毕业设计

安徽工程科技学院机电学院

引 言

对于我们电子信息工程专业而言，《单片机原理与应用》是一门实用性很强的课程!在该课程的学习过程中!让我们最感兴趣的就是自己动手设计单片机控制系统。但是，要将单片机的硬件知识与软件知识融会贯通，设计出实用的系统却是让我们颇感困难的环节。许多同学对此感到无从下手。其实，对于单片机应用系统的设计还是有章可循的。

单片机多用于实时工业控制、通信设备和智能仪表中。但在某些方面,如有些教学实验中,加进一些音乐,一定会趣味横生。

本文介绍了笔者利用AT89C52型单片机和LM386型音频功率放大器构成了自动音乐播放器。设计音乐的思想是,选一个输出位,如P1。0端让其按音乐的变化节奏产生音频脉冲。要产生音频脉冲,就要算出某一音频的周期(1/频率),将此周期除以2,即半周期的时间,然后利用单片机计时器计此半周期的时间。每当计时到后就将输出脉冲的P1。0位反相,然后重复计此半周期时间再对P1。0反相,如此就可以在口端得到此频率的脉冲。计数器工作在模式MODE1下,改变计数值TH0及TL0以产生不同的音频声响。

据网络调查公司Jupiter Media Metrix的统计数据显示：使用音乐播放器(不论是离线播放器还是网络播放器)的家庭用户从2000年1月的3320万猛增到2001年1月的4170万。在工作中使用音乐播放器的专业用户数量也较去年同期上升了34.9%，从2000年1月的1160万增加到2001年1月的1570万。以单片机为基础的本设计成本低，效果好，值得推广。而如车载音乐播放器、能够播放流式音乐的播放器更是我们要深入的领域。

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颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

第1章 绪 论

本设计系统是基于单片机的音乐播放器的设计，具有一定的实际意义。因此在设计过程中，设计的系统应该考虑到播放器便捷性和稳定性，使设计的系统能够使人们的生活更加丰富多彩。

系统的设计是先是通过第2章，方案的论证，确定系统的元器件。第3章，硬件电路的设计，硬件的设计是通过元器件的功能和使用方法进行的。第4章，软件程序的设计，系统的软件设计是根据单片机对其它元器件的控制进行设计的。以实现系统的采集功能。

1.1 单片机的发展状况

21世纪，电子技术进入了突飞猛进的发展阶段。随着集成电子技术的迅速发展，特别是微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫无夸张的说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来一次新的技术命。目前，单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已进入家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一，单片机的发展阶段可分为：

第一阶段（1971~1974年）：1971年11月美国Intel公司首先设计成集为

2000只晶体管的4位微处理器Intel 4004，并且配有随机存储器ROM和移位寄存器等芯片，构成第一台MCS-4微型计算机。1972年4月Intel公司又研发成了功能较强的8位微处理器Intel 8008，这些微处理器虽说不是单片机，但从此拉开了研发单片机的序幕。

第二阶段（1974~1978年）：初级单片机阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。这个系列的单片机内集成有8位CPU、并行I\\O串口、8位定时器\\计数器，寻址范围不大于4K，且无串行口。

第三阶段（1978~1983年）：高性能单片机阶段。这一阶段单片机普遍带有串口、多级中断处理系统、16位定时器\\计数器。片内ROM、RAM容量加大，寻址范围到了64K，有的还带有A\\D转换接口。比如Intel公司的MCS-51,Motorola公司的6801等。这类单片机的应用领域已经及其广泛，这类系列的各类产品是目前国内外产品的主流。其中MCS-51系列产品，由于其优良的性能价格比，特别适合我国的国情，MCS-51系列单片机有可能稳定相当一段时期。现在国内的MCS-51热正在继续升温，随着我国经济建设步伐的加大，MCS-51系列单片机必将在各个领域大显身手。 第四阶段（1983~）：8位单片机巩固发展到16位单片机推出阶段。此阶段主要特征是一方面发展16位单片机及专用单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，以满足不同的用户需要。

MCS-51系列属高档单片机，近年来，Intel公司在提高该系列产品性能方面做了不少工作，相继推出了不少新产品：

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（1）8052\\8752\\8032：将原来8051\\8751\\8031单片机进行了扩展，片内数据存储器增至256字节，程序存储器增至8K，定时器\\计数器增至3个16位计数器，有6个中断源。

（2）低功耗看的CHMOS工艺芯片80C51\\87C51\\80C31：这种芯片允许电源波动范围大，为5V±20%，并有三种功耗控制方式。

（3）具有高级语言编程的芯片8052AH-BASIC.该芯片在片内固化有MCS-BASIC52解释程序，软件开发比较方便。此外还能实现BCD码的浮点运算以及16进制数和十进制数的转换。

（4）高性能的C52系列：在8052的基础上，采用CHMOS工艺，并将MCS-96系列中的一些高速输出、脉宽调制、上\\下定时器\\计数器移植进来，构成新一代MCS-51产品80C252\\87C252\\83C252，他们是MCS-51系列中的新产品。

1.2 设计的内容

设计的课题是“基于单片机的音乐播放器设计”，它是以单片机AT89C52作为硬件核心控制部件，结合负脉冲电路和LM386功率放大器，数码管构成典型的显示电路，以及其他外围设备组成的音乐播放系统。

根据音乐演奏控制器所要实现的显示与选曲及音乐产生功能原理，系统包括演奏扬声器、选曲、播放和显示几部分。其中，S1开关用来选曲，通过显示器显示歌曲序号。S2按钮用作播放。所设计的单片机乐曲播放控制器不仅能够播放悦耳的歌曲，同时设置按钮使所设计的程序能在五首歌曲之间进行选曲，并通过显示器使其显示歌曲序号。 本文设计的音乐演奏控制器是通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音节的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即控制音调中的节拍。同时设置按钮使所设计的程序能在五首歌曲之间进行选曲、设计显示器使其显示歌曲序号。

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第2章 方案比较

设计的课题是“基于单片机的音乐播放器设计”，播放器要求方便快捷地进行音乐的播放。

2.1 设计要求

具体的设计应该满足以下功能： 硬件方面：

（1） 可以通过按键进行曲目的选择；

（2） 可以通过按键进行曲目的播放和停止； （3） CPU可以控制声音的音节和长短；

（4） 音频数据信息记录需要大量非易失性数据存储器实时快速地记录数据。因此

需要具有掉电保护功能的大容量存储器； （5） 可以通过显示器知道曲目的序号； 软件方面：

（1） 系统中外扩的各器件的初始化工作均在主程序中完成，其次，要设计如何调

用显示子程序以及乐曲播放程序。

（2） 在实际的控制过程，常要求有实时时钟，以实现定时或延时控制，所以需要

此类中断服务程序。

（3） 由于按键为机械开关结构，机械触点的弹性及电压突跳等原因，往往在触点

闭合或断开的瞬间会出现电压抖动。为保证键识别的准确，在电压信号抖动的情况下不能进行状态的输入。为此需要进行去抖动处理的中断服务程序。（当然这种问题也可以通过硬件方案解决。）

2.2 方案的提出

方案一：基于C8051F350 单片机和AT45DB642D 存储器的音频播放器 音频播放器系统结构如图2-1所示, 它主要由C8051F350 单片机、PC 机、

AT45DB642D 存储器、RS232 串行通信接口、显示电路、键盘电路以及信号放大电路等组成。系统中单片机是控制核心, 通过UART串口与PC 机通讯, SPI 串口对存储器进行读、写操作。写操作就是数据下载过程, 即写入存储器的音频文件经PC 机里的Lab Windows/CVI 软件处理, 通过RS232 串行通信接口传输到单片机, 由单片机通过SPI 串口写入存储器。[1]读操作就是音频信号播放过程, 即由键盘选择播放曲目, 单片机通过SPI 串口读取存储器中的音频代码, 以单片机的电流模式DAC 输出, 再经信号放大电路后音频输出。键盘用来调节信号频率、控制音量和选择曲目, 单片机通过扫描方式读取键盘接口命令, 并根据查表程序选择相应的控制命令, 执行相应的操作。液晶显示

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模块显示曲目序号和相应的播放时间。该系统突出特点是合理应用了Flash 存储器

AT45DB642D,可以根据需要由PC 机将音频文件转换为适合音频播放器播放的文本文件, 并下载到存储器。存储在AT45DB642D 中的音频信息由单片机读取后播放,用户可以根据爱好调节播放频率和音量。

图2-1 C51F350单片机播放器系统结构图

系统控制核心器件选用美国Cygnal 公司的C8051F350 单片机, C8051F350的CIP-8051 结构, 流水作业执行指令, 大大提高指令的运行速度AT45DB642D 存储器( Flash RAM) 具有宽电源电压、大容量、接口简单、读写速度快等特点。设计应用中, 由于AT45DB642D 同时有EPROM的掉电数据不丢失和E2PROM 的电可擦写功能, 又能像SRAM进行随机快高密度、高可靠性的存储器。液晶显示屏采用定制的段位式液晶, 采用HT1620 驱动器驱动, 单片机和液晶屏的接口只需3条数据线。

方案二：基于SPCE061A 16位单片机的音乐播放器

音乐播放器的硬件结构如图2-2所示,选用SPCE061A单片机作为嵌入式系统的微处

图2-2 SPCE061A 16位单片机音乐播放器硬件结构框

理器,SPCE061A是一款资源丰富、功能强大、集成度高的16位结构微控制器,数字信号处理功能是其特色.它功耗小,系统处于备用状态(睡眠状态)时的耗电仅为2μA/3.6 V;内置2K字SRAM和32K的FLASH;2个16位可编程定时器/计数器;2个10位DAC(数/模转换)输出通道;2个16位通用可编程输入/输出端口IOA和IOB;丰富的中断资源:定时器A/B中断、时基中断、2个外部中断以及触键唤醒中断;7通道10位电压模/数转换器(ADC)和单通道声音模/数转换器;具备串行设备接口(SIO);低电压复位功能和低电压检测功能;WatchDog功能等。[2]

该系统集成了存储器、高速数/模转换器和原驱鸟器芯片功率放大器、键盘4个功

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能模块,具有对语音信号压缩、存储、解码和播放的功能,以及数字滤波语音信号实时数/模转换和定时播放,并将语音信号输出到功率放大电路。

2.3 方案比较

从以上两种方案中可以看出不同的设计方法各有优缺点：

方案一：基于C8051F350 单片机和AT45DB642D 存储器的音频播放器采用AT45DB642D 存储器解决了嵌入式系统中大容量数据存储的问题, 采用功能强大的C8051F350 单片机作为控制核心, 减少了系统的外围器件, 简化了硬件设计, 提高了可靠性, 降低了成本。缺点在于信号放大及音频输出系统比较复杂，成本较高。播放器模式较多，不够简化。

方案二：基于SPCE061A 16位单片机的音乐播放器使用常用的音频形式和压缩算法,波形编码:sub-band即SACM-A2000 ,其特点是高质量、高码率,适于高保真语音/音乐。声音播放模块决定对存储在语音芯片中的驱鸟声音的调用方式,并调用定时模块进行间隔播放和随机播放。.高速和高精度保证了转换后的信号的质量和平滑性。缺点是存储器容量不大，声音采集通道单一。

对于C51单片机，它抗干扰性较强，且集成度高、功能强、指令丰富等，可以应用的地方较数字电路更多些，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。而且单片机已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等，都含有C51单片机控制器。

通过综合比较我们不采用上面的两种方案，我采用的是基于C51单片机的音乐播放器的设计，该系统控制性能良好，硬件电路简单、经济实惠，能得到更好的效果。该系统设计将在下文做详细介绍。

2.4 设计的思路

在硬件上是基于单片机AT89C52为核心器件进行控制及信号的产生，共有两个按键S1和S2，S1开关用来选曲，通过显示器显示歌曲序号。S2按钮用作播放。本设计

图2-3 C52音乐播放器组成框图

的音乐演奏控制器是通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动喇叭发

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出不同音节的声音。再利用延迟来控制发音时间的长短，即控制音调中的节拍。[3]同时设置按钮使所设计的程序能在几首歌曲之间进行选曲，设计显示器使其显示歌曲序号。

对于电路抖动，论文决定用软件方案解决。而为了不丢失外部中断，笔者选择边沿触发。

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第3章 硬件电路设计

3.1 单片机的选择

在设计中文章选择单片机AT89C52作为播放器的核心控制部件，原因是因为AT89C52的功能全部兼容MCS-51，并且还有程序加密等功能，相比而言更加实用。

AT89C52单片机是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的只读程序存储器和256字节的随机存取存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8051产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，其强大的功能更适合较为复杂的控制应用场合。其主要工作特性是：

·片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次； ·片内数据存储器内含256字节的RAM； ·具有32根可编程I/O口线； ·具有3个可编程定时器； ·中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2级优先权的结构； ·串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口； ·具有一个数据指针DPTR； ·低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式； ·具有可编程的3级程序锁定位； ·AT89C52工作电源电压位5（1±0.2）V，且典型值为5V。

·AT89C52最高工作频率为24MHZ，编程频率为3～24HZ，编程启动电流为1mA。[4] 3.1.1 引脚排列及功能

AT89C52的引脚排列如图3-1所示： 首先对于I/O口线做一介绍： ·P0口—8位、漏极开路的双向I/O口。

当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；在校验时，P0口可输出指令字节（须外加上拉电阻）。P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉电阻，变为准双向口。当作为普通输入时，应将输出锁存器置1。P0口可驱动8个TTL负载。

·P1口—8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。

P1口是为用户准备的I/O口双向口。在编程和校验时，可用做输入低8位地址。用做输入时，应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。

·P2口—8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。

当使用片外存储器或外扩I/O口时，P2口输出高8位地址。在编程/校验时，P2口可接收高字节地址和某些控制信号。

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图3-1 AT89C52引脚排列图

P2口也可做普通I/O口使用。用做输入时，应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。

·P3口—8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。

P3口可做普通I/O口使用。用做输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。 3.1.2 编程与效验方式

AT89C52的编程、校验、程序锁定位的编程和片擦除等操作与AT89C51相同只是地址空间为0000H～1FFFH。

表3-1 AT89C52编程电标志 顶端标志 型号 AT89C52 编程电压VPP=5V AT89C52 XXXX-5 YYWW 编程电压VPP=12V AT89C52 XXXX YYWW

AT89C52的编程电压VPP为12V或5V，在产品封装的顶部印有编程电压标志，如表3-1所列：

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3.2 晶振电路部分

单片机要想工作必须要在XTAL1和XTAL2端口加晶振电路，单片机工作速度也是由晶振电路决定的。[5]典型的晶振电路如图3-2所示：

图3-2 晶振电路

在晶振电路中，电路中电容C3和C4对振荡频率有微调作用，通常的取值范围30±10pF；石英晶体选择6MHz或12MHz都可以。其结果只是机器周期时间不同，影响记数器的记数初值和运算速度。

单片机最小系统包括晶振电路、复位电路、电源、接地。晶振电路已经在上一节介绍了，下面简单介绍下复位电路、电源、接地。 1.复位电路

论文采用微分型复位电路，电路图如图3-3所示，

图3-3 微分型复位电路

工作原理：高电平为例，电源上电时，VCC可以认为一阶跃信号复位端电压是由于下拉电阻R1在CPU复位端引起的电压值，一般为0.3V以下。但在实际应用中，VCC不可能为理想的阶跃信号。其主要原因有两点：（1）稳压电源的输出开关特性；（2）我们通常在设计电路时，为保证电源电压稳定性，往往在电源的输入端并联一个大电容，从而导致了VCC不可能为阶跃信号特征。从而影响了的复位电压的复位特性。 2.电源、接地

单片机AT89C52所选用的是+5V的电源，可直接由稳压电源提供，接地直接接GND。 3.单片机最小系统

由以上晶振电路、复位电路、电源、接地即可组成单片机最小系统如图3-4所示，

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安徽工程科技学院机电学院 R1VCCC630PFC7Y112MHZ1234567891011121314151617181920P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST3.0/RXD3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL1XTAL2VssAT89C52VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.04039383736353433323130292827262524232221VCCVCCX1X230PF 图3-4 单片机最小系统 3.3 LED 显示电路 在播放器的设计中要显示曲目的序号，在这里就要用到显示电路。我们采用LED显示电路。LED显示电路有七段和八段之分，也有共阳和共阴之分，下面笔者做具体的介绍。 3.3.1 LED显示的原理[6] LED数码管机构简单，价格便宜。八段LED显示管由八个发光二极管组成，编号为a,b,c,d,e,f,g和SP，分别与同名管脚相连。七段LED数码管显示比八段少一只发光管SP，其他与八段LED相同。 八段LED数码显示管原理很简单，是通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮从而显示不同的字形的。例如，若在共阴LED管的SP,g,f,e,d,c,b,a管脚上分别加上7FH控制电平（即SP上为0伏，不亮；其余为TTL高电平，全亮），则LED显示管显示字符为―8‖。7FH是按SP，g,f,e,d,c,b,a顺序排列后的十六进制编码（0为TTL低电平，1为TTL高电平），长称为字形码。因此，LED显示的字形不同，相应的字形码也不同。由于B和8，D和0字形相同，故B和D均以小写字母B和d显示。 对于八段LED管来书所有发光二极管阴极共连后接到引脚G上，G脚为控制端，用于控制LED是否点亮。若G脚接地，则LED被点亮；若G脚接TTL高电平，则它被熄灭。对于共阳八段LED数码显示管来说，若所有发光二极管阳极共连后接到G脚。正常显示时，G脚接+5V，个发光二极管是否点亮取决于a~SP各引脚上是否是低电平0- 11 - 颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

伏。因此，共阴共阳所需的字形码恰好相反。

51系列单片机对LED管的显示分为静态和动态两种。静态显示的特点是各LED管能够稳定地同时显示各字形；动态显示是指各LED管能够轮流一遍一遍地显示各自字符，人由于视觉器官惰性，从而看到的是LED似乎在同时显示不同字形。且动态显示是采用软件的办法把欲显示的十六进制数或BCD码转换成相应的形码地址和偏移量，故它通常需要在RAM区建立一个显示缓冲区。显示缓冲区内包含的存储单元个数常和系统中LED显示器个数相等。显示缓冲区的起始地址很重要，它决定了显示缓冲区在RAM中的位置。显示缓冲区中的每个存储单元用于存放相应的LED显示管欲显示字符的字形码的地址偏移量，故CPU可以根据这个地址偏移量通过查字形码表找出所显示字符的字形码，以便送到字形口显示。图a)为八段共阴LED显示管原理图，图b)为八段共阳LED显示管原理图，八段LED数码管的原理图如图3-5所示：

图a) 八段共阴LED显示管原理图 图b) 八段共阳LED显示管原理图

图3-5 八段LED显示管原理图[7]

3.3.2 LED显示模块

在单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。这是本次系统设计选用它的原因。

八段LED显示器由8个发光二极管组成。基中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LED显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED显示器。

八段LED显示器如图3-6所示：

共阴和共阳结构的LED显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8例如，对于共阴LED显

示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极hgfedcba各段为0111011时，显示器

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显示\字符，即对于共阴极LED显示器，“P”字符的字形码是73H。如果是共阳LED显示器，公共阳极接高电平，显示“P”字符的字形代码应为10001100（8CH）。

图3-6 八段LED显示器

3.3.3 LED显示电路的设计[8]

作者选择的是共阳结构的LED显示器，这样只要在公共端接高电平就可以了，若用共阴结构的LED显示器还要加驱动芯片，这样不仅增加了成本，又降低了稳定性。

LED显示有静态扫描和动态扫描两种，在方案比较中已经介绍过，由于论文要显示八位LED，所以选择的是动态扫描方式。

动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM是各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。播放器显示电路模块设计的电路图如图3-7所示：

设计选用的是八段共阳数码管，在电路中，P0口传送的是显示段码，P2口传送的是显示位码。

设计的关键点：动态电流的计算，动态扫描周期的确定，所谓动态驱动实际就是分时点亮不同位置的数码管，由于人眼的惰性，当亮度熄灭的时间小于1/25秒时，给人们感觉是亮度没变。每位数码管点亮时间T=25ms/数码管位数；T=25/8=3.25ms，在这取2ms。

数码管每段平均电流I=段静态显示的驱动电流*数码管的位数；I=5mA*8位=40mA；每位数码管的平均电流Ia=每段的电流*数码管的段数；Ia=20mA*8段=160mA；R=(5-1.5-0.1)/0.04=0.085KΩ。所以在此处R1~R3取2KΩ，组排选择每个电阻为4.7KΩ。

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图3-7 音乐播放器LED显示电路设计

3.4 电源部分

系统工作需要电源，本设计所需电源电压为+5V，而所提供的为+24V电压，所以本文也要对电源电路进行设计，以满足系统的工作要求，LM2575产生的为+5V电压，以下作详细介绍。

人们常用7805稳压块产生5V电压。但7805的一个明显缺点，是当输入电压大于12伏时，发热会很厉害，最大的输入电压也只能到15伏左右。原因在于7805属于线性稳压。即如果输入 12V，就有7V电压是完全的发热浪费掉。解决这个问题的有效方法是改用开关式的电源IC。[9]LM2575的系统主要特性如下：

1. 有3.3、5、12、15伏，及可以调整输出电压的版本可供选择。比如本文介绍的 LM2575 , 就是固定+5V的输出。

2．可调整输出的电压版本输出电压为1.37V到37V (HV版本可达到57V)。 3．最大输出电流为1A。

4．最大输出电压为40V （HV版本可达60V）。 5．只需要4只外围原件。 6．内部振荡频率为52K。

7．TTL关闭功能，待机状态极低功耗。 8．使用高可靠的标准电感 (330uH)。 9．温度及电流限制保护。

10．版本提供增加的测试功能。

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3.4.1 概述

LM2575系列开关稳压集成电路是美国国家半导体公司生产的1A集成稳压电路，它内部集成了一个固定的振荡器，只须极少外围器件便可构成一种高效的稳压电路，可大大减小散热片的体积，而在大多数情况下不需散热片；内部有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等；芯片可提供外部控制引脚。是传统三端式稳压集成电路的理想替代产品。[10]

该系列分为LM1575、LM2575及LM2575HV三个系列，其中LM1575为军品级产品，LM2575为标准电压产品，LM2575HV为高电压输入产品。每一种产品系列均提供3.3V、5V、12V、15V及可调（ADJ）等多个电压档次产品。除军品级产品外，其余两个系列均提供TO-200直脚、TO-220弯脚、塑封DIP-16脚、表面安装DIP-24脚、表面安装T）-263-5脚等多种封装形式，并分别用后缀T、Flow LB3、N、M、S表示。对于5V输出的LM2575产品，不同的封装形式，其完整表示分别为LM2575T-5.0、LM2575T-5.0 Flow LB03、LM2575N-5、M2575M-5.0、 M2575S-5.0。 3.4.2 引脚图

图3-8是LM2575集成稳压器的两种引脚图： 其引脚功能如下：

1. VIN 稳压电压输入端。

2. OUTPUT 开关电压输出端接电感或快速恢复二极管。 3. GND 公共端。

4. FEEDBACK 反馈输入端。

图3-8 LM2575集成稳压器的两种引脚图

路停止。

[11]

5. ON\\OFF 控制输入端，接公共端时，稳压电路工作；接高电平时，稳压

3.4.3 工作原理

LM2575的内部框图如图3-9所示，该框图对应于TO-220封装的引脚。其中

R1=1kΩ（ADJ时开路），R2分别为1.7kΩ（3.3V）、3.1kΩ（5V）、8.8kΩ（12V）、11.3kΩ（15V）和0（ADJ），可以看出LM2575内含52kHz振荡器、基准电路、热关断电路、

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电流限制电路、放大器、比较器及内部稳压等电路。将稳压输出的电压接到反馈输入端的目的是同内部电压基准比较，若电压偏低，则用放大器来控制内部振荡器以提高输出占空比，从而提高输出电压。[12]

图3-9 LM2575内部框图

3.4.4 电源电路的设计

LM2575的设计电路如图3-10所示：(备注：图中的1N5819是最高耐压40V的肖特基二极管)

此电路图为LM2575应用的经典电路图，未经过处理的电压由Vin端口接入，基准电压从Fb口输出，给系统各个部分供电。

内部结构图如图3-11所示：

图3-10 电源电路的设计电路图[13]

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图3-11 内部结构图

从上面的结构图可以看出，不同输出版本的区别，只是电阻R1与R2的区别。以下对照表：

3.5 音频功率放大电路

由于C52芯片输出的音频信号很微弱,不能直接去驱动扬声器,因此需要一个音频放大电路对输出的音频信号进行放大,然后再去驱动扬声器。我们采用由集成功率放大器LM386组成的音频功率放大器。[14]

表3-2 音频功率放大器

3.3V 5V 12V 15V 输出电压可调 R1 1.0K 1.0K 1.0K 1.0K Open R2 1.7K 3.1K 8.84K 11.3K 0

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3.5.1 功率放大原理[15]

一、数字功放与D类功放的区别

常见D类功放（PWM功放）的工作原理：PWM功放只能接受模拟音频信号，用内部三角波发生器产生的三角波和它进行比较，其结果就是一个脉宽调制信号（PWM），然后将PWM信号放大并还原成模拟音频信号。因此，PWM功放是用脉冲宽度对模拟音频幅度进行模拟的，其信息的传递过程是模拟的、非量化的、非代码性的。并且由于目前器件性能的限制，PWM功放不可能采用太高的采样频率，在性能指标上尚达不到Hi-Fi级的水平。而数字功放采用一些宽度固定的脉冲来数字地量化、编码模拟音频信号，使音频信号的还原更为真实。

二、数字功放和模拟功放的区别

数字功放由于工作方式与传统模拟功放完全不同，因此克服了模拟功放固有的一些缺点，并且具备了一些独有的特点。 1．过载能力与功率储备

数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放电路分为A类、B类或AB类功率放大电路，正常工作时功放管工作在线性区；当过载后，功放管工作在饱和区，出现谐波失真，失真程度呈指数级增加，音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截止区，只要功放管不损坏，失真度不会迅速增加，如图3-12所示。 由于数字功放采用开关放大电路，效率极高，可达75%~90%（模拟功放效率仅为30%~50%），在工作时基本不发热。因此它没有模拟功放的静态电流消耗，所有能量几乎都是为音频输出而储备，加之前后无模拟放大、无负反馈的牵制，故具有更好的“动力”特性，瞬态响应好，“爆棚感”极强。

图3-12 全数字功放与普通功放过载失真度比较

2．交越失真和失配失真 模拟B类功放在过零失真，这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交叉处的失真（小信号时晶体管会工作在截止区，无电流通过，导致输出严重失真）。而数字功放只工作在开关状态，不会产生交越失真。

模拟功放存在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真，因此在设计推挽放大电路时，对功放管的要求非常严格。而数字功放对开关管的配对无特殊要求，基本上不需要严格的挑选即可使用。 3. 功放和扬声器的匹配

由于模拟功放中的功放管内阻较大，所以在匹配不同阻值的扬声器时，模拟功放电路的工作状态会受到负载（扬声器）大小的影响。而数字功放内阻不超过0.2Ω(开关管

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的内阻加滤波器内阻)，相对于负载（扬声器）的阻值（4~8Ω）完全可以忽略不计，因此不存在与扬声器的匹配问题。 4. 瞬态互调失真

模拟功放几乎全部采用负反馈电路，以保证其电声指标，在负反馈电路中，为了抑制寄生振荡，采用相位补偿电路，从而会产生瞬态互调失真。数字功放在功率转换上没有采用任何模拟放大反馈电路，从而避免了瞬态互调失真。 5. 声像定位

对模拟功放来说，输出信号和输入信号之间一般都存在着相位差，而且在输出功率不同时，相位失真亦不同。而数字功放采用数字信号放大，使输出信号与输入信号相位完全一致，相移为零，因此声像定位准确。 6. 升级换代

数字功放通过简单地更换开关放大模块即可获得大功率。大功率开关放大模块成本较低，在专业领域发展前景广阔。 7. 生产调试

模拟功放存在着各级工作点的调试问题，不利于大批量生产。而数字功放大部分为数字电路，一般不需调试即可正常工作，特别适合于大规模生产。 3.5.2 LM386芯片[16]

LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。 LM386是专为低损耗电源所设计的功率放大器。它的内建增益为20，透过pin 1 和pin8脚位间电容的搭配，增益最高可达200。LM386可使用电池为供应电源，输入电压范围可由4V~12V，无动作是仅消耗4mA电流，且失真低。LM386的引脚图及内部方块图如图3-13、图3-14所示，表3-2为其电子特性。

图3-13 LM386引脚图

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图3-14 LM386方块图

3.5.3 功率放大电路的设计

由于CPLD芯片输出的电压很微弱,不能直接去驱动扬声器,因此我设计了一个基于LM386芯片的功放电路对输出的音频信号进行放大,然后再去驱动扬声器。我们采用由集成功率放大器LM386组成的音频功率放大器,如图3-15所示。其中,C2的规格为220UF，是交流耦合电容,将功率放大器的交流输出送到负载上,输出信号通过Rw接到LM386的同相端。C1是退耦电容,规格为100nf。R1-C3网络起到消除高频自激振荡作用。[17]

表3-3 LM386电子特性表

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图3-15 音频功率放大器[18]

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第4章 软件部分的设计

软件部分的设计包括主程序模块设计、显示程序模块设计、T1中断模块设计和INT0中断模块设计。

4.1 主程序模块设

主程序中所要安排的任务较多。首先，系统中外扩的各器件的初始化工作均在主程序中完成。其次，要设计如何调用显示子程序以及乐曲播放程序。[19]计算出C调各音符频率与计数值T的对应值，利用8051CPU的P3.3脚接收到的信号，判断是否有键按下。若有，通过查表将歌曲首址放入内存缓冲区，然后再判断查表所取到的定时值是否为零以确定是否播放乐曲；若键未释放，则等待。图如4-1所示。

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图4-1 主程序流程图[20]

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4.2 显示程序模块设计

如图4-2所示为显示子程序的流程图：

图4-2 显示子程序的流程图[21]

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4.3 INT0中断模块设计

中断服务程序由于按键为机械开关结构，机械触点的弹性及电压突跳等原因，往往在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动。[22]为保证键识别的准确，在电压信号抖动的情况下不能进行状态的输入，为此需要进行去抖动处理。[23]去抖动有硬件和软件两种方法。硬件方法就是加去抖动电路，从根本上避免抖动的产生。软件方法则采用时间延迟以避开抖动，待信号稳定之后，再进行键扫描。在本设计中，为简单起见，采用的是软件延迟去抖动的方法。这一方法体现在INT0中断服务程序中。该部分还要利用中断完成播放曲目的选曲工作。INT0中断服务程序流程图如图4-3所示。

图4-3 INT0中断模块流程 [24]

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4.4 T1中断模块设计[25]

在实际的控制过程，常要求有实时时钟，以实现定时或延时控制。8051机内部带有两个定时!计数器T0和T1，两者均可作为定时器或计数器使用。这里，采用8051CPU片内定时计数器T1作为中断产生源。T1中断服务程序是利用8051CPU的P1.7实现方波的输出!驱动扬声器播放乐曲，T1中断服务程序流程图如图4-4所示

图4-4 T1中断模块程序流程图

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结论与展望

三个月的毕业设计即将结束了，我深刻感受到专业知识的缺乏，同时，在整个设计过程中我也感受到自身知识的进步，特别是在单片机控制系统方面。

本文课题是基于单片机的音乐播放器的设计, 我选用的器材是AT89C52单片机和LM386功率放大芯片。因为用单片机来控制音乐播放器有以下几点优点：（1）控制电路简单易懂（2）附加其它功能简单、方便（3）成本低廉,功能强大。

但是在设计过程中，却遇到很多困难。比如说参考到的许多芯片的资料都是英文的,自己专业知识的匮乏,缺少动手能力等等。设计的困难重重，常常遇到自己不止到怎么下手的地方，让我意识到了自己的不足之处，也明白了必须深入实践才能获取真知的道理。但是通过这次的毕业设计，我感觉收获很大。刚刚拿到课题时自己的无措,到后来通过交流系统理解框架。首先指定了计划, 设计所要求控制达到的具体的技术指标，再通过谈论和实践来检验计划的可实施性, 进而对整个设计系统经过深入的方案论证、计算以及联系具体的情况，确立自己的设计方案。以及后来的工作对我来说的确是笔宝贵的财富,它将会对我今后的人生有着重要的参考意义。

做为单片机控制音乐播放,具有低成本,高效率,多功能的优点,有着广阔的市场。同时由于我水平有限，而且时间比较紧迫，所以在设计音乐播放器时难免会有很多漏洞和不足之处，同时也有部分功能模块不够完善，希望各位指导老师给予宝贵的意见和指导。

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致 谢

难忘的大学生涯即将结束，在这珍贵的四年当中我不仅用知识充实了自己，同时在学习和生活中也得到了各位老师和同学的无私帮助，在论文即将完成之际，首先对我的导师刘丙友老师表示衷心的感谢。在毕业设计中我取得的每一点进步无不倾注了刘老师的心血，刘老师不仅在专业知识上给予我悉心的指导，在学习态度上也给予了我宝贵的指导。导师渊博的知识、严谨的治学态度以及对学生、对教学认真负责的工作态度将对我终生的学习和工作态度产生深刻影响，从而成为我人生宝贵的精神财富。

同时，在论文的完成的时候,我也要对在学习和生活上帮助过我的老师和同学表示衷心的感谢。你们使我学习到了专业知识和许多生活上珍贵的经验,我定会不辜负你们的期望,努力为社会作出自己的贡献。

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参考文献

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[12] 潘永雄．新编单片机原理与应用[M] ．西安：西安电子科技大学出版社，2003 [13] 杨振江． 流行单片机实用子程序及应用实例[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2002

[14] 郭凌．EEPROM芯片X25045与MCS-51单片机的接口及应用[J] ．电子与自动化，1999，4，38-41

[15] 唐俊翟．单片机原理与应用[M] ．北京：冶金工业出版社，2003 [16] 朱定华．单片微机原理与应用[M] ．北京：清华大学出版社，2003

[17] 何立民．IC总线应用系统设计[M] ．北京：北京航空航天大学出版社，1995

[18] 余永权．ATMEL89系列单片机应用技术[M] ．北京：北京航空航天大学出版社，2001

[19] 高峰．单片微机应用系统设计及实用技术[M] ．北京：机械工业出版社，2004 [20] 宗光华．多单片机系统应用技术[M] ．北京：国防工业出版社，2003 [21] 张毅刚．新编MCS-51单片机应用设计[M] ．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003 [22] 刘光斌．单片机系统实用抗干扰技术[M] ．北京：人民邮电出版社，2003

[23] E.Musson Electric motor protector development [J] International Journal of Production Research,1998.06,

[24] Kazuhiko Hashimoto, Tomohiro Tsuruta, Katsuya, Morinaka, Nobuyuki Yoshiike.High performance human information senor [J]. Sensors and Actuators. VOL79.No1.2000. [25]Texas Instruments Incorporated，ULN2803A DARLINGTON TRANSISTOR ARRAY [P] SLRS049 – FEBRUARY1997，Page1-Page7

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颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

附录A：电气原理图 12345DC2330VR1330uh+D1IN5819U2GNDONC2D112345678abcfdeefgdpD2DPYagdbcdp+100uFOUTVinFbLM2575S3C310uFCU11234567891011121314151629181920P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST3.0/RXD3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRPSENXTAL1XTAL2VssAT89C52VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAALEP3.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0403938373635343332313017282726252423222112345678abcfdeefgdpD3DPYagdbcdpR112345678VCCC5100nFS1S2abcfdeefgdpDPYagdbcdpC130pY1A1C3+220uFB30pC2LM386C447nFLS1R110KGNDR2330uhA

12345TitleSizeBDate:File:Number26-May-2008G:\\课程设计\\频率计\\电子 - 30 -

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附录B：参考文献的题录及摘要

[1] 沈庆阳等编.8051单片机实践与应用[M].北京:电子工业出版社，2004.

摘要：本书精选了8051单片机的汇编语言以及开发过程中应注意到的问题.通过在每一个8051功能模块介绍中辅以应用实例,介绍了单片机基本模块的应用,串行通信的应用,音乐的应用,显示器和键盘控制,电子号码锁的应用,A/D的模数转换的应用,点阵显示器的应用,外围接口IC的应用,步进马达的控制电路,8279年应用,实时时钟芯片的应用,打印机的应用,A/D转换器ICL7135应用,绘图型LCD的应用.本书中每一个实例都有完整的程序,详细的注解和完整的电路图。

[2] 孙育才，王荣兴，孙化芳. 新型AT89S52系列单片机及其应用. 北京：清华大学出版社，2005

摘要 本书论述了AT89S52系列单片机的硬件结构、功能特点、指令系统、存储器组成、接口部件、FLASH编程和定时/计数器的功能原理及应用和开发应用与调试。

[3] 周航慈. 单片机应用程序设计技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2002 摘要 本书是“单片机应用技术丛书”中专门介绍单片机应用系统软件设计的一本著作。书中总结了作者多年来在80C51系列单片机应用系统软件设计中的实践经验，归纳出一整套应用程序设计的方法和技巧。在内容上不仅有实现功能要求的应用程序设计步骤、子程序、监控程序及常用功能模块设计方法，还以较大篇幅介绍了提高系统可靠性的抗干扰设计和容错设计技术以及程序测试的正确思想方法。

[4] 胡汉才. 单片机原理及其接口技术（第2版）[M]. 北京：清华大学出版社，2003 摘要 本书是《单片机原理及其接口技术》的第2版，它系统地论述了MCS-51单片机的组成原理、指令系统和汇编语言程序设计、中断系统和接口技术等问题，并在此基础上讨论了单片机应用系统的设计。

[5] 林凌，李刚，丁茹，李小霞. 新型单片机接口器件与技术[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2005

摘要 本书介绍了最新的单片机接口芯片与技术。全书共7章，分别为传感器与模拟信号处理器件，模/数转换器与数/模转换器，I/O接口、键盘与LED显示驱动器件，LCD驱动与显示模块及其他显示器件，新型存储器器件，通信器件与模块及技术，电源管理与监控器件。

[6] 于永等编著.51单片机C语言常用模块与综合系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2007.

摘要：全书针对目前最通用流行的51单片机系列，通过典型实例的形式，详细介绍了51单片机常用模块与综合应用系统设计的方法与技巧。全书共分3篇24章。第1篇为基础篇，简要介绍了51单片机开发的硬件结构、指令系统、C语言各语句用法与意义、Keil8051C编译器；第2篇为51单片机常用模块设计篇，通过19个模块设计实例，详细介绍了51单片机的各种开发技术和使用技巧，这些模块实例基础、实用，易学易懂，全部调试通过，几乎涵盖了所有的51单片机开发技术；第3篇通过两个综合系统实例，对前面的51单片机常用模块进行了综合应用设计，经过此篇学习，读者对于51单片机综合系统设计的能力将得到迅速提升并产生质的飞跃。 [7] 梁力.程序设计基础与C语言(本) [M].北京:电子工业出版社，2004.

摘要：本书以程序设计方法为主线，以C语言作为典型的程序设计语言，全面系统地介绍了程序设计的发展、结构化程序设计方法和面向对象程序设计方法，并用C语言

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颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

具体描述了结构化程序设计。该书还详细地讲述了C语言的基本概念，语法规则和语义特点，通过这三个层次的例子介绍了程序设计的基本方法和技巧。

[8] 马家辰,孙玉德,张颖.MCS-51单片机原理及接口技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001

摘要 本书全面系统的介绍了MCS-51单片机的结构、原理、接口技术、扩展应用等知识，主要内容包括：计算机运算基础，计算机硬件电路基础，单片微型机的组成原理，MCS-51系列单片机的指令系统，汇编语言程序设计，MCS-51单片机的扩展应用，MCS-51单片机接口技术，最新增强型51系列兼容单片机介绍，单片机指令一览表和常用芯片的引脚图等。

[9] 付家才．单片机控制工程实践技术. 北京：化学工业出版社,2004.

摘要 本书从实践的角度出发，对单片机的指令系统、基本应用、基本外设的设计、应用系统的开发、工业控制的应用等进行了详细阐述，并给出了单片机的应用实例。本书取材于现场经验，力求理论与实际相结合，内容深入浅出、图文并茂，实用性强。本书是电气工程实践技术系列教材之一，既适用于本科、高职高专院校相关专业的实习与实践技能培训，又可作为电类专业工程技术人员的参考书。

[10]王晓君，安国臣．MCS-51及兼容单片机原理与选型[M] ．北京：电子工业出版社，2003.

摘要 长期以来，MCS-51系列单片机一直统治着国内外单片机市场，但近年来，国际上许多著名半导体厂家竟相推出的各具特色的MCS-51兼容单片机，也深受国内外广大用户的青睐。本书从实用角度出发，在全面系统地阐述了MCS-51系列单片机的CPU及外设的工作原理、指令系统之后，重点对国内外流行的MCS-51兼容单片机进行了系统、全面的归纳总结，并就几种典型产品的功能进行了深入剖析。全书共6章。第1章介绍了MCS-51系列标准单片机的CPU及外设工作原理，第2章阐述了指令系统与汇编/连接器的使用，第3~6章分别对Atmel、Philips、Dallas、WinBond公司开发的MCS-51兼容单片机进行了归纳总结，并对在国内外颇具影响力的十几种典型产品进行了深入的剖析。 [11] 潘永雄．新编单片机原理与应用[M] ．西安：西安电子科技大学出版社，2003. 摘要 本书以增强型MCS-51单片机原理及应用为主线，系统地介绍了8XC5X（包括8XC5X2）、8XC51RX、98C6XX2、P87LPC76X系列MPU芯片的内部结构、指令系统、资源及扩展方法、接口技术，以及单片机应用系统硬件结构、开发手段与设备等。在编写过程中，尽量避免过多地介绍程序设计的方法和技巧，着重介绍硬件资源及使用方法、系统构成及连接，注重典型性和代表性，以期达到举一反三的效果。在内容安排上，力求兼顾基础性、实用性、先进性。

[12] D.Abowd, B.Brumitt, S.Shafer. The Everywhere Displays Projector: A Device to Create Ubiquitous Graphical Interfaces. Lecture Notes in Computer Science , September 30 - October 2, 2001

Abstract: This paper introduces the Everywhere Displays projector, a device that uses a rotating mirror to steer the light from an LCD projector onto different surfaces of an environment. Issues of brightness, oblique projection distortion, focus, obstruction, and display resolution are examined. Solutions to some of these problems are described, together with a plan to use a video camera to allow device-free interaction with the projected images. The ED-projector is a practical way to create ubiquitous graphical interfaces to access computational power and networked data. In particular, it is envisioned as an alternative to the carrying of laptops and to the installation of displays in furniture, objects, and walls. In addition, the use of ED-projectors to augment reality without the use of goggles is examined and illustrated with examples.

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[13] XIA Xiaonan. The Control of the Temperature and Humidity of Temperature Box Based on Single Chip Microcomputer[D].2005,215(24):117-118.

Abstract: The hardware and software design of the temperature box controlling based on single chip microcomputer MCS-51 are introduced in this paper. The control object of this system is a temperature box, and its control target is as following: The range of temperature is 34-42C and its control accuracy is士1 C: The range of humidity is 60%-75% and its control accuracy is士1%.The system not only has the function of controlling the temperature and humidity on the same time, and can reach the given control mark, but also has the characteristics of stable, precise and performance easily. The schemes and circuits of the measure and control of the temperature and humidity single are presented; furthermore, the control scheme is discussed in detail and programming diagrams of the main and interrupt program are given.

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颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

附录C：主要源程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP TIMER0

MAIN:

MOV TMOD,#01H ;置CT0定时工作方式1

MOV IE,#82H ;CPU开中断,CT0开中断

MOV R5,#0 PLAY:

MOV A,R5

MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A+DPTR

MOV R6,A INC R5 MOV A,R5

MOVC A,@A+DPTR

MOV R7,A INC R5 MOV A,R5

MOVC A,@A+DPTR JNZ PLAY1 MOV R5,#0 LJMP NEXT PLAY1:

MOV B,#3 MUL AB MOV R2,A MOV B,#7 MOV A,R7 MUL AB ADD A,R6 DEC A MOV R6,A

MOV DPTR,#FREQH MOVC A,@A+DPTR MOV R4,A

MOV DPTR,#FREQL MOV A,R6

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MOVC A,@A+DPTR MOV R3,A

LCALL SONG ;调用音符播放程序 INC R5

SJMP PLAY ;转入调用下一个音符OV R3,A

MOV R5,#00H NEXT:

MOV A,R5 ;R5存放取数的变地址 MOV DPTR,#TABLE ;DPTR置音高节拍表首地址

MOVC A,@A+DPTR ;从音高节拍表取中取音高高位参数 MOV R4,A ;R4存放音高高位参数 INC R5 MOV A,R5

MOVC A,@A+DPTR ;从音高节拍表取中取音高低位参数 MOV R3,A ;R3存放音高低位参数 INC R5 MOV A,R5

MOVC A,@A+DPTR ;从音高节拍表取中取节拍参数 JNZ NEXT1 MOV R5,#00H

LJMP PLAY ;唱完后循环(节拍参数为#00H表示歌曲结束) NEXT1:

MOV R2,A ;R2存放节拍参数 LCALL SONG ;调用音符播放程序 INC R5

SJMP NEXT ;转入调用下一个音符 SONG:

MOV TH0,R4 MOV TL0,R3

SETB TR0 ;启动CT0(开始唱某一音符) DELAY:

MOV R1,#85H ;节拍延时(即某一音符唱多长时间) DEL1:

MOV R0,#0FFH DEL0: NOP NOP NOP

DJNZ R0,DEL0 DJNZ R1,DEL1 DJNZ R2,DELAY

- 35 -

颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

CLR TR0 ;禁止CT0(某一音符唱完后停止) RET

TIMER0: ;定时中断程序(用于决定某一音符唱多高) CPL SPK MOV TH0,R4 MOV TL0,R3 RETI

TABLE: ; 音高节拍表,休止符用\结束用节拍为00H表示

DAT1: ;<<八月桂花香>>

DB 18H, 30H, 1CH, 10H, 20H, 40H, 1CH, 10H , 18H, 10H, 20H, 10H DB 1CH, 10H, 18H, 40H, 1CH, 20H, 20H, 20H, 1CH, 20H, 18H, 20H DB 20H, 80H, 0FFH,20H, 30H, 1CH, 10H, 18H, 20H, 15H, 20H, 1CH

DB 20H, 20H, 20H, 26H, 40H, 20H, 20H, 2BH, 20H, 26H, 20H, 20H , 20H, 30H, 80H, 0FFH

DB 20H, 20H, 1CH, 10H, 18H, 10H, 20H, 20H, 26H, 20H, 2BH, 20H DB 30H, 20H, 2BH, 40H, 20H, 20H, 1CH, 10H, 18H, 10H, 20H, 20H DB 26H, 20H, 2BH, 20H, 30H, 20H, 2BH, 40H, 20H, 30H, 1CH, 10H DB 18H, 20H, 15H, 20H,1CH, 20H, 20H, 20H, 26H, 40H, 20H, 20H DB 2BH, 20H, 26H, 20H , 20H, 20H, 30H, 80H, 20H, 30H, 1CH, 10H DB 20H, 10H, 1CH, 10H, 20H, 20H, 26H, 20H, 2BH, 20H, 30H, 20H DB 2BH, 40H, 20H, 15H, 1FH, 05H, 20H, 10H, 1CH, 10H, 20H, 20H DB 26H, 20H, 2BH, 20H, 30H, 20H, 2BH, 40H, 20H, 30H, 1CH, 10H DB 18H, 20H, 15H, 20H, 1CH, 20H, 20H, 20H, 26H, 40H, 20H, 20H DB 2BH, 20H, 26H, 20H, 20H, 20H, 30H, 30H , 20H, 30H, 1CH, 10H DB 18H, 40H, 1CH, 20H, 20H, 20H, 26H, 40H, 13H, 60H, 18H, 20H DB 15H, 40H, 13H, 40H, 18H, 80H, 00H

DAT2:;<<真的爱你>> dw 3020h, 2320h, 1f20h

dw 1c30h, 1c10h, 1f10h, 2310h, 1f10h, 1f15h,1f15h, 1f10h, 1c10h dw 1f20h, 2320h, 2510h, 2310h, 2520h, 2a16h, 2A15H, 2310h, 1f10h

dw 1c30h, 1c10h, 1f10h, 2310h, 1f10h, 1f30h, 1f10h,2310h, 2510h, 2310h

dw 2310h, 2310h, 3010h, 2310h, 1710h, 2510h, 2310h, 1720h, 3020h, 2320h, 1f20h dw 1c30h, 1c10h, 1f10h, 2310h, 1f10h, 1f15h, 1f15h, 1f10h, 1c10h dw 1f20h, 2320h, 2510h, 2310h, 2520h, 2a15h, 2a15h, 2310h, 1f10h

dw 1c30h, 1c10h, 1f10h, 2310h, 1f10h, 1f30h, 1f10h, 2310h, 2510h, 2310h dw 2330h, 3920h, 4020h, 4720h, 5f20h, 4720h, 4020h

dw 3920h, 3910h, 3910h, 3910h, 4010h, 4720h, 4030h, 4010h, 3910h dw 4010h, 4710h, 4710h, 4710h, 4b20h, 4720h, 5530h, 4710h, 4010h

dw 3910h, 3910h, 3910h, 3910h, 3910h, 4010h, 4720h, 4010h, 4010h,4010h, 4010h,4720h, 4b20h

dw 4740h, 5f20h, 4720h, 4020h

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安徽工程科技学院机电学院

dw 3920h, 3910h, 3910h, 3910h, 4010h, 4720h, 4030h, 4710H, 3910h dw 4010h, 4710h, 4710h, 4710h, 4b20h, 4720h, 5530h, 4710h, 4010h

dw 3910h, 3910h, 3910h, 3910h, 3910h, 4010h, 4720h, 4010h, 4010h, 4010h, 4010h,4720h,4b20h

DW 4780H, 3920h, 4020h

dw 4710h, 4710h, 4710h, 4710h, 4720h, 4020h, 4030h, 3920h, 4020h dw 4710h, 4710h, 4710h, 4710h, 3920h, 3620h, 4060h dw 4030h, 3910h, 3620h

dw 3010h, 3010h, 3010h, 3010h, 3010h, 3610h, 3910h, 3610h, 3030h, 3010h, 3010h dw 2a20h, 3920h, 3910h, 4010h, 4710h, 4010h, 3930h, 3910h, 4010h dw 4715h, 4715h, 4720h, 4030h, 3910h, 4010h, 4710h, 4b10h dw 4760h, 3910h, 3610h, 3610h

dw 3020h, 3010h, 3010h, 3010h, 3610h, 3910h, 3610h, 5f30h, 3010h, 3010h dw 2a20h, 3920h, 3910h, 4010h, 4710h, 4010h, 3930h, 3910h, 4010h dw 4715h, 4715h, 4720h, 4030h, 3910h, 4010h, 4710h, 4b10h,4760h dw 0000h

DAT3: ;<<老鼠爱大米>>

DB 30H,20H,2BH,10H,26H,10H

DB 26H,20H,26H,20H,2BH,20H,30H,10H,2BH,10H,2BH,60H,30H,10H,2BH,10H DB 26H,20H,26H,20H,2BH,20H,30H,20H,30H,60H,40H,10H,39H,10H DB 40H,40H,40H,10H,40H,10H,39H,10H,30H,10H,30H,60H,30H,20H

DB 30H,20H,30H,20H,30H,10H,2BH,10H,2BH,40H,30H,20H,2BH,10H,26H,10H

DB 26H,20H,26H,20H,20H,20H,1CH,10H,2BH,10H,2BH,40H,26H,20H,2BH,10H,30H,10H DB 30H,20H,30H,20H,2BH,20H,26H,10H,20H,10H,20H,60H,40H,10H,40H,10H DB

39H,20H,30H,10H,30H,10H,30H,10H,26H,30H,2BH,20H,30H,20H,30H,20H,2BH,10H,30H,10H

DB 30H,0C0H,26H,20H,26H,10H,20H,10H

DB 20H,20H,20H,10H,20H,10H,20H,20H,20H,10H,1CH,10H,1CH,40H,26H,20H,2BH,20H DB 30H,20H,30H,20H,30H,20H,2BH,10H,26H,10H,26H,60H,26H,10H,20H,10H

DB 20H,20H,20H,20H,20H,20H,1CH,10H,18H,10H,18H,20H,1CH,20H,20H,20H,26H,20H DB 2BH,20H,30H,20H,30H,20H,39H,10H,2BH,10H,2BH,60H,26H,10H,20H,10H DB 20H,20H,20H,20H,20H,10H,1CH,20H,20H,10H,1CH,40H,26H,20H,2BH,20H DB 30H,20H,30H,20H,30H,20H,2BH,10H,26H,10H,26H,60H,26H,10H,20H,10H DB

20H,20H,20H,20H,20H,20H,1CH,10H,18H,10H,18H,20H,1CH,20H,20H,20H,26H,10H,2BH,10H

DB 2BH,20H,2BH,20H,2BH,80H,30H,10H,26H,20H,24H,10H DB 26H,20H,2BH,20H,2BH,80H,26H,20H,2BH,10H,30H,10H

DB 30H,40H,26H,20H,2BH,10H,30H,10H,30H,40H,26H,20H,2BH,20H

DB 26H,20H,30H,20H,26H,20H,1CH,10H,20H,10H,20H,60H,26H,10H,20H,10H DB

1CH,20H,1CH,10H,20H,10H,20H,20H,1CH,10H,20H,10H,20H,40H,26H,10H,2BH,10H,30H

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颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

,20H DB

2BH,20H,2BH,10H,26H,10H,2BH,20H,30H,10H,2BH,10H,2BH,40H,26H,20H,2BH,10H,30H,10H

DB 30H,40H,26H,20H,2BH,10H,30H,10H,30H,40H,26H,20H,2BH,20H

DB 26H,20H,30H,20H,26H,10H,1CH,20H,20H,10H,20H,60H,26H,10H,20H,10H DB

1CH,20H,1CH,20H,18H,20H,20H,10H,1CH,10H,20H,30H,20H,10H,26H,10H,2BH,10H,30H,20H DB

2BH,40H,2BH,10H,30H,10H,2BH,10H,26H,10H,2BH,40H,26H,20H,26H,20H,2BH,60H,30H,20H,30H,0C0H DB 00H

DAT4: ;<<祝你平安>>

db 26h,20h,20h,20h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20h db 30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20h db 20h,80h,2bh,20h,26h,20h,20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,80h,26h,20h db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,60h,40h,10h,39h,10h,26h,20h db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,80h,26h,20h,2bh,10h,2bh,10h db 2bh,20h,30h,10h,39h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,20h db 20h,10h,20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,18h,20h,18h,20h,26h,20h db 20h,20h,20h,40h,26h,20h,2bh,20h,30h,20h,30h,20h,1ch,20h,20h,20h db 20h,80h,1ch,20h,1ch,20h,1ch,20h,30h,20h,30h,60h,39h,10h,30h,10h db 20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,10h,26h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,80h db 18h,20h,18h,20h,26h,20h,20h,20h,20h,60h,26h,10h,2bh,20h,30h,20h db 30h,20h,1ch,20h,20h,20h,20h,80h,26h,20h,30h,10h,30h,10h,30h,20h db 39h,20h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,10h,40h,10h,20h,10h db 20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,00H END

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安徽工程科技学院机电学院

附录D：元器件清单

AT89C52芯片 一个 LM2575芯片 一个 LM386芯片 一个 12MHZ石英晶体 一个 LED显示器 三个 IN5819晶体管 一个 0~10K可选电阻 开关 47欧姆电阻 30pF电容 100uF电容 330uF电容 330uH电感 100nF电容 220uF电容 47nF电容

一个 三个 一个 两个 一个 一个 一个 一个 一个 一个

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颜静：基于单片机的音乐播放器的设计

附录E 英文文献翻译

英文原文：

8-bit Microcontroller with 4K Bytes in-System Programmable Flash

Features:

* Compatible with MCS-51Products

* 4K Bytes of In-System Programmable (ISP) Flash Memory – Endurance: 1000 Write/Erase Cycles * 4.0V to 5.5V Operating Range

* Fully Static Operation: 0 Hz to 33 MHz * Three-level Program Memory Lock * 128 x 8-bit Internal RAM * 32 Programmable I/O Lines * Two 16-bit Timer/Counters * Six Interrupt Sources

* Full Duplex UART Serial Channel

* Low-power Idle and Power-down Modes * Interrupt Recovery from Power-down Mode * Watchdog Timer * Dual Data Pointer * Power-off Flag

* Fast Programming Time

* Flexible ISP Programming (Byte and Page Mode)

Description:

The AT89S51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcontroller with 4K bytes of in-system programmable Flash memory. The device is manufactured using Atmel’s high-density nonvolatile memory technology and is compatible with the industry-standard 80C51 instruction set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory programmer. By combining a versatile 8-bit CPU with in-system programmable Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89S51 is a powerful microcontroller which provides a highly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications.

The AT89S51 provides the following standard features: 4K bytes of Flash, 128 bytes of RAM, 32 I/O lines, Watchdog timer, two data pointers, two 16-bit timer/counters, a five-vector two-level interrupt architecture, a full duplex serial port, on-chip oscillator, and clock circuitry. In addition, the AT89S51 is designed with static logic for operation down to zero frequency and supports two software selectable power saving modes.The Idle Mode stops the CPU while allowing the RAM, timer/counters, serial port, and interrupt system to continue functioning. The Power-down mode saves the RAM contents but freezes the oscillator, disabling all other chip functions until the next external interrupt or hardware reset.

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