音乐盒课程设计报告 - 图文

音乐盒课程设计报告

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一、项目概述：

随着社会的发展进步，许多人性化的电子产品被用在人们的日常生活中，而单片机被广泛运用到人们长期接触的事物上，比如银行交易窗口的滚动字幕，还有各种彩灯的控制，手机、计算机、机器人等各行各业中。基于AT89C52单片机的数字音乐盒就是这类产品，它不仅给人们带来了快乐，而且提高了人们的生活质量。

二、项目要求：

基于AT89C52单片机的数字音乐盒的设计要求如下： （1）用AT89C2单片机的I/O端口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲。

（2）共有10首乐曲，每首乐曲都有相应的按键控制，并且有开关键、暂停键、上一曲以及下一曲的控制键。

（3）LCD液晶显示歌曲的序号、播放时间、开机时显示英文欢迎提示字符。

三、知识要点：

（一）、AT89C2

芯片资料：

1）功能说明：

1、兼容MCS51指令系统 。

2、8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM。 3、2KB的E2PROM程序存储器，可擦写10万次 4、32个双向I/O口。 5、256x8bit内部RAM。

5、3个16位可编程定时/计数器中断。 6、时钟频率12MHz。

7、1个可编程UART串行通道。

8、2个外部中断源，共9个中断源,6个中断矢量。 9、2个读写中断口线，3级加密位。

10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。

11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。

2）引脚说明：

AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/VPd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为 N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。

本项目使用到的单片机引脚说明：

1） 20、40号引脚分别接地和+5V电源。

2） 18、29号引脚分别接振荡器反相放大器的输出端和振荡器反相放大器的及内部时

钟发生器的输入端。

3）9号引脚接RST复位电路。

3）单片机使能信号接31号引脚，接+5V。

4）17号引脚（P3.7）接蜂鸣器电路通过定时器控制P3.7引脚上方波的占空比可以实现驱动 蜂鸣器，发出不同的音调的功能。

5）P1端口控制4×4矩阵键盘，其中P1.0~P1.3 进行列扫描，P1.4~P1.7进行行扫描。

6）P0端口用于接液晶显示器的数据位，由于P0端口驱动能力小，需外接电源和上拉电阻，此项目中接1K的排阻。

（二）、LCD1602资料：

1）、LCD1602介绍：

1602液晶显示器也叫1602字符型液晶 它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块 它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此 所以他不能显示图形。

LCD1602是指显示的内容为16X2,即可以显示2行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。

1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常 用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点 阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。

2）1602引脚说明：

本项目中使用到的LCD的引脚说明：

1）1脚VSS接地，2脚VDD接+5V电源。

2）3脚VEE接地，中间连10K变位器，用于调节液晶显示器对比度。 3）4脚RS、5脚RW、6脚E分别接单片机P2.0、P2.1、P2.2脚。 4）7～９脚接对应单片机P0口，用于数据传送。

5）15脚和16脚分别接电源和地，用于1602背光显示。

四、系统设计：

（一）、系统框图：

复位电路

晶振电路

电源电路 AT89C52 单片机 LCD液晶显示电路 蜂鸣器电路 4×4矩阵按键 电路

（二）系统框架图说明：

1、 电源电路：以+5V表示高电平，0表示低电平。

2、复位电路：复位电路分为手动复位和上电复位两种，本实验复位电路综合了以上两种复位方式，RST引脚十复位信号的输入端口，高电平有效。在时钟振荡器稳定工作的情况下，该引脚若由低电平升到高电平，并保持两个机器周期系统实现一次复位操作。具体实现见电路原理图。

3、晶振电路：晶振电路分为内部振荡器接法和外部振荡器接法，本实验采用内部接法。晶振频率12MHz。具体实现见原理图。

4、LCD液晶显示电路：P0端口用于接液晶显示器的数据位，由于P0端口驱动能力小需外接电源和上拉电阻，液晶显示器的RS RW E 三个引脚分别接在单片机的P2.0、P2.1、P2.2引脚上。1引脚接地，2引脚接高电平，3引脚通过滑动变阻器接地。15以及16引脚是背光电源，可根据实际情况选取。具体实现见原理图。

5、蜂鸣器电路：17号引脚（P3.7）接蜂鸣器电路通过定时器控制P3.7引脚上方波的占空比可以实现驱动蜂鸣器，发出不同的音调的功能。驱动喇叭的功率管采用型号为 2N5088的三级管，使喇叭在各种频率的脉冲信号下能准确的发出各个音阶的音调。

6、矩阵按键电路：P1端口控制4×4矩阵键盘，其中P1.0~P1.3 进行列扫描，P1.4~P1.7进行行扫描。

五、硬件设计：

C3 10uF C130pFLCD1R11kLM016LX1CRYSTALR21kC230pFR3VSSVDDVEERSRWE456D0D1D2D3D4D5D6D778910111213141kR41kR51kR61kR71kR8U119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD3938373635343332212223242526272810111213141516171k18XTAL29RSTR0410k293031PSENALEEAR021k

12345678P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C52123R011kQ12N5088R03100LS1SPEAKER

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