHINTCON EQU 0BH ;中断控制寄存器地址INTE EQU 4INTF EQU 1EECON1 EQU 18CH ;定义烧写控制寄存器1的地址EECON2 EQU 18DH ;定义烧写控制寄存器2的地址EEDATA EQU 10CH ;定义读/写数据寄存器地质EEADR EQU 10DH ;定义读/写地质寄存器地质RD EQU 0 ;读出启

11、动控制位位址WR EQU 1 ;烧写启动控制位位址WREN EQU 2 ;烧写始能控制位位址EEPGD EQU 7 ;访问目标选择控制位位址F EQU 1 ;定义目标寄存器为RAM的指示符W EQU 0OPTION_REG EQU 81HZ EQU 2 ;0标志位位地址RBUP EQU 7 ;定义上拉电阻始能位位地址DATA1 EQU 20H ;延时变量寄存器1，在DELAYTEMP中使用DATA2 EQU 21H ;延时变量寄存器2VALUE EQU 22H ;暂存按键列码和位置码COUNT EQU 23H ;延时TEMP0 EQU 24H ;频率OPTION_TEMP EQU 0A6H ;

12、OPTION_REG 数据暂存地址STATUS_TEMP EQU 29H;SONGEND EQU 30H ;曲目终点YINFU EQU 31H ;按键键值存储地址TABLE EQU 40H ;按键位置码表表头地址，共16个元素ADDR EQU 71H ;E2PROM地址SPECIAL EQU 72H SPECIAL2 EQU 73H W_TEMP EQU 7FH ;中断保护寄存器ENABLE EQU 1 ;始能端RS EQU 0 ;寄存器选择端ADCON1 EQU 9FHN2 EQU 0FFH ;内层循环延时常数RP0 EQU 5 ;控制不同体之间转换RP1 EQU 6T0IF EQU 2 ;

13、TMR0的中断标志位COUNT10 EQU 28H ;循环变量M EQU 26HN EQU 27HQ EQU 31HLCDR EQU 32H ;LCD循环变量地址XX EQU 60H;* ORG 000H NOP GOTO MAIN ORG 0004H GOTO SERV ;* MAIN *MAIN BSF STATUS,RP0 ;BANK1 MOVLW 07H MOVWF ADCON1 ;设置LCD BCF STATUS,RP0 ;BANK0 CALL LCDINITIATE ;LCD 初始化 CALL FUNCTLIST ;功能显示界面 MOVLW B ;清屏 CALL LCDDOWNWR

14、ITE ;下降触发并写入 CLRF VALUE CLRF PORTC BSF STATUS,5 MOVLW B MOVWF TRISC MOVLW 19H MOVWF SPBRG MOVLW B MOVWF TXSTA MOVLW 0FFH ;将端口B设置为输入 MOVWF TRISB; MOVLW 02H ;设置选项寄存器:上拉电阻启用;INT下降沿触发 MOVWF OPTION_REG ;分频器给TMR0;分频比值设为1:8 BSF PIE1,5 ;开放接收中断使能 BCF STATUS,5 MOVLW B MOVWF RCSTA MOVLW 00H MOVFW PORTC MOVLW H

15、C0 MOVWF INTCON ;开放INT和全局中断使能位;*table* MOVLW 0DBH ;0 MOVWF 40H MOVLW 77H ;1 MOVWF 41H MOVLW 7BH ;2 MOVWF 42H MOVLW 7DH ;3 MOVWF 43H MOVLW 7EH ;4 MOVWF 44H MOVLW 0B7H ;5 MOVWF 45H MOVLW 0BBH ;6 MOVWF 46H MOVLW 0BDH ;7 MOVWF 47H MOVLW 0BEH ;8 MOVWF 48H MOVLW 0D7H ;9 MOVWF 49H MOVLW 0DDH ;A MOVWF 4AH M

16、OVLW 0DEH ;B MOVWF 4BH MOVLW 0E7H ;C MOVWF 4CH MOVLW 0EBH ;D MOVWF 4DH MOVLW 0EDH ;E MOVWF 4EH MOVLW 0EEH ;F MOVWF 4FH;* 判断与功能选择 *LOOPMAIN CALL CHECK CLRF SPECIAL MOVLW 0DDH ;A高音 SUBWF VALUE,0 BTFSC STATUS,Z CALL FENPIN4 MOVLW 0DEH SUBWF VALUE,0 BTFSC STATUS,Z CALL FENPIN8 MOVLW 0E7H SUBWF VALUE,0 B

17、TFSC STATUS,Z CALL FENPIN16 MOVLW 0EDH ;E播放 SUBWF VALUE,0 BTFSC STATUS,Z CALL SONG MOVLW 0H ;送0H到W判断寄存器是否为0判断是否为特殊操作（进入特殊操作时都会给PANDUAN加1） SUBWF SPECIAL,0 ;SPECIAL-W值送W BTFSS STATUS,Z ;看Z位是否为1，是！跳一步 GOTO LOOPMAIN CALL DZQ ;默认模式电子琴 GOTO LOOPMAIN;*蓝牙功能选择*LLP CLRF SPECIAL MOVLW 0AH ;A高音 SUBWF VALUE,0 BT

18、FSC STATUS,Z CALL FENPIN4 MOVLW 0BH SUBWF VALUE,0 BTFSC STATUS,Z CALL FENPIN8 MOVLW 0CH SUBWF VALUE,0 BTFSC STATUS,Z CALL FENPIN16 MOVLW 0EH ;E播放 SUBWF VALUE,0 BTFSC STATUS,Z CALL SONGLANYA MOVLW 0H ;送0H到W判断寄存器是否为0判断是否为特殊操作（进入特殊操作时都会给PANDUAN加1） SUBWF SPECIAL,0 ;SPECIAL-W值送W BTFSS STATUS,Z ;看Z位是否为1，是

19、！跳一步 RETURN CALL FASHENG RETURN ;*; 中断服务子程序SERV;*SERV;*保护现场* MOVWF W_TEMP ;保护W SWAPF STATUS,W ;保护STATUS CLRF STATUS ;选择体0 MOVWF STATUS_TEMP ;将STATUS存入体0的备份寄存器;*调查中断源* BTFSC PIR1,RCIF ;检查是不是INT中断 CALL LANYA ;是!跳转到串口通信（蓝牙）中断处理部分 GOTO RETFIE0 ;其他情况均中断返回;*蓝牙*LANYA MOVF RCREG,0 MOVWF VALUE CALL LLP RETUR

20、N;*蓝牙控制放音*FASHENG MOVF VALUE,0 MOVWF PORTC CALL CHECKYINCH ;查表得对应音长 MOVF VALUE,0 ;将翻译键值送到W CALL CHECKYINGAO ;查表得对应音调（频率决定高低） MOVWF TEMP0 ;通过W传给参数TEMP0 CALL FANGBO ;调用FANGBO子程序 RETURN ;*恢复现场*RETFIE0 SWAPF STATUS_TEMP,W ;恢复STATUS MOVWF STATUS; SWAPF W_TEMP,F ;恢复W SWAPF W_TEMP,W RETFIE ;中断返回;* LCDSHOW

21、BSF STATUS,RP0 MOVF OPTION_REG,W BCF STATUS,RP0 ;恢复到文件寄存器的体0 MOVWF OPTION_TEMP BSF STATUS,RP0 ;设置文件寄存器的体1 MOVLW 7H MOVWF OPTION_REG ;设置定时器TMR0分频比为1:256 BCF STATUS,RP0 ;恢复到文件寄存器的体0 CALL LCDINITIATE MOVLW B ;清屏 CALL LCDDOWNWRITE ;下降触发并写入 MOVF FSR,W CALL CHECKLCD CALL ENABLEPORT BSF STATUS,RP0 MOVLW 0F

22、FH ;将端口D设置为输入 MOVWF TRISD BCF STATUS,RP0 MOVF OPTION_TEMP,W BSF STATUS,RP0 MOVWF OPTION_REG BCF STATUS,RP0 RETURN;* 电子琴 *DZQ MOVF FSR,0 ;将翻译键值送到W MOVWF PORTC CALL CHECKYINCH ;查表得对应音长 MOVWF COUNT ;通过W传给参数COUNT MOVF FSR,0 ;将翻译键值送到W CALL CHECKYINGAO ;查表得对应音调（频率决定高低） MOVWF TEMP0 ;通过W传给参数TEMP0 CALL FANGB

23、O ;调用FANGBO子程序 RETURN ;发一个单音完毕，返回到LOOPMAIN;*CHECKYINCH ;对应音长 ADDWF PCL,1 ;地址偏移量加当前PC值 NOP RETLW .100 ;单音1 RETLW .112 ;单音2 RETLW .126 ;单音3 RETLW .134 ;单音4 RETLW .150 ;单音5 RETLW .168 ;单音6 RETLW .189 ;单音7 RETLW .200 ;单音高音1;*CHECKLCD ADDWF PCL,1 ;地址偏移量加当前PC值 RETLW B ;0的LCD显示码 RETLW B ;1的LCD显示码 RETLW B ;

24、2的LCD显示码 RETLW B ;3的LCD显示码 RETLW B ;4的LCD显示码 RETLW B ;5的LCD显示码 RETLW B ;6的LCD显示码 RETLW B ;7的LCD显示码 RETLW B ;8的LCD显示码 RETLW B ;9的LCD显示码 RETLW B ;A的LCD显示码 RETLW B ;B的LCD显示码 RETLW B ;C的LCD显示码 RETLW B ;D的LCD显示码 RETLW B ;E的LCD显示码 RETLW B ;F的LCD显示码;*CHECKYINGAO ;对应音调 ADDWF PCL,1 ;地址偏移量加当前PC值 NOP RETLW .10

25、0 ;单音1 RETLW .117 ;单音2 RETLW .132 ;单音3 RETLW .139 ;单音4 RETLW .152 ;单音5 RETLW .163 ;单音6 RETLW .173 ;单音7 RETLW .178 ;单音高音1;-键盘;*键盘部分*CHECK CLRF PORTC CALL KEYSCAN ;用键盘扫描子程序 COMF VALUE,0 ;位置码取反送W BTFSC STATUS,Z ;测试有键按下否?有!跳过下条指令 GOTO CHECK ;无!则循环检测 MOVLW .13 MOVWF DATA1 CALL DELAYTEMP ;调用延时子程序,消除接通抖动的影

26、响 CALL KEYSCAN ;再次调用键盘扫描子程序 COMF VALUE,0 ;位置码取反送W BTFSC STATUS,Z ;测试有键按下否?有!跳过下条指令 GOTO CHECK ;无!则循环检测 CALL TRANSLATE ;调用键值翻译子程序 CALL LCDSHOW RETURN;*;出口参数：有按键按下时寄存器VALUE=按键行列码;无键按下时VALUE=FFH;*KEYSCAN BCF STATUS,RP1 ;设置文件寄存器的体1 BSF STATUS,RP0; BCF OPTION_REG,RBUP ;启用B口上拉电阻 MOVLW 0FH ;将端口B的方向控制码0FH先送W MOVWF TRISB ;将其设为高四位出低四位入 MOVLW 0FH ;将端口D的方向控制码0FH先送W MOVWF TRISD ;将其设为高四位出低四位入 BCF STATUS,RP0 ;恢复到文件寄存器的体0 MOVLW 00H ;四条行线全部输出0 MOVWF PORTD; NOP ;等待输出状态稳定下来 NOP MOVF PORTB,0 ;读取列线状态 ANDLW 0FH ;屏蔽掉高四位