1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱 播放音樂的彩燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 單片機(jī)原理 學(xué) 生 姓 名 沈煌 學(xué) 號(hào) 系 、專 業(yè) 電氣工程系09電本（ 一 ） 指 導(dǎo) 教 師 邱雄邇 2011年6月 17日邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年級(jí)專業(yè)09電一學(xué)生姓名沈煌學(xué) 號(hào)題目名稱播放音樂的彩燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間2011年6月7日2011年6月17日課程名稱單片機(jī)原理及在電氣測(cè)控學(xué)科中的應(yīng)用課程編號(hào)設(shè)計(jì)地點(diǎn)數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室（214）（305）一、 課程設(shè)計(jì)（論文）目的課程設(shè)計(jì)是在校學(xué)生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁和紐帶。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生

2、更多的完成軟硬結(jié)合的動(dòng)手實(shí)踐方案，解決目前學(xué)生課程設(shè)計(jì)過程中普遍存在的缺乏動(dòng)手能力的現(xiàn)象. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是繼電子技術(shù)、和單片機(jī)原理與應(yīng)用課程之后開出的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)課程“電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”的基本知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)和開發(fā)工作,掌握單片機(jī)程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和應(yīng)用電路設(shè)計(jì)、分析及調(diào)試檢測(cè)。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件1、利用89C51系列單片機(jī)2、KEIL 軟件；Wave軟件；3、THKSCM-1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。三、 任務(wù)和要求將其中2只按鍵分別定義為開始/暫停、停止。當(dāng)按下開始后，通過蜂鳴器開始循環(huán)播放音樂，同時(shí)8個(gè)LED根據(jù)音樂節(jié)拍閃爍，

3、再次按下開始鍵時(shí)，可實(shí)現(xiàn)暫停播放，當(dāng)按下停止鍵后，停止播放并關(guān)閉所有LED燈。1、 要求設(shè)計(jì)出電氣原理圖；2、 要求設(shè)計(jì)出程序流程圖；3、 要求設(shè)計(jì)出程序；4、在實(shí)驗(yàn)室做出產(chǎn)品或仿真調(diào)試注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，中南大學(xué)出版社，張一斌等2009年9月2、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程，北京航空航天大學(xué)出版社，何立民等2004年7月3、THKSCM-1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、KEIL 軟件，WAVE 軟件4、數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室”T

4、HKSCM-1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”。五、進(jìn)度安排2011年6月7日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)和要求2011年6月7日-8日：總體方案設(shè)計(jì)2011年6月9日-10日：硬件電路設(shè)計(jì)2011年6月11日-12日：軟件設(shè)計(jì)2011年6月13日-15日：系統(tǒng)調(diào)試改進(jìn)2011年6月16日：整理書寫設(shè)計(jì)說明書2011年6月17日：答辯并考核六、教研室審批意見教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主任意見 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽名）： 學(xué)生（簽名）：邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表學(xué)生姓名 沈煌 學(xué) 號(hào) 系 電氣工程系 專業(yè)班級(jí) 09電本一班 題目名稱 播放音樂的

5、彩燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程名稱 單片機(jī)原理 一、學(xué)生自我總結(jié)本文介紹了一種基于單片機(jī)的音樂彩燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)彩燈的控制。以單片機(jī)AT89C51芯片為核心部件,實(shí)現(xiàn)了能通過AT89C51芯片控制音樂彩燈實(shí)現(xiàn)一些基本的功能。通過這次課程設(shè)計(jì),使我得到了一次用所學(xué)知識(shí)來實(shí)際解決問題的鍛煉，也讓自己感覺到大學(xué)所學(xué)的知識(shí)有一部分是很有實(shí)用價(jià)值的。單片機(jī)的運(yùn)用在我們的生活中無處不在，學(xué)好單片機(jī)我們可以與實(shí)際相結(jié)合，仿真一些小型電器功能。初次制作課程設(shè)計(jì)或多或少會(huì)出現(xiàn)一些問題，但最終都得以解決，達(dá)到了預(yù)期效果，理論聯(lián)系實(shí)際的能力得以體現(xiàn)，為以后學(xué)習(xí)其它知識(shí)打下了基礎(chǔ)。 學(xué)生簽名： 沈煌 2

6、011 年 6 月 17 日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目平時(shí)成績論文答辯綜合成績權(quán) 重304030優(yōu)、良、中、及格、不及格單項(xiàng)成績指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日目 錄摘要.11設(shè)計(jì)任務(wù)21.1功能及技術(shù)指標(biāo)要求.21.2設(shè)計(jì)內(nèi)容.21.3設(shè)計(jì)思路及關(guān)鍵技術(shù).22音樂彩燈的設(shè)計(jì)程序框圖.23音樂彩燈程序的主程序.34系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì).94.1 按鍵. 94.2 蜂鳴器 . 94.3 89C51 .104.4執(zhí)行電路 144.5電路仿真 155原理圖.156檢測(cè)與調(diào)試.156.1硬件調(diào)試156.2軟件調(diào)試167總結(jié)與體會(huì).168參考文獻(xiàn).179致謝.17摘要近年來隨著科技的飛速發(fā)展，

7、單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。音樂彩燈的出現(xiàn)，以裝飾美化居室和店面，為節(jié)日增輝添彩。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們不滿足于吃飽穿暖，而要有更高的精神享受。不論是思想，還是視覺，人們都在追求更高的美。特別使在視覺方面，人們不滿足于一種光，彩燈的誕生讓人們是視覺對(duì)美有了更深的認(rèn)識(shí)。但現(xiàn)在市面上的音樂彩燈只是按照一定的方式閃爍，讓人們感覺到十分的粗糙無味，更沒有聲音那樣用震撼力，音樂彩燈

8、的出現(xiàn)讓我們既有了聽覺上的享受，更有了精神上的享受。但現(xiàn)在市面上的音樂彩燈只是按照音樂的一種方式閃爍，和音樂沒多大關(guān)系，根本不能稱為音樂彩燈。本設(shè)計(jì)是一個(gè)音樂彩燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，使其實(shí)用于家庭、商場(chǎng)、櫥窗、舞廳、咖啡廳、公共廣場(chǎng)等場(chǎng)所的擺設(shè)、裝飾、廣告、環(huán)境凈化與美化。關(guān)鍵詞：AT89C51； 音樂彩燈；發(fā)光二極管1.設(shè)計(jì)任務(wù)1.1功能及技術(shù)指標(biāo)要求設(shè)計(jì)音樂彩燈的基本要求：設(shè)計(jì)一個(gè)音樂彩燈，THKSCM-1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。1.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容按設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行音樂彩燈的硬件和軟件設(shè)計(jì)。1.3設(shè)計(jì)思路及關(guān)鍵技術(shù)一個(gè)完整的音樂彩燈相當(dāng)于一個(gè)簡單的單片機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有彩燈設(shè)置電路、單片機(jī)、顯示電路等構(gòu)成。

9、單片機(jī)是集成的IC芯片，只需根據(jù)實(shí)際要求選型。其他部分都需要根據(jù)應(yīng)用要求和性能指標(biāo)自行設(shè)計(jì)。基于單片機(jī)的音樂彩燈設(shè)計(jì)時(shí)要充分的認(rèn)識(shí)以下幾個(gè)問題：1.31 需要編寫一個(gè)程序控制開關(guān)1開始/暫停，開關(guān)2停止 ，且需要編一個(gè)程序始蜂鳴器發(fā)出滴答聲。1.3.2 需8只彩燈其中:藍(lán)、綠、紅、黃各兩只；限流電阻1只。1.3.3 每只彩燈都應(yīng)隨著蜂鳴器發(fā)出的音樂節(jié)拍閃爍。 2、音樂彩燈的設(shè)計(jì)程序序構(gòu)圖 是否開始 復(fù)位開始停止是否終止執(zhí)行主程序是否暫停3音樂彩燈設(shè)計(jì)的主程序程序如下：#include <reg52.h>#define uchar unsigned char #define uint

10、 unsigned int #define ON 1#define PAUSE 2#define OFF 0sbit fm=P37;bit key1=P20;sbit key2=P21;uchar music;bit count=0;/*功能: delay_ms描述: 延時(shí)子程序參數(shù): 延時(shí)長度ms毫秒返回: 無*/void delay_ms(uint ms)uint ms1;do ms-=1; ms1=230; do ms1-=1; while(ms1); ms1=230; do ms1-=1; while(ms1);while(ms);void Delay_fm(uint ms)uint

11、ms1;do ms-=1; ms1=1; do ms1-=1; while(ms1); ms1=1; do ms1-=1; while(ms1);while(ms);void key()if(key1=0)delay_ms(3);if(key1=0)while(!key1);count=count;if(count)music=ON;if(!count)music=PAUSE;if(key2=0)delay_ms(3);if(key2=0)while(!key2);music=OFF;main()EA=1;EX0=1;/開外部中斷0IT0=1;while(1)if(music=ON)if(mu

12、sic=ON)fm=0;Delay_fm(30);fm=1;delay_ms(200);P1=0xfe;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1=0xff;fm=1;count=0;if(music=ON)fm=0;Delay_fm(30);fm=1;delay_ms(200);P1=0xfd;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1=0xff;fm=1;count=0;if(music=ON)fm=0;Delay_fm(30);fm=1;delay_ms(200)P1=0xfb

13、;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1=0xff;fm=1;count=0;if(music=ON)fm=0;Delay_fm(30);fm=1;delay_ms(200);P1=0xf7;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1=0xff;fm=1;count=0;if(music=ON)fm=0;Delay_fm(30);fm=1;delay_ms(200);P1=0xef;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1

14、=0xff;fm=1;count=0;if(music=ON)fm=0;Delay_fm(30);fm=1;delay_ms(200);P1=0xdf;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1=0xff;fm=1;count=0;if(music=ON)fm=0;Delay_fm(30);fm=1;delay_ms(200);P1=0xbf;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1=0xff;fm=1;count=0;if(music=ON)fm=0;Delay_fm(30);f

15、m=1;delay_ms(200);P1=0x7f;if(music=PAUSE)while(music=PAUSE);if(music=OFF)P1=0xff;fm=1;count=0;void exter0() interrupt 0key();4系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)4.1按鍵   按鍵1為開始/暫停 按鍵2為停止 74LS08為兩輸入的四與門4.2 蜂鳴器1壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由、壓電蜂鳴片、及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有。 多諧振蕩器由或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通后（1.515V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.52.5kHZ的，阻抗匹配器推動(dòng)壓電

16、蜂鳴片發(fā)聲。 壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。 2電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。 接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。 在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)出滴滴聲  4 .3 芯片8951 管腳說明VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的

17、低八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉

18、的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口）

19、P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此

20、它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖

21、定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。4.4執(zhí)行電路 RP1 限流電阻 4.5電路仿真 將各單元電路原理圖綜合后輸入到軟件中，按實(shí)驗(yàn)原理圖連接，對(duì)其進(jìn)行時(shí)序仿真和功能仿真。時(shí)序仿真可反映每一路信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)之間的關(guān)系即不同路信號(hào)之間的關(guān)系。在89C51單片機(jī)中寫入編寫的程序功能仿真可看出執(zhí)行模塊音樂彩燈循根據(jù)蜂鳴器滴答節(jié)拍閃爍的效果。5原理圖6檢測(cè)與調(diào)試6.1硬件調(diào)試 是利用數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室”THK

22、SCM-1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、基本測(cè)試儀器（萬用表、示波器等），檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試兩步進(jìn)行。靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢測(cè)。第一步：目測(cè)。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。第二步：用萬用表測(cè)試。先用萬用表復(fù)核目測(cè)中有疑問的連接點(diǎn)，再檢測(cè)各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。第三步：加電檢測(cè)。檢查所有插座或是器件的電源端是否符合要求的值第四步：聯(lián)機(jī)檢查。因?yàn)橹挥杏脝纹瑱C(jī)開發(fā)系統(tǒng)才能完成對(duì)用戶系統(tǒng)的調(diào)試。動(dòng)態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯(cuò)誤等的一種硬件檢查。動(dòng)態(tài)調(diào)試的方法是由近及遠(yuǎn)、由

23、分到合。由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊，當(dāng)調(diào)試電路時(shí)與該元件無關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個(gè)局部的電路上。當(dāng)各塊電路無故障后，將各電路逐塊加入系統(tǒng)中，在對(duì)各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試。由分到合的調(diào)試即告完成。由近及遠(yuǎn)是將信號(hào)流經(jīng)的各器件按照距離單片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試。調(diào)試時(shí)，仍采用去掉無關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會(huì)定位故障元件了。6.2軟件調(diào)試：軟件調(diào)試是通過對(duì)程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過程。7、總結(jié)與體會(huì)在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不