2021-2022学年高三单片机技术及应用练习题+答案 项目六.docx

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1、项目六 单片机音频控制技术项目开发任务6-2单片机音频控制程序设计任务6-2-1用定时器T1查询方式控制单片机发出1kHz音频思考与练习简述单片机发音频率控制原理。用单片机驱动蜂鸣器发音时，只要让单片机送给蜂鸣器的电平信号每隔 音频的半周期取反一次，即可使蜂鸣器发出相应音频的声音。1 .简述运用C语言编程控制发音频率的方法。用单片机驱动蜂鸣器发音时，电平信号的取反时间要由定时器来控制。以1kHz音频发音为例，其音频的半周期为0.5ms,即500r。则要计数 的脉冲数为500/1.085=460（次）。由于这个计数值不大，所以可以用定时 器的方式0 （最大计数值为8192）来定时。若使用定时器T

2、1,则具体实 施如下：设置定时/计数器T1工作方式：TMOD=OxOO; /TMOD=OOOOOOOOB,高四位 GATE=0, =0, MlM0=00 语句中TMOD高四位设置定时/计数器Tlo=0, T1为定时器功能。 MlM0=00,定时器T1工作于方式0。确定定时器T1的计数初值：定时/计数器T1计数初值为，用C语言将其存入寄存器TH1与TU中， 语句如下：TH1二（8192-460）/32; 定时器T1的高8位赋初值TLl=（8192-460）%32; 定时器T1的低5位赋初值需要注意的是，定时/计数器T1工作于方式。时，其低位寄存器TL1只 使用了 5位，因此上述运算中所用的除数为

3、，而不是256 （ ）o启动定时器T1 ：用C语言启动定时器T1工作，语句如下：TR1=1;启动定时器T1.调整本节示例程序控制单片机发出2KHz音频，完成相应的流水灯C 语言源程序设计。（略）.将上题中的C语言源程序编译生成HEX文件后，用Proteus软件仿 真验证程序的正确性。（略）.将第3题中设计的C语言源程序编译生成的HEX文件，用 STC_ISP_V488程序烧录软件载入制作的单片机实验板中运行,验证程序 的正确性。（略）任务6-2-2简单双音警铃程序设计思考与练习.试写出控制单片机发音的定时常数公式。要让蜂鸣器发出某音调的声音，只要给蜂鸣器输送该音调频率的电平信 号就可以了。由于

4、单片机是数字电路系统，因此输送给蜂鸣器的音频信 号是方波脉冲，其高低电平转换频率即为音调的频率，每一次高电平或 低电平的维持时间为该音频的半周期。为此需要利用定时器的中断，让 输送给蜂鸣器的电平信号按音频的半周期取反。本书使用的单片机晶振 频率为11.0592MHz,它的一个机器周期为1.085kiSo设需要发出的音调 频率为f （Hz）,则其半周期为1/2f （s）,需要的机器周期数（即定时器 的定时常数）为音频半周期与机器周期之比。用C表示定时器的定时常 数，根据上述分析，定时器的定时常数C的计算公式为：1 .简述运用C语言编程控制单片机发出双音音频的方法。运用定时器定时常数C的计算公式进

5、行编程，可以通过设定f的值来控 制单片机发出相对应频率的声音，方便声音的灵活控制。2 .调整本任务示例程序单片机发出的双音音频，完成相应的双音警铃 C语言源程序设计，改变警铃的音效。（略）.将上题中的C语言源程序编译生成HEX文件后，用Proteus软件仿 真验证程序的正确性。（略）.将第3题中设计的C语言源程序编译生成的HEX文件，用 STC_ISP_V488程序烧录软件载入制作的单片机主实验板中运行,验证程 序的正确性。（略）任务6-2-3单片机播放音乐程序设计思考与练习.简述音频控制中定时器定时常数的计算方法。要让蜂鸣器发出某音调的声音，只要给蜂鸣器输送该音调频率的电平信 号就可以了。由

6、于单片机是数字电路系统，所以输送给蜂鸣器的音频信 号是方波脉冲，其高低电平转换频率即为音调的频率，每一次高电平或 低电平的维持时间为该音频的半周期。为此需要利用定时器的中断，让 输送给蜂鸣器的电平信号按音频的半周期取反。以单片机晶振频率 11.0592MHz为例，它的一个机器周期为1.085piso设需要发出的音调频 率为f （Hz）,则其半周期为l/2f （s）,需要的机器周期数（即定时器的 定时常数）为音频半周期与机器周期之比。用C表示定时器的定时常数, 根据上述分析，定时器的定时常数C的计算公式为：定时常数C的取值范围在2341759之间，所以定时器工作方式应 选用方式0 （最大计数值8

7、192）或方式1 （最大计数值65536）。定时器工作于方式。时，其初值可设定如下（以定时器T0为例）：THO= (8192-C) /32定时器TO高8位赋初值TLO= (8192-C) %32定时器TO低5位赋初值定时器工作于方式1时，其初值可设定如下(以定时器TO为例)：TH0= (65536-C) /256 定时器TO高8位赋初值TLO= (65536-C) %256 定时器TO低8位赋初值1 .举例说明如何对音频进行宏定义。在音调的存储中，直接将频率存入数组，显然不如以“da。、re. mi、fa、 sao、”的形式存储更专业、易读。但是单片机并不认识“dao、re、 mi、fa、sa

8、o、这些符号。为了让单片机认识dao、re、mi、fa、 sao、”，需要在程序开头处对各音调的频率进行宏定义。以下是C语 言中对音调的频率进行宏定义的几个例句：#define l_dao 262 将l_daon 宏定义为低音1” 的频率 262Hz#define re 587将re宏定义为中音2”的频率587Hz#define h_mi 1318 将宏定义为高音“3”的频率 1318Hz有了上述宏定义，只要直接将“dao、re、mi、fa、sao、”及其节拍存 入数组，再由单片机读出处理，就可以播放音乐了。2 .调整本节示例程序使用定时器T1定时，换一首自己喜欢的歌曲的简谱，替换例程中的乐谱

9、，完成相应的流水灯C语言源程序设计。(略).将上题中的C语言源程序编译生成HEX文件后，用Proteus软件仿 真验证程序的正确性。（略）.将第3题中设计的C语言源程序编译生成的HEX文件，用 STC_ISP_V488程序烧录软件载入制作的单片机实验板中运行，验证程序 的正确性。（略）任务6-3简易电子琴设计任务6-3-2简易电子琴程序设计思考与练习,简述矩阵键盘的工作原理。使用矩阵键盘的关键在于如何判断键值。单片机识别按键的基本过程如 下：（1）首先判断是否有键被按下将全部行线（P1.0引脚、PL1引脚、P1.2引脚、P1.3引脚）均置低电平 0,将全部列线（P1.4引脚、P1.5引脚、P1

10、.6引脚、P1.7引脚）均 置高电平“1，然后检测列线状态。只要有一列的电平变为低，则表示 键盘中有键被按下；若检测到列线状态无变化，所有列线均为高电平， 则表示键盘中没有键被按下。（2）其次做按键消抖处理当检测到键盘中有键被按下时，进行软件消抖处理，经延时后确认键盘 中有键被按下。（3）最后做按键识别当确认键盘中有键被按下时，转入逐行扫描的方法来确定到底是哪一个 键被按下。先扫描第一行，即将第一行（Pl。引脚）输出低电平“0”， 然后读入列值，哪一列出现低电平“0”，则说明该列与第一行跨接的 键被按下；若读入的列值全为高电平“1”，说明与第一行跨接的按键（S1-S4）均没有被按下。接着继续开始扫描第二行，依次类推，逐行 扫描，直到找到被按下的键。找到被按下的键时，及时对按键值变量赋 值。1 .调整本节示例程序，交换定时器T0与T1的控制功能，完成相应的 流水灯C语言源程序设计。（略）.将上题中的C语言源程序编译生成HEX文件后，用Proteus软件仿 真验证程序的正确性。（略）.将第2题中设计的C语言源程序编译生成的HEX文件，用 STC_ISP_V488程序烧录软件载入制作的单片机实验板中运行,验证程序 的正确性。（略）