单片机音乐盒课程设计.docx

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单片机音乐盒课程设计

课程设计报告书

课程名称：

单片机

课题名称：

电子音乐盒

2013年01月01日

目录

1.设计目的…………………………………………..1

2.设计要求和设计指标1

3.设计内容1

3.1硬件部分1

3.1.1…1

3.2软件部分1

4.本设计改进建议3

5.总结（感想和心得等）3

6.主要参考文献3

附录4

1．设计目的

通过学习单片机课程，对单片机的硬件设计，软件设计掌握有了不少了解，学习了protel99SE和keil软件，锻炼了自己的编程能力，对单片机硬件和软件的设计都有了进一步的认识和提高。

为以后的学习也打下了很好的基础。

2.设计要求和设计指标

（1）利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演乐曲（内存两首乐曲）。

（2）可通过功能键选择乐曲，播放不同音乐。

（3）要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/音频）,然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲

（4）利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。

例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0（523HZ）。

记数脉冲值与频率的关系公式如下：

N=Fi/2/FrN：

记数值

　　　　Fi：

内部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZ

　　Fr；要产生的频率

（5）：

起记数值的求法如下：

T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr

例如：

设K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。

T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr

低音D0的T＝65536－500000／262＝63627

中音D0的T＝65536－500000／523＝64580

低音D0的T＝65536－500000／1047＝65059

3.设计内容

3.1硬件部分

本设计中用到89C51单片机，蜂鸣器，独立式按键。

（硬件电路原理图如图1所示）

3.11原理说明

当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。

（1）硬件电路中用K1,K2,K3,K4分别接P0.0,P0.1,P0.2,P0.3作为对应歌曲按键。

（2）用P1.0口接蜂鸣器。

（3）电路为12MHZ晶振频率工作。

音乐盒原理图

3.2.软件部分

本程序可以实现课程设计的基本要求，并可以通过按键播放两首歌曲，程序流程图如下：

4．本设计改进建议

（1）有时会出现程序一点错误也没有，但就是不能正常运行的现象，最后我们发现是因为程序中有的指令书写得不规范导致的，例如有的RET返回指令一定要按正确格式书写或在两行指令间最好不要留空行。

（2）程序中的跳转指令的运用很重要，为保险起见，都用LJMP,我们就遇到过跳转指令用错程序无法正常运行的现象。

当用JNZ指令时，跳转范围比较少，这时要用一个标号中转。

（3）编程时要注意，在程序开始时，要写入各定时器中断的入口地址。

（4）编程过程中要注意加注释或分割线，否则，在程序过长时容易变得很乱，不便于查找或更改。

5.收获与体会

（1）学习单片机的课时不多，对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，明显的改善了，首先对于硬件电路的工作原理有了进一步的学习，同时有了一个提升；软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都有了很大的进步。

（3）通过这次课程设计，我体会到了成功的喜悦，听着自己设计的程序下载到单片机中播放出音乐,心理非常自豪。

这次的课程设计在一定程度上改变了我学习单片机这门课程的态度，从最初的认为学它没有什么实际意义，到如今爱上单片机学习，并希望能将理论运用到实践，设计出更好更完整的系统。

我明白了一个人要想做好一件事，就必须具备自信心，耐心，还要有毅力，要胆大心细，要勇于尝试，要手脑并用，最后才能交出一份令人满意的答卷。

6.主要参考文献

[1]单片机原理及应用清华大学出版社

[2]Protel99SE印刷电路板设计教程机械工业出版社

[3]王为青，程国钢.单片机KeilCx51应用开发技术[M].北京：

人民邮电出版社,2007.02

[4]阎石.数字电子技术基础[M].北京：

高等教育出版社，1998.12，第4版

[5]邓元庆.数字电路与逻辑设计[M].北京：

电子工业出版社，2001

附件1：

元件清单

名称

数量（个）

型号

备注

电阻

1

开关

1

单片机

1

AT89C51

蜂鸣器

1

电源

1

5V

晶振

1

12Hz

附件2：

音乐程序

K1EQUP0.0;定义引脚

K2EQUP0.1

K3EQUP0.2

K4EQUP0.3

SPKEQUP1.0;定义蜂鸣器引脚

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG001BH

LJMPT1SER

ORG0030H

MAIN:

JNBK1,G1

JNBK2,G2

JNBK3,G3

JNBK4,G4

LJMPMAIN

G1:

LCALLGQ1

G2:

LCALLGQ2

G3:

LCALLGQ3

G4:

LCALLGQ4

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

GQ1:

MOVSP,#30H

MOVTMOD,#10H;设T1工作方式1

MOVIE,#88H;允许中断

LOOP1:

MOV40H,#00H;简谱码指针清0

LOOP2:

MOVA,40H;简谱码指针放入A

MOVDPTR,#TABLE1

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE1中取简谱码

MOVR1,A;取到的简谱码暂存于R1

JZFINISH;简谱码是00H（结束码）,转移

ANLA,#0FH;不是00H,取低4位（节拍码）

MOVR2,A;将节拍码存入R2中

MOVA,R1;将取到的简谱码再放入A

SWAPA;高低4位交换

ANLA,#0FH;取低4位（唱名码）

JNZSING;唱名码不是00H,转移

CLRTR1;唱名码是00H,则不发音

SJMPWY;转移至WY

SING:

DECA;唱名码减1

MOV50H,A;唱名码存入50H

RLA;乘2

MOVDPTR,#TABLE2

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值高8位

MOVTH1,A;计数值高8位存入TH1

MOV51H,A;计数值高8位存入51H

MOVA,50H;将取到的唱名码再放入A

RLA;乘2

INCA;唱名码加1

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值低8位

MOVTL1,A;计数值低8位存入TL1

MOV52H,A;计数值低8位存入52H

SETBTR1;启动T1

WY:

LCALLDELAY;调用基本单位时间（1/4拍）

INC40H;简谱码指针加1

SJMPLOOP2;取下一个简谱码

FINISH:

CLRTR1;停止T1

LJMPMAIN;重复播放

T1SER:

PUSHACC;将A的值暂存于堆栈

PUSHPSW;将PSW的值暂存于堆栈

MOVTL1,52H;重置定时器初值

MOVTH1,51H

CPLSPK;将SPK取反

POPPSW;至堆栈取回PSW值

POPACC;至堆栈取回A值

RETI;返回主程序

TABLE1:

DB84H,62H,82H,0B6H,02H;简谱码表

DB94H,0B4H,86H,02H

DB84H,42H,52H,64H,52H,42H

DB58H,04H,04H

DB84H,62H,82H,0B6H,0A2H

DB94H,0B4H,86H,02H

DB84H,52H,62H,76H,32H

DB48H,04H,04H

DB94H,0B4H,0B6H,02H

DB0A4H,92H,0A2H,0B6H,02H

DB92H,0A2H,0B2H,92H,92H,82H,62H,42H

DB58H,04H,04H

DB84H,62H,82H,0B6H,0A2H

DB94H,0B4H,86H,02H

DB84H,52H,62H,76H,32H

DB48H,04H,04H

DB00H

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

GQ2:

MOVSP,#30H

MOVTMOD,#10H;设T1工作方式1

MOVIE,#88H;允许中断

LOOP12:

MOV40H,#00H;简谱码指针清0

LOOP22:

MOVA,40H;简谱码指针放入A

MOVDPTR,#TAB2

MOVCA,@A+DPTR;到表格TAB2中取简谱码

MOVR1,A;取到的简谱码暂存于R1

JZFINISH2;简谱码是00H（结束码）,转移

ANLA,#0FH;不是00H,取低4位（节拍码）

MOVR2,A;将节拍码存入R2中

MOVA,R1;将取到的简谱码再放入A

SWAPA;高低4位交换

ANLA,#0FH;取低4位（唱名码）

JNZSING2;唱名码不是00H,转移

CLRTR1;唱名码是00H,则不发音

SJMPWY2;转移至WY2

SING2:

DECA;唱名码减1

MOV50H,A;唱名码存入50H

RLA;乘2

MOVDPTR,#TABLE2

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值高8位

MOVTH1,A;计数值高8位存入TH1

MOV51H,A;计数值高8位存入51H

MOVA,50H;将取到的唱名码再放入A

RLA;乘2

INCA;唱名码加1

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值低8位

MOVTL1,A;计数值低8位存入TL1

MOV52H,A;计数值低8位存入52H

SETBTR1;启动T1

WY2:

LCALLDELAY;调用基本单位时间（1/4拍）

INC40H;简谱码指针加1

SJMPLOOP22;取下一个简谱码

FINISH2:

CLRTR1;停止T1

LJMPMAIN

TAB2:

DB64H,62H,52H,64H,04H;简谱码表

DB62H,82H,62H,52H,64H,04H

DB44H,42H,52H,62H,82H,64H

DB54H,52H,42H,54H,04H

DB66H,81H,61H,92H,86H

DB92H,82H,82H,62H,86H,12H

DB64H,52H,52H,84H,62H,52H

DB54H,52H,42H,54H,04H

DB64H,62H,52H,64H,04H

DB62H,82H,62H,52H,64H,04H

DB44H,42H,52H,62H,82H,64H

DB54H,52H,42H,54H,04H

DB66H,81H,61H,92H,86H

DB92H,82H,82H,62H,84H,04H

DB02H,62H,52H,62H,84H,62H,52H

DB52H,46H,44H,04H

DB42H,52H

DB64H,62H,82H,94H,92H,0D2H

DB0D2H,0C2H,0B2H,92H,84H,04H

DB92H,82H,62H,52H,44H,22H,42H

DB54H,52H,42H,54H,42H,52H

DB64H,62H,82H,94H,92H,0D2H

DB0C2H,0B2H,0B2H,0C2H,0B4H,04H

DB84H,82H,62H,0A2H,0B2H,42H,52H

DB64H,04H,54H,04H

DB44H,04H,04H,04H

DB00H

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

GQ3:

MOVSP,#30H

MOVTMOD,#10H;设T1工作方式1

MOVIE,#88H;允许中断

LOOP13:

MOV40H,#00H;简谱码指针清0

LOOP23:

MOVA,40H;简谱码指针放入A

MOVDPTR,#TAB3

MOVCA,@A+DPTR;到表格TAB3中取简谱码

MOVR1,A;取到的简谱码暂存于R1

JZFINISH3;简谱码是00H（结束码）,转移

ANLA,#0FH;不是00H,取低4位（节拍码）

MOVR2,A;将节拍码存入R2中

MOVA,R1;将取到的简谱码再放入A

SWAPA;高低4位交换

ANLA,#0FH;取低4位（唱名码）

JNZSING3;唱名码不是00H,转移

CLRTR1;唱名码是00H,则不发音

SJMPWY3;转移至WY3

SING3:

DECA;唱名码减1

MOV50H,A;唱名码存入50H

RLA;乘2

MOVDPTR,#TABLE2

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值高8位

MOVTH1,A;计数值高8位存入TH1

MOV51H,A;计数值高8位存入51H

MOVA,50H;将取到的唱名码再放入A

RLA;乘2

INCA;唱名码加1

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值低8位

MOVTL1,A;计数值低8位存入TL1

MOV52H,A;计数值低8位存入52H

SETBTR1;启动T1

WY3:

LCALLDELAY;调用基本单位时间（1/4拍）

INC40H;简谱码指针加1

SJMPLOOP23;取下一个简谱码

FINISH3:

CLRTR1;停止T1

LJMPMAIN

TAB3:

DB82H,62H,64H;简谱码表

DB72H,52H,54H

DB42H,52H,62H,72H

DB82H,82H,84H

DB82H,62H,64H

DB72H,52H,54H

DB42H,62H,82H,82H

DB64H,04H

DB52H,52H,52H,52H

DB52H,62H,74H

DB62H,62H,62H,62H

DB62H,72H,84H

DB82H,62H,64H

DB72H,52H,54H

DB42H,62H,82H,82H

DB44H,04H

DB00H

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

GQ4:

MOVSP,#30H

MOVTMOD,#10H;设T1工作方式1

MOVIE,#88H;允许中断

LOOP14:

MOV40H,#00H;简谱码指针清0

LOOP24:

MOVA,40H;简谱码指针放入A

MOVDPTR,#TAB4

MOVCA,@A+DPTR;到表格TAB4中取简谱码

MOVR1,A;取到的简谱码暂存于R1

JZFINISH4;简谱码是00H（结束码）,转移

ANLA,#0FH;不是00H,取低4位（节拍码）

MOVR2,A;将节拍码存入R2中

MOVA,R1;将取到的简谱码再放入A

SWAPA;高低4位交换

ANLA,#0FH;取低4位（唱名码）

JNZSING4;唱名码不是00H,转移

CLRTR1;唱名码是00H,则不发音

SJMPWY4;转移至WY4

SING4:

DECA;唱名码减1

MOV50H,A;唱名码存入50H

RLA;乘2

MOVDPTR,#TABLE2

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值高8位

MOVTH1,A;计数值高8位存入TH1

MOV51H,A;计数值高8位存入51H

MOVA,50H;将取到的唱名码再放入A

RLA;乘2

INCA;唱名码加1

MOVCA,@A+DPTR;到表格TABLE2取计数值低8位

MOVTL1,A;计数值低8位存入TL1

MOV52H,A;计数值低8位存入52H

SETBTR1;启动T1

WY4:

LCALLDELAY;调用基本单位时间（1/4拍）

INC40H;简谱码指针加1

SJMPLOOP24;取下一个简谱码

FINISH4:

CLRTR1;停止T1

LJMPMAIN

TAB4:

DB42H,42H,44H,14H;简谱码表

DB62H,62H,64H,44H

DB42H,62H,84H,84H

DB72H,62H,54H,04H

DB52H,62H,74H,74H

DB62H,52H,64H,44H

DB42H,62H,54H,14H

DB32H,52H,44H,04H

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB00H

TABLE2:

DW0FD82H,0FDC8H,0FE06H;唱名码表

DW0FE22H,0FE56H,0FE85H

DW0FE9AH,0FEB2H,0FEE4H

DW0FF03H,0FF11H,0FF2BH

DW0FF42H,0FF4DH,0FF61H

DELAY:

MOVR4,#250;延时187ms的循环次数

LP1:

MOVR5,#0;延时0.935ms的循环次数

DJNZR5,$

DJNZR4,LP1

DJNZR2,DELAY;节拍数未到,转移

RET

END;程序结束