1、基于89c52單片機(jī)音樂(lè)播放的設(shè)計(jì)安慶師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院 1、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求12、總體設(shè)計(jì)13、硬件設(shè)計(jì)23.1 硬件電路23.2 原理說(shuō)明24、軟件設(shè)計(jì)25、仿真、安裝和調(diào)試56、收獲與體會(huì)6附件1：元件清單6附件2: 總仿真電路圖7附件3：音樂(lè)程序8音樂(lè)盒設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求(1)利用I/O口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演樂(lè)曲。(2直接當(dāng)前播放的歌曲。(3)可通過(guò)功能鍵選擇播放上一首、下一首和暫停播放歌曲。2、總體設(shè)計(jì)(1)要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期(1/音頻),然后將此周期除以2,即為半周期的時(shí)間,利用定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半周期時(shí)間,每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就

2、將輸出脈沖的I/O反相,然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì)I/O口反相,就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖(2)利用8052的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式MODE1下,改變記數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法。例如頻率為523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令計(jì)數(shù)器定時(shí)956/1=956在每記數(shù)9次時(shí)將I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。記數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系公式如下：N=Fi/2/Fr N：記數(shù)值Fi：內(nèi)部計(jì)時(shí)一次為1微秒故其頻率為1MHZ Fr；要產(chǎn)生的頻率(3)：起記數(shù)值的求法如下：T65536N65536Fi2Fr例如：設(shè)K65536，F(xiàn)1000000Fi1M

3、HZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的記數(shù)值。T65536N65536Fi2Fr6553610000002Fr65536500000Fr低音D0的T6553650000026263627中音D0的T6553650000052364580高音D0的T655365000001047650593、硬件設(shè)計(jì)3.1 硬件電路本設(shè)計(jì)中用到89C52單片機(jī)，揚(yáng)聲器、鍵盤(pán)、連接線。1最小系統(tǒng)單片機(jī)：本次設(shè)計(jì)使用單片機(jī)芯片AT89C52AT89C52的工作特性：內(nèi)含8KB的FLASH存儲(chǔ)器檫寫(xiě)次數(shù)1000次； 256x8bit內(nèi)部RAM；具有32根可編程I/O線；具有3個(gè)16位編程定時(shí)器

4、AT89C52 共有6 個(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷（INT0 和INT1），3 個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)器0、1、2）和串行口中斷具有1個(gè)全雙工的可編程串行通信接口；具有可編程3級(jí)程序鎖定位；AT89C52的工作電源為5（10.2）V且典型值為5V；AT89C52最高工作頻率為24MHZ；AT89C52的編程頻率為324MHZ，編程啟動(dòng)電流和啟動(dòng)電壓 分別為1mA、5或12V。 3.2 原理說(shuō)明當(dāng)鍵盤(pán)有鍵按下時(shí)，判斷鍵值，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T1，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出樂(lè)曲。同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T0,顯示歌曲號(hào)。（1）硬件電路中用、分別接k1、k2作為上、下一曲的功能鍵（2）用P0控制七段碼a,b,c,d

5、,e,f。（3）用P1.2口控制喇叭。（4）電路為12MHZ晶振頻率工作，起振電路中C1,C2均為30pf。4、軟件設(shè)計(jì)本程序可以實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的基本要求，并可以通過(guò)按鍵播放三首歌曲，程序流程圖如下：總體框圖： 主程序框圖：子程序框圖：5、仿真、安裝和調(diào)試按照上面設(shè)計(jì)的電路在proteus軟件內(nèi)畫(huà)圖, 打開(kāi)單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)Keil,選擇89C52單片機(jī),在其中編寫(xiě)程序,運(yùn)行生成一個(gè)后綴名為hex的文件,然后將該文件下載到proteus中的AT89C52單片機(jī)中進(jìn)行仿真,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。仿真能實(shí)現(xiàn)播放音樂(lè)，按鍵選擇曲目，暫停，播放功能。仿真成功后，安裝好實(shí)驗(yàn)板,然后將音樂(lè)程序下載到電路板內(nèi) ,觀察

6、結(jié)果。能實(shí)現(xiàn)播放音樂(lè)，按鍵換曲等功能。程序調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決的辦法：（1） 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序一點(diǎn)錯(cuò)誤也沒(méi)有，但就是不能正常運(yùn)行的現(xiàn)象，最后我們發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槌绦蛑杏械闹噶顣?shū)寫(xiě)得不規(guī)范導(dǎo)致的，例如有的RET返回指令一定要按正確格式書(shū)寫(xiě)或在兩行指令間最好不要留空行。（2） 程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運(yùn)用很重要，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，都用LJMP,我們就遇到過(guò)跳轉(zhuǎn)指令用錯(cuò)程序無(wú)法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。當(dāng)用JNZ指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)范圍比較少，這時(shí)要用一個(gè)標(biāo)號(hào)中轉(zhuǎn)。（3） 編程時(shí)要注意，在程序開(kāi)始時(shí)，要寫(xiě)入各定時(shí)器中斷的入口地址。（4） 編程過(guò)程中要注意加注釋或分割線，否則，在程序過(guò)長(zhǎng)時(shí)容易變得很亂，不便于查找或更改。（5） 編程前要

7、加流程圖，這樣會(huì)使思路清晰，例如數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì)思路完全可以按著MP3的工作方式列寫(xiě)流程圖。（6） LCD計(jì)時(shí)正常顯示的解決辦法：a. 兩個(gè)定時(shí)器同時(shí)工作，存在中斷時(shí)序問(wèn)題，剛開(kāi)始時(shí)我們把定時(shí)器1設(shè)定在方式3，計(jì)250us，由于定時(shí)中斷過(guò)于頻繁，使CPU負(fù)載過(guò)大，導(dǎo)致音樂(lè)不能正常播放，時(shí)間不能正常顯示。解決辦法：將定時(shí)器1設(shè)定在工作方式1，16位計(jì)數(shù)，計(jì)50ms,效果有很大改觀。但還有問(wèn)題。b. 當(dāng)音樂(lè)為全4拍起始時(shí)，此時(shí)音樂(lè)節(jié)奏與定時(shí)器T1中斷頻率錯(cuò)開(kāi)，LCD顯示和音樂(lè)播放都會(huì)好一些。c. 另外，在歌曲中，當(dāng)遇到一個(gè)音符發(fā)音為4拍，在編曲中為*CH，因時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)定時(shí)器T1此時(shí)來(lái)中斷時(shí)，就會(huì)

8、對(duì)歌曲播放產(chǎn)生影響，若改為發(fā)音一拍，中斷對(duì)歌曲播放影響減弱，但音樂(lè)效果變差。改進(jìn)方案：若采用可以定時(shí)時(shí)間更長(zhǎng)的單片機(jī)，可以避免所有問(wèn)題。6、收獲與體會(huì)(1) 上學(xué)期學(xué)習(xí)單片機(jī)的課時(shí)不多，對(duì)單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)掌握的深度不夠，但通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，明顯的改善了，首先對(duì)于硬件電路的工作原理有了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，同時(shí)有了一個(gè)提升；軟件方面，在程序的設(shè)計(jì)，程序的調(diào)試方面都有了很大的進(jìn)步。(2) 在一個(gè)好的氛圍里才能踏下心來(lái)做東西，在這一段時(shí)間里，寢室成員都認(rèn)真對(duì)待這次課程設(shè)計(jì)，除了自己做好自己的課題外，在遇到不懂的地方互相討論，查閱資料，互助解決問(wèn)題。另外在編程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，一定要戒驕戒躁，腳踏實(shí)地，

9、認(rèn)真看書(shū)，仔細(xì)分析，仔細(xì)調(diào)試，就一定會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。我們也是這么做的，這一點(diǎn)在這次的課程設(shè)計(jì)中十分重要。(3) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我體會(huì)到了成功的喜悅，聽(tīng)著自己設(shè)計(jì)的程序下載到單片機(jī)中播放出音樂(lè),心理非常自豪。這次的課程設(shè)計(jì)在一定程度上改變了我學(xué)習(xí)單片機(jī)這門(mén)課程的態(tài)度，從最初的認(rèn)為學(xué)它沒(méi)有什么實(shí)際意義，到如今愛(ài)上單片機(jī)學(xué)習(xí)，并希望能將理論運(yùn)用到實(shí)踐，設(shè)計(jì)出更好更完整的系統(tǒng)。我明白了一個(gè)人要想做好一件事，就必須具備自信心，耐心，還要有毅力，要膽大心細(xì)，要勇于嘗試，要手腦并用，最后才能交出一份令人滿意的答卷。附件1：元件清單名稱數(shù)量（個(gè)）型號(hào)備注電阻6排阻RX8(1個(gè))10k(3個(gè)),500(3個(gè))數(shù)

10、碼管17SEG-DIGITAL開(kāi)關(guān)4BUTTON單片機(jī)1AT89C52揚(yáng)聲器1SPEAKER電源25V電容330pf(2個(gè)),10uf(1個(gè))晶振1CRYSTAL附件2:總仿真電路圖附件3：音樂(lè)程序shuzhi EQU 3fh ;選曲目的地址song EQU p1.2 ;揚(yáng)聲器播放play EQU p3.0 ;播放停止鍵addone EQU p3.1 ;曲目加一鍵subone EQU p3.2 ;曲目減一鍵dul EQU P1 ；段選wel EQU P2 ；位選ORG 0000HLJMP STARTORG 000BH ;定時(shí)器0溢出中斷入口地址AJMP contORG 0013H ;外部中斷一

11、入口地址AJMP pause ;指向外部中斷程序 ORG 0100HSTART: MOV SP,#50HMOV TH0,#0DBH ;定時(shí)器賦初值MOV TL0,#0FFHMOV TMOD,#01H ；設(shè)定T1工作于方式2MOV IE,#86H ;開(kāi)中斷MOV TCON,#00HMOV R0,#00HMOV shuzhi,#00H(是否順序播放音樂(lè))MAIN: JNB play,first ;判斷P3.0鍵是否按下SJMP MAINfirst: ACALL del20JNB play,first MOV shuzhi,#00HMOV dul,#06H ;共陰數(shù)碼管顯示1MOV wel,#80H

12、MOV DPTR,#dat1 ；dat1首地址賦給DPTR ACALL music0ACALL nextRETnext: INC shuzhiMOV A,shuzhiCJNE A,#01,LOOP3 ;A是否=1,不等就跳轉(zhuǎn)到LOOP3 MOV DPTR,#dat2 ;表2首地址送DPTRMOV dul,#5BH ;顯示數(shù)值2MOV wel,#80HACALL music0INC ALOOP3: CJNE A,#02,LOOP4 ;A是否=2,不等就跳轉(zhuǎn)到LOOP4MOV DPTR,#dat3 ;表3首地址送DPTRMOV dul,#4FH ;顯示數(shù)值3MOV wel,#80HACALL mu

13、sic0INC ALOOP4: CJNE A,#03,nextACALL firstRET（按鍵播放上一首音樂(lè)）last: DEC shuzhiMOVa,shuzhiCJNEa,#02,last1MOVdptr,#dat3MOVdul,#4FhMOVwel,#80hACALLmusic0last1:cjnea,#01,last2MOVdptr,#dat2MOVdul,#5BhMOVwel,#80hACALLmusic0last2:cjnea,#00,lastMOVdptr,#dat1MOVdul,#06hMOVwel,#80hACALLmusic0RETmusic0:MOV20h,#00h ;

14、中斷計(jì)數(shù)單元清0music1:clraMOVCa,a+dptr ;查表取音階常數(shù)JZend0 ;累加器判0看是否是結(jié)束符CJNEa,#0ffh,music5;是休止符?LJMPmusic3 ;產(chǎn)生100ms停頓 music5:NOPkey: JNBplay,k0 ;判斷P3.0鍵是否按下JNBaddone,k1 ;判斷P3.2鍵是否按下JNBsubone,k2 ;判斷P3.1鍵是否按下MOVr6,a ;音階常數(shù)送R6INCdptr ;DPTR+1 MOVa,#0MOVCa,a+dptr ;取常數(shù)送R7 MOVr7,aSETBtr0 ;啟動(dòng)定時(shí)器T0 music2:nopCJNEr0,#0,$C

15、PLsong ;輸出電平取反MOVa, r6MOVr3,a ;音階常數(shù)送R3LCALLdel20MOVa, r7 ;節(jié)拍常數(shù)送ACJNEa,20h,music2 ;節(jié)拍時(shí)間到否 MOV20h,#00h ;為取下一音階作準(zhǔn)備INCDPTRLJMPmusic1music3: NOP ;休止100msCLRtr0 ;關(guān)閉定時(shí)器MOVr2, #14h music4:NOPMOVr3, #250 ;R3=250LCALLdel20DJNZr2, music4INCdptr ;為取下一音階作準(zhǔn)備 LJMPmusic1end0:MOVr2, #200 ;歌曲結(jié)束后,延時(shí)1s后繼續(xù)music6:MOVr3,

16、#250LCALLdel20DJNZr2,music6（按鍵選擇）k1:ACALLdel20 ;調(diào)用延時(shí)子程序JNBaddone,k1 ;判斷P3.2鍵是否釋放ACALLnextk2:ACALLdel20JNBsubone,k2 ;判斷P3.1鍵是否釋放 ACALLlastk0:ACALLdel20JNBplay,k0 ；判斷3.0鍵是否釋放LJMPstartRETdel20:MOVr4,#05h ；延時(shí)子程序del4:NOPDJNZr4,del4DJNZr3,del20RETcont:INC20h ;計(jì)數(shù)單元+1MOVth0,#0dbh ;重新10ms定時(shí)初值MOVtl0,#0ffhRETI

17、 ;跳出中斷 （停止播放）pause:ACALLdel20JNBp3.0,pause ;判斷P3.0鍵是否有釋放MOVa,r0 ;把R0的值給ACPLa ;A值取反 MOVr0,aRETIdat1:db 3bh,20h,3bh,20h,30h,20h,33h,20h,3bh,80h,0ffhdb 3bh,20h,3bh,20h,26h,20h,2bh,20h,26h,80h,0ffhdb 26h,20h,26h,20h,20h,20h,26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20h,33h,10h,33h,10hdb 3bh,60h,40h,20h,4ch,80h,0ffhdb

18、 3bh,20h,3bh,20h,30h,20h,33h,20h,3bh,80h,0ffhdb 3bh,20h,3bh,20h,26h,20h,2bh,20h,26h,80h,0ffhdb 26h,20h,26h,20h,20h,20h,26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20hdb 33h,20h,3bh,20h,3bh,20h,40h,2bh,3bh,80h,0ffhdb 19h,20h,1ch,40h,26h,20h,19h,20h,1ch,40h,26h,20h,0ffhdb 20h,20h,1ch,20h,1ch,20h,20h,20h,26h,8

19、0h,0ffhdb 19h,20h,1ch,40h,26h,20h,19h,20h,1ch,40h,26h,20h,0ffhdb 20h,20h,1ch,20h,1ch,20h,20h,20h,26h,80h,0ffhdb 2bh,20h,2bh,40h,3bh,20h,2bh,20h,2bh,40h,2bh,20h,0ffhdb 26h,20h,2bh,20h,2bh,20h,30h,20h,2bh,80h,0ffhdb 2bh,20h,2bh,40h,3bh,20h,30h,20h,30h,40h,2bh,20h,0ffhdb 33h,20h,3bh,20h,3bh,20h,40h,20h

20、,3bh,80h,0ffh,0ffhdat2:db 18h,30h,1ch,10h,20h,40h,1ch,10hdb 18h,10h,20h,10h,1ch,10h,18h,40hdb 1ch,20h,20h,20h,1ch,20h,18h,20hdb 20h,80h,0ffh,20h,30h,1ch,10h,18hdb 20h,15h,20h,1ch,20h,20h,20h,26hdb 40h,20h,20h,2bh,20h,26h,20h,20hdb 20h,30h,80h,0ffh,20h,20h,1ch,10hdb 18h,10h,20h,20h,26h,20h,2bh,20hdb

21、30h,20h,2bh,40h,20h,20h,1ch,10hdb 18h,10h,20h,20h,26h,20h,2bh,20hdb 30h,20h,2bh,40h,20h,30h,1ch,10hdb 18h,20h,15h,20h,1ch,20h,20h,20hdb 26h,40h,20h,20h,2bh,20h,26h,20hdb 20h,20h,30h,80h,20h,30h,1ch,10hdb 20h,10h,1ch,10h,20h,20h,26h,20hdb 2bh,20h,30h,20h,2bh,40h,20h,15hdb 1fh,05h,20h,10h,1ch,10h,20h,

22、20hdb 26h,20h,2bh,20h,30h,20h,2bh,40hdb 20h,30h,1ch,10h,18h,20h,15h,20hdb 1ch,20h,20h,20h,26h,40h,20h,20hdb 2bh,20h,26h,20h,20h,20h,30h,30hdb 20h,30h,1ch,10h,18h,40h,1ch,20hdb 20h,20h,26h,40h,13h,60h,18h,20hdb 15h,40h,13h,40h,18h,80h,00hdat3:db 26h,20h,20h,20h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20hdb 30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20hdb 20h,80h,2bh,20h,26h,