基于CPLD与51单片机的定时器与音乐播放器
马大康 06007122
万树 06007113
覃朋 06007110
2009.12
一、系统简介
本系统利用CPLD 和51单片机联合实现了倒计时器和音乐播放器的功能。作 为《电子系统设计》的课程设计，本系统充分利用了两块开发板上的资源，并实 现了可编程器件与单片机之间的串口异步通信，器件连接方便，并有良好的人机 交互界面。
二、系统结构框图与思路
图2 CPLD 内部功能模块划分及连接
经过对两块开发板板上资源的对比，我们发现，CPLD 板上的资源较为丰富, 尤其是其8个独立按键和1602液晶屏，十分适合人机交互，因此我们选择用CPLD 开发板作为主控板。单片机板上拥有4个七段数码管，显示变化的数字十分方便, 可以构成1?60分钟可变初值的倒计时器。
由于之前的实验中已经实现了在CPLD 中嵌入简易的UART,因此可以利用 CPLD 上的8个拨码开关设定倒计时器的初值，并通过异步串行通信传输给单片 机。单片机上的拨码可以实现对倒计时器进行暂停、清零。
图1 系统结构框图
除此之外，由于CPLD板上已有蜂鸣器，可以播放预先存入的歌曲，并通过板上的其他按键控制音斥的暂停与继续播放。介于上述分析，设计的系统结构框图如图1所示，CPLD中功能模块的划分如图2所示。
操作流程：
CPLD板上：
Keyl-＞进入倒计时器模式，设定倒计时器初值（通过8个拨码），液晶屏上显示u D-counter Set time needed M。
Key2-〉发送倒计时器初值到单片机，单片机开始倒计时，液晶屏上显示“ D-counter D-countering n
Key3-＞进入音乐盒模式，播放音乐《喀秋莎》。
Key4-＞暂停音圧播放
单片机板上：
在倒讣时过程中，将拨码开关1向上拨，倒计时暂停，向下拨后继续倒计时。
在倒计时过程中，按下CPLD板上的Keyl后（此时为设定初值模式），将拨码开关2向上拨，倒计时器清零，此时可对其重新置初值。
三、功能模块的实现
1、异步串行发送模块
想要在CPLD中嵌入异步吊行通信模块，就必须对异步吊行通信协议有深入的理解，由于系统中只用到了发送模块，这里仅对发送模块的设计做介绍。
在空闲时，发送1。当发送使能WR为高电平且发送缓冲寄存器为高电平时, 向发送缓冲寄存器中写入待发送的数据。当发送移位寄存器为空时，将发送缓冲寄存器中的值置入发送移位寄存器，并将TxDone变为低电平，表示发送一个字节的周期开始，此时不能向发送寄存器中置数。发送周期开始首先发送一个低电平作为起始位，接着从数据的低位开始发送数据，发送结束后发送高电平作为结束位，并将TxDone变为高电平，表示发送一个字节结束。
整个模块的状态图如图3所示。
图3
图4
标准的UART设计是将系统时钟分频成16XBaudrate的频率，然后每个16 个这样的时钟周期发送一位数据。我们这里的设计与标准设讣有些不同，我们直接把系统时钟分频成波特率时钟，然后每个周期发送一位数据，这样的效果与原先相同，但在编程上轻松了许多。
2、按键检测模块
图5
通过在每个时钟的上升沿检测引脚的值，经过延时再判断达到消抖的作用, 再将其转化为键值输岀。
3、液晶显示模块
图6
LCD_Top模块内部山时钟分频模块与LCD驱动模块构成，其中时钟分频模块负责将50M的系统时钟分频成500Hz的LCD驱动时钟。LCD驱动模块主要负责产生控制信号并发送显示数据。L C D驱动模块的状态流程图如下图所示。
4、蜂鸣器模块
图8
蜂鸣器演奏音乐模块较为简单，我们参考实验指导书中的代码，将《梁祝》的
谱换成了《喀秋莎》。
5、定时器模块
定时器模块在单片机中，其程序流程图如下:
图10
在这块单片机板上做倒讣时器有两个缺陷：第一，我们采用的是软件定时的方式，精确度不如硬件电路高；笫二，此开发板的按键和拨码没有直接接到单片机的I/O 口
上，而是通过锁存器挂在总线上，这就决定了使用按键只有采取查询的方法，而不能釆用中断的方法。因此在倒计时的过程中，每延时1秒前需要查询按键的值来实现暂停或停止的功能，指令也是需要执行时间的，这样会使延时时间超过1S,而且数码管略微有些闪烁。
不过,经过缩短延时Is程序的时间，我们将每秒钟的误差控制在了1/30秒。
四、系统调试过程
本系统由三人共同合力完成，具体分工如下：
马大康负责完成了串口通信模块、液晶显示模块和按键控制模块，并撰写了最终的设计文档。万树负责完成了单片机上倒计时模块以及乐谱的输入，覃朋负责完成了蜂鸣器模块。
系统的调试是按照先单独模块测试，再组合拼接整体调试的步骤进行的，整个过程有条不紊,系统的总体设计也根据单独模块测试的情况与原先计划做岀了相应调整。比如原先是汁划利用USB接口实现PC与CPLD板的通信，在PC上自行开发小软件以控制CPLD板上的资源。但由于USB模块（FT245）没有在计划的时间内调试成功，我们就放弃了此方案，改用CPLD板上的按键来控制整个系统，这样并不影响系统的整体功能。
1、串口通信模块的调试
山于考虑到在CPLD中实现UART并非易事，并且要实现我们系统的口标最好的方法就是利用串口通信，因此我们率先尝试了此模块。该模块的调试时间表如下：
12.9?12. 13 深入学习了串口通信协议，编写了verilog代码，并在QuartusII 软件中仿真成功。这里的仿真是指通过自行设计的发送模块TxUnit 向自行设计的接收模块RxUnit发送数据，接收到的数据无误。
12.21实现了CPLD板与PC机之间的通信，通过拨码设置发送数据，PC端的串口调试工具接收到数据无误。
12. 26实现了CPLD板与单片机板的通信。
在软件编写过程中，我们参考了很多资料，观摩了别人写的一些代码。本想利用别人的代码加以改进，但未能成功。我想原因有二：第一，从网上下载的代码可靠性值得怀疑，其本身有无经过验证还不清楚。第二，自身阅读verilog 代码能力还需加强，不知是不是因为软件中不能写中文注释的原因，很多代码没有注释，阅读起来相当吃力。由于接触verilog时间不长，面对长篇的代码常常抓不住重点，从头到尾都读完了，却弄不清每个状态都实现了什么功能。
在修改代码未果的情况下，我决定，与其花时间阅读那么冗长的代码，不如先花时间把吊口通信的协议（尤其是接收模块的操作）吃透，然后尝试自己编写代码，这样代码中的每一步自己都知道是什么意思，出了错解决起来也方便。通过此次的串口模块程序的编写，我初步掌握了利用状态机编写时序的方法，摒弃了烦琐的条件判断语句（网上部分代码就是如此编写的，十分不规范）,十分具有锻炼意义。
从软件调通到实现CPLD和PC机的通信没有花太长时间，于是便开始准备CPLD 和单片机间的通信。山于两块开发板上的RS232 口均为母口，因此我在网
上购买了一根公对公的串口线。当我迫不及待地将两块板子连接起来时，什么反 应也没有。我这时有些不知所措，因为CPLD 可以发送数据给PC, PC 也能发送数 据给单片机，波特率都是9600,为什么将两者直接连接就不行了呢？出问题的 值可能有一个地方，那就是我够买的那根公头对公头的串口线。难道线是断的, 这商家也太不厚道了吧，应该不会。这时在我脑海中突然浮现出串口通信最基本
的那张示意图:
认为TxD 与RxD 在传输线中完成 输线里没有完成 起万用表测量了
公对公帘口线的两个2脚，发现这两个脚是导通的，也就是说吊口线中没有实现 信号的交义！再对着两块板子的原理图看了一下，TxD 都接的是各自的串口座2 脚，RxD 都接的是各自的串口座3脚，这样的话相当于把两个发送的TxD 管脚连 接在了一起，要实现通信是根本不可能的。后来在网上一查，原来串口线有直连 线与交义线两种之分，（估讣直连线是单纯做延长用的），而公对公的线没有交 义线，需要定制。
不怕出问题，怕的是出了问题找不到问题的原因，既然找到了原因，就有方 法解决。于是我来到了创新实验室，先用两根导线将RxD 与TxD 连接起来，并将 两块开发板共地。打开电源后，按下按键，单片机成功接收到了 CFLD 发送的数
据。这证明了之前的不成功完全是因为硬件电路的问题。
为了使最后的作品方便展示，两根导线显然不够稳定。于是我将那根公对公 的串口线从中间剪断，其中有10根线，我找到每根线对应是儿针，再将两边的 2针与3针交义连接起来。山于CPLD 开发板上是将地与1针相连，而单片机开 发板上是将地与5针相连，这两根线需要缠在一起，因此这根线的两头并不等价, 一头固定接单片机，另一头固定接CPLDo
这根自制的串口交义线完成后，经过检验无误，我们的串口通信模块算是成 功完成了。
2. 液晶模块、键盘模块的调试
液晶模块的调试也并不轻松，起初和大家一样，我们花了很长时间阅读把实 验指导书中给的代码，并把其烧到了板子里进行测试，液晶屏并没有被点亮，于 是我们放弃了修改那冗长的代码，在另一份代码上进行修改。
12. 14?12. 15学习了 1602液晶屏的控制方法，并修改了一份已有的 verilog
代码，将其烧入板子后成功的在液晶屏上显示了u madakangisfromee n o
12.27确定了整个程序的框架，编写了键盘模块（可以采集按键、消抖并
输出键值），改进了之前编写的液晶模块，使其能够根据键值显示不同的文字。 在这一阶段其实也走了一段小小的弯路。在我的液品模块中，需要显示的字 符是作为模块的参数的，因此最初我的想法是通过实例化时的参数传递将不同键 值对应的文字传递给液晶模块，因为verilog 中也有现成的参数传递语句，如
defparamc
但这种想法经实践检验既不可行也不科学：首先，如果你有5种字符串要显 示，你就必须实例化5个液晶显示模块，而这5个module 实例无法公用同样的 输岀，也就是说如果想要这样实现的话还必须在5个module 实例后加一个数据 选择器，这样确实非常的繁琐。其次，即使实现了，也非常地耗费LEo 因此我 放弃了这样的方案。
后来我还是对module 本身做了修改，将要显示的文本存为不同的parameter, 然后在给显示数据寄存器赋值时，加一个case 语句判断，根据不同的键值选择 不同
我之前一直 的交义应该是 的，但会不会传 呢？于是我拿
的parameter,成功实现了通过按键改变屛幕显示的功能。
3.倒计时器的调试
本来倒计时器的调试倒是一帆风顺，只是在添加暂停与停止功能时，无意中改动了一个变量的类型，将原先的int型改为了unsigned char,导致参数调用时不匹配，讣数减到0时会数码管就开始出现乱码了。不过后来还是发现了这个问题。4.蜂鸣器的调试
采用6MHz作为基频，山于所选歌曲的最短的音符为四分音符，如果将全音符的持续时间设为Is的话，还需要一个4Hz的分频即可。
为了减小输出的偶次谐波分量，输出到扬声器的波形应为对称方波，因此在扬声器前要加一个二分频。表中给出了各音阶频率时汁数器不同的预置数。采用加载预置数实现分频的方法比釆用反馈复零法节约资源，实现起来也容易一些。对于怎曲中的休止符，只要令分频系数设为0,即初始值为2el4-1二16383即可，此时扬声器将不会发出声。
通过对《梁祝》中的音阶建立的理解，得出预置数的计?算公式。
即预置数=16383-6MHz/音节对应的频率X2
山此为基础便可以建立完整的音阶。曲于一般音乐中高音4以后就很少用到，所以未对这些进行计算。
通过对所选歌曲《喀秋莎》曲谱的研究，对每个音所演奏的时间进行计算，由于执行一个四分音符要0?25秒，而其他的音符均为此四分音符的整数倍，故一个音符可由若干个四分音符重复组成，如一个四分之三拍的中音1,在程序中通过连续写三个四分之一拍的中音1即可实现。
5.整机调试
整机调试进行得非常快，也没有出现什么问题，主要加入了一个按键，能让播放中的音兀暂停播放。
五、总结
通过此次电子系统设计课程设计?的训练，我们对于verilog的编程进一步熟悉和掌握，并学会了在实验过程中发现问题、解决问题，虽然付岀了很多的时间，但我们都得到了非常好的锻炼。
STC89C52单片机定时器2的使用 实现定时和计数的方法一般有：软件定时、专用电路和可编程定时器/计数器三种方法。软件定时：执行一个循环程序进行时间延迟。定时准确，不需要外加硬件电路，但会增加CPU 开销。专用硬件电路定时：可以实现请精确 的定时和计数，但参数调节不方波。可编程定时器/计数器：不占用CPU 时间，能与CPU 并行工作，实现精确的定时和计数，又可以通过变成设置其工作方 式和其他参数，使用方便。以下说明仅试用宏晶的STC89C52!!定时器 2：T2MOD,T2CON,TH2,TL2,RC2H,RC2L.T2MOD:0C9H(不可位寻址) 000000T2OEDCENT2OE:定时器输出使能位DECN:向上/向下计数使能位。定时器2 可配制成向上/向下计数器。0:向上计数(模式状态) 1:向下计数(尽量不使用)T2CON:0XC8H(可位寻址) TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2TF2:7 上/下溢出标志位,定时器2 溢出时置位,必须有用软件清零！当RCLK 或TCLK=1 时，TF2 将不会 置位。EXF2:6 定时器2 外部标志，当EXEN2=1 且T2EX 的负跳变产生捕获或重装时，EXF2 置位。定时器2 中断使能时，EXF2=1 将使CPU 从中断向量处执行定时器2 中断子程序。EXF2 位必须用软件清零。在递增/递减计数器 模式（DCEN=1）中，EXF2 位不会引起中断。RCLK:5 接收时钟标志。RCLK 置位时，定时器2 的溢出脉冲作为串口模式1 和模式3 的接收时钟。RCLK=0 时，将定时器1 的溢出脉冲作为串口模式1 和模式3 的接收时钟。TCLK:4 发送时钟标志位。TCLK 置位时，定时器2 的溢出脉冲作为串口模式1 和模式3 的发送时钟。TCLK=0 时，将定时器1 的溢出脉冲作为串口模 式1 和模式3 发送时钟。EXEN2:3 定时器2 外部使能标志。当其置位且定时器2 未作为串口时钟时，允许T2EX 的负跳变产生捕获或重装。
塔里木大学《单片机原理与外围电路》课程论文基于单片机设计的音乐倒数计数器 姓名：古再丽努尔·阿卜来提 学号： 5021212125 班级：通信工程16-1
摘要：单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。 单片机由CPU、一定容量的RAM和ROM构成，定时、计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习、应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。 本设计利用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计数器。用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。应用Proteus的ISIS软件和Keil uVision3来实现该计数器的设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。 该多功能计数器可以应用于一般的生活和工作中，也可以通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。 关键词：AT89C51,计数器，键盘控制，LCD显示，protues，Keil 。
目录 1绪论 (4) 1.1课题背景及研究意义 (4) 1.2国内外现状 (4) 1.3课题的设计目的 (4) 1.4课题的主要工作 (4) 2系统概述 (5) 2.1方案论证 (5) 2.2系统设计原理 (5) 3系统硬件设计 (5) 3.1主控电路设计 (5) 3.2LCD液晶显示器接口电路设计 (6) 4系统软件设计 (6) 4.1主程序设计 (6) 4.2硬件调试 (8) 4.3仿真结果 (16) 结论 (16) 参考文献 (17) 系统整体电路.......................................................................................... 错误！未定义书签。全部程序清单. (8) - III -
基于51单片机的音乐播放器 余子健、刘胤、宋亮 摘要：本大作业是基于sst89e52rd2单片机制作的wav音乐播放器。该播放器可以播放存在sd卡中的音乐，通过对sd卡的读取并将数字信号送入单片机中，借助8位DA转换器TLC5620 变成模拟信号，经过放大器TDA2822放大交给扬声器发出最初读取的音频信号，实现音乐播放的功能。 关键词：SD卡，WAV文件，DA，音频放大 1背景 音乐随身听产品经过几年的发展，已经变得相当成熟。市场上可以购买到各类不同的音乐播放器，产品线涵盖了高中低不同档次。作为学习与研究，本作品尝试利用STI51开发板板载资源以及外搭的功率放大电路制作一台音乐播放器，能够播放通过计算机拷贝在SD卡（或MMC卡、TF卡）的根目录中的某一个WAV 文件。 2硬件设计 该音乐播放器硬件组成如下 本音乐播放器使用容量为2G的SD作为外部存储器 主控制器采用SST公司生产的SST89E58RDA，其40引脚封装的芯片功能模块如图1所示。芯片主要特想如下： ?兼容80C51系列，内置超级FLASH存储器的单片机 ?工作电压VDD=4.5~5V，5V工作电压时0-40MHz频率范围 ?1KB的内部RAM ?两块超级FLASH EEPROM，32KB的基本存储卡和8KB的二级存储块（扇区大小为128字节），二级存储块可用于存放掉电后要保存的数据，放在内部具有极强的抗干扰性?最大片外程序/数据地址空间为64KB ?全双工增强型UART，帧错误检测，自动地址识别 ?9个中断源，4个中端优先级 ?降低EMI模式（通过AUXR SFR不允许ALE输出时钟），确保了单片机的高抗干扰性?双DPTR指针（查表，寻址更方便）
一、实验目的 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以查询方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以中断方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满200个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 三、电路原理图 六、实验总结 通过本实验弄清楚了定时/计数器计数功能的初始化设定（TMOD，初值的计算，被计数信号的输入点等等），掌握了查询和中断工作方式的应用。 七、思考题 1、利用定时器0，在P1.0口线上产生周期为200微秒的连续方波，利用定时器1，对 P1.0口线上波形进行计数，满50个，则取反P1.1口线状态，在P 1.1口线上接示波器观察波形。 答：程序见程序清单。
四、实验程序流程框图和程序清单。 1、定时器/计数器以查询方式工作，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态。 汇编程序： ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV IE, #00H MOV TMOD, #60H MOV TH1, #9CH MOV TL1, #9CH SETB TR1 LOOP: JNB TF1, LOOP CLR TF1 CPL P1.0 AJMP LOOP END C语言程序： #include
姓名：学号：日期： 实验四单片机定时器的使用 一、实验名称：单片机定时器的使用 二、实验目的 1.掌握在Keil环境下建立项目、添加、保存源文件文件、编译源程序的方法； 2.掌握运行、步进、步越、运行到光标处等几种调试程序的方法； 3.掌握在Proteus环境下建立文件原理图的方法； 4.实现Proteus与Keil联调软件仿真。 三、使用仪器设备编号、部件及备件 1.实验室电脑； 2.单片机实验箱。 四、实验过程及数据、现象记录 1.在Proteus环境下建立如下仿真原理图，并保存为文件； 原理图中常用库元件的名称： 无极性电容：CAP 极性电容：CAP-ELEC 单片机：AT89C51 晶体振荡器：CRYSTAL 电阻：RES 按键：BUTTON 发光二极管：红色LED-RED 绿色LED-GREEN 蓝色LED-BLUE 黄色LED-YELLOW 2.在Keil环境下建立源程序并保存为.ASM文件，生成.HEX文件； 参考程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG H ;定时器T0的入口地址 LJMP TIMER0 MAIN: MOV TMOD,#01H
MOV R0,#05H MOV TH0,# H ;定时器的初值 MOV TL0,# H SETB ;开定时器T0的中断 SETB ;开CPU的中断 SETB ;启动定时器T0 MOV A,#01H LOOP: MOV P1,A RL A CJNE R0,#0,$ MOV R0,#05H SJMP LOOP TIMER0: DEC R0 MOV TH0,# H ;重装初值 MOV TL0,# H ;重装初值 RETI END 将以上程序补充完整，流水时间间隔为250ms。 3.将.HEX文件导入仿真图，运行并观察结果； 4.利用Keil软件将程序下载至实验箱，进行硬件仿真，观察实验结果。 五、实验数据分析、误差分析、现象分析 现象：实现流水灯，时间间隔250ms，由定时器实现定时250ms。 六、回答思考题 1.定时器由几种工作模式，各种模式的最大定时时间是多少？ 2.各种模式下初值怎么计算？
题目：音乐播放器 课程设计（论文）任务书
摘要 随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用，单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用，在某些领域具有不可替代的作用。音乐播放功能随处都会用到，如，在开发儿童智力的玩具中，等等。目前，基于单片机实现音乐播放，其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。 单片机的英文名称为single chip microcomputer，最早出现在20世纪70年代，国际上现在已逐渐被微控制器（Microcontroller Unit 或MCU）一词所取代。它体积小，集成度高，运算速度快，运行可靠，功耗低，价格廉，因此在数据采集、智能化仪表、通讯设备等方面得到了广泛应用。而8051单片机在小到中型应用场合很常见，已成为单片机领域的实际标准。随着硬件的发展，8051单片机系列的软件工具也有了C级编译器和实时多任务操作系统RTOS，为单片机编程使用C语言提供了便利的条件；并针对单片机常用的接口芯片编制通用的驱动函数，可针对常用的功能模块，算法等编制相应的函数；C语言模块化程序结构特点，可以使程序模块大家共享，不断丰富，这样就使得单片机的的程序设计更简单可靠，实时性强，效率高。作为测控技术与仪器的学生，掌握8051单片机硬件基础及其相关软件操作，将其应用于现代电子产品中是必要而且重要的，这次课程设计我们的题目是用单片机实验箱系统制作音乐播放器。 本次课程设计主要内容是通过单片机C51语言进行编程，以产生乐曲音符和节拍，把乐谱翻译成计算机语言（音符转换诚成相对应的方波频率即定时器装载初值，节拍转换成相对应的延长时间），并将其预先存储到单片机里，然后根据按键调用再由单片机进行信息处理，在经过信号放大，由喇叭放出乐曲声，实现音乐播放的功能。其主要表现在可以播放十首歌曲，可以用十个数字键控制播放的歌曲，并且能在LCD液晶屏显
基于单片机的音乐播放器 摘要 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。 基于单片机的音乐播放器可应用于MP3、MP4，扩音器等很多方面，并可作为很多系统的辅助功能，作为单片机的重要硬件资源之一，利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括"Do"、"Re"、"Me"--等音阶在内的各种频率声音。将各个音阶连接在一起，便可组成一支曲子或是演奏一段旋律。基于这个思想，采用AT89C52单片机设计了一款特殊的"音乐播放器"，本播放器可实现播放、暂停、复位等功能。 关键字：单片机；集成电路：89C52芯片；音乐播放器
Abstract Single Chip Microcomputer is an integrated circuit chip, VLSI technology is the use of having the data processing capabilities of the CPU random access memory RAM, read-only memory ROM, a variety of I / O port and interrupt system, the timer / counter functions (may also include a display driving circuit, the pulse width modulation circuit, an analog multiplexer, A / D converter circuit, etc.) are integrated into a small sound system on a microcomputer composed of silicon. Microcontroller-based music player can be used in many ways mp3, MP4, loudspeakers, etc., and as a secondary function of many systems, as one of the important microcontroller hardware resources, using the timer can generate a variety of fixed frequency square wave signal can be generated include the "Do", "Re", "Me" - like various frequencies including the sound scale. The various scales together, may form a song or play a melody. Based on this idea, using AT89C52 designed a special "Music Player", the player can be realized play, pause, reset and other functions. Keyword：Single Chip Microcomputer；integrated circuit；89C52 chip；Music Player
哈尔滨理工大学荣成学院 单片机原理及应用Protues 仿真实验 班级：电气18 学号： 姓名：
日期： 2020.06.03 实验五单片机定时器的使用 一、实验名称：单片机定时器的使用 二、实验目的 1.掌握在Keil环境下建立项目、添加、保存源文件文件、编译源程序的方法； 2.掌握运行、步进、步越、运行到光标处等几种调试程序的方法； 3.掌握在Proteus环境下建立文件原理图的方法； 4.实现Proteus与Keil联调软件仿真。 三、使用仪器设备编号、部件及备件 1.实验室电脑； 2.单片机实验箱。 四、实验过程及数据、现象记录 在Proteus 环境下建立如下仿真原理图，并保存为文件；
原理图中常用库元件的名称： 无极性电容：CAP 极性电容：CAP-ELEC 单片机：AT89C51 晶体振荡器：CRYSTAL 电阻：RES 按键：BUTTON 发光二极管：红色LED-RED 绿色LED-GREEN 蓝色LED-BLUE 黄色LED-YELLOW
在Keil环境下建立源程序并保存为.ASM文件，生成.HEX文件；汇编语言参考程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG H ;定时器T0的入口地址LJMP TIMER0 MAIN: MOV TMOD,#01H MOV R0,#05H MOV TH0,# H ;定时器的初值MOV TL0,# H SETB ;开定时器T0的中断SETB ;开CPU的中断SETB ;启动定时器T0 MOV A,#01H LOOP: MOV P1,A RL A CJNE R0,#0,$ MOV R0,#05H SJMP LOOP TIMER0: DEC R0 MOV TH0,# H ; MOV TL0,# H ; RETI END 将以上程序补充完整，流水时间间隔为250ms。#include
目录 第一章绪论 (1) 第二章音乐播放器主要器件相关知识介绍 (2) 2.1 AT89C51 (2) 2.2 LCD 显示器 (4) 2.3 喇叭 (5) 2.4 键盘 (5) 第三章音乐播放器设计原理 (6) 3.1 单片机发声的基本原理 (6) 3.2 设计的相关音乐说明 (7) 3.3 音乐播放器设计功能说明 (7) 3.4 设计结构框图 (9) 3.5 主程序控制的工作流程图 (10) 3.6 播放音乐的主程序 (11) 设计心得 (15) 参考文献 (15)
第一章绪论 二十世纪九十年代以来，计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展，促使了社会生产力的提高，也使人们的生产方式和生活方式产生了日新月异的变化。随着人们生活水平的提高及对音乐的喜爱，对音乐播放器的品质，功能，品种等提出了越来越多的要求，表现在对控制系统性能、可靠性等要求越来越高。而品质的提高，功能的更新，可靠性的增强，品种的变化无不于产品的核心控制部分水平的提高密不可分。家用音乐播放器产品及其它有关消费电器产品都是一些开环或闭
环控制系统，都由核心控制部分，执行部分与人机界面三部分组成。而最为重要的控制部分一般是由单片机来执行完成的，这就必将导致和促进单片机在音乐领域应用的发展。现在这些由单片机实现的音乐播放器的功能越来越强、费用越来越低。例如，就市场上的mp3目前的功能越来越强大体积却越来越小，价格也逐渐便宜，被大多数人所能接受。但这些音乐播放器也或多或少的存在着一些问题，解决这些问题，还除智能化的单片机莫属。 设计指标： （1）设计一个（4×4）的键盘，并将16个键设计成16个音； （2）可弹奏想要表达的音乐； （3）该电子琴包含1首示例音乐，接通电源可播放示例音乐。 设计要求： （1）按设计指标进行电路设计； （2）列出音阶与单片机定时器输出频率关系表格； （3）制作符合设计指标的硬件电路。
《单片机原理及应用》课程设计 音乐定时器 姓名 院系信息学院 班级电气1082 学号2008116312 指导教师张瑛 时间2011年 5 月 30日
摘要 目录 摘要 I 1设计要求 (1) 2设计思路 (1) 3简易流程图 (1) 4源程序 (2) 4.1定时器部分 (2) 4.2音乐输出部分 (4) 5电路图 (7) 摘要 本设计为基于at89c51芯片设计的音乐定时器，定时器通过键盘输入定时时间，开始计时后等待到达预订时间，即输出两分钟的音乐。设计采用了4位数码管显示时间定时，扫描键盘负责输入、控制，两片89c51同时工作，一个负责定时、输入、显示、控制，另一个专门负责输出音乐。 关键词：定时器；音乐；51单片机
广东海洋大学《电子线路CAD》课程设计 音乐定时器 电气1082，200811631214，黄磊 指导教师：张瑛 1设计要求 设计要求:定时时间可任意设置(小于60分钟),设定值通过键盘输入,定时时间到发出音乐.音乐响2分钟,自动结束,中间也可以手动控制. 2设计思路 通过数码管的动态显示，显示定时器的定时。定时的时间由扫描键盘输入，并启动以及暂停定时，音乐通过另一片89C51实现音乐发声器。设计通过掌握汇编语言的编程方法. 运用89C51单片机定时器产生固定频率的方波信号,推动喇叭发出旋律。 实现功能： 定时启动音乐演奏。 定时时间由用户通过键盘输入。 可以中途停止音乐演奏。 3简易流程图
鸣谢4源程序 4.1定时器部分 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP BREAK0 MAIN: SETB IT0 ;设置中断 SETB EX0 MOV TMOD,#01H;设置定时器0方式1 MOV TH0,#0D8H ;初D8F0定时10ms MOV TL0,#0F0H CLR A MOV R0,#0H MOV R1,#0H MOV R4,#0H MOV R5,#0H CALL KEY MOV R0,A MOV A,#0E0H ;输出显示十位 MOV P2,A MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CALL KEY MOV R1,A ;输入个位 SETB EA ;设置中断允许 WAIT: CALL SHOW ;等待开始 JMP W AIT BEGIN: SETB EA ;设置中断允许JP0: CALL SHOW DEC R5 CJNE R5,#0FFH,JP0 DEC R4 MOV R5,#9H CJNE R4,#0FFH,JP0 DEC R1 MOV R4,#5H CJNE R1,#0FFH,JP0 DEC R0 MOV R1,#9H CJNE R0,#0FFH,JP0 JMP BEEP SHOW: MOV R3,#25H LOOP: MOV R2,#0D0H ;设置分输出个位 MOV P2,R2 MOV A,R1 ;取分个位数值 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ;输出 CALL DY12 MOV R2,#0E0H ;设置输出分十位 MOV P2,R2 MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CALL DY12 MOV R2,#70H ;设置输出秒个位 MOV P2,R2 MOV A,R5 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CALL DY12 MOV R2,#0B0H ;设置输出秒十位 MOV P2,R2 MOV A,R4 MOV DPTR,#TAB
本科毕业论文(设计) 题目：基于51单片机音乐播放器的设计 学院： 班级： 姓名： 指导教师：王振义职称：副教授 完成日期：2015年5月20日
基于51单片机音乐播放器设计 摘要：在当今这个繁杂的社会，随着生活节奏的加快，人们从事长期的工作和面对学习过大的压力导致我们处于紧绷的状态，因此音乐对于调节压力不言而喻的十分重要。校园里的上下课的铃声，广场中爷爷奶奶伴随着音乐进行锻炼身体。此设备为人们目前压力过大的生活带来了乐趣。 本文是利用51单片机原理设计音乐演奏的硬件电路，并运用C语言进行程序部分的设计。经过51单片机来产生频率不同的波，这些波经过单片机输出和放大电路的放大驱使喇叭发出不一样的音调，延迟系统有可控制音符发音长短。把音乐转化成可以从发音设备中发出的悦耳动听的音乐。 关键字：单片机；音乐播放器；C语言
Design based on 51 SCM music player Abstract：In today's complex society, with the accelerating rhythm of life, the people in the long-term work and face learning too much pressure lead to us is in a state of tension, so the music is very important for regulating pressure self-evident.The ringing of a campus of adding and dropping classes, grandma and grandpa accompanied by music in the square to exercise.This device at present stress for people brought joy of life. This paper is the use of 51 single chip microcomputer hardware circuit design of music playing, and part using C language program design.After 51 single chip microcomputer to produce different frequency of wave, the wave through single chip microcomputer output and amplifying circuit amplifier drives the horn a different tone, length of the delay system with control pronunciation notes.Can put the music into sweet music from pronunciation in the device. Keywords : Single-chip processor; Music player; C programming language
摘要 摘要 随着时代的进步，电子行业的发展，定时器的应用也越来越广泛，单片机以其强大的功能，成为许多功能电子产品的首选。本次电子定时器电路根据设计要求采用AT89C51单片机来实现最大99秒倒计时，采用两位数码管显示。文章的核心主要是硬件介绍及连接和软件编程两个大的方面。硬件电路主要包括AT89C51、晶振电路、数码管，发光二级管，按键。软件用汇编语言实现，主要包括主程序、倒计时、重启控制程序等软件模块。采用软硬件配合基本能实现设定定时时间倒计时功能，达到了设计的要求和目的。并在Proteus软件上进行了仿真和调试。 关键词 AT89C51单片机；定时器；倒计时
目录 摘要…………………………………………………………………………………………… 第一章绪论......................................................... 1.1定时器的发展................................................. 1.2 电子定时器的应用............................................... 1.3选题的目的和意义................................................ 1.4 本章小结 第二章单片机的基础知识 (3) 2.1单片机简介 (3) 2.2单片机的特点 (3) 2.3 本章小节 第三章功能实现及硬件介绍 (4) 3.1 设计功能实现 (4) 3.2 C51单片机引脚介绍 (9) 3.3时钟和复位电路 3.4数码管显示 (10) 3.5键盘 (12) 3.6电气原理图……………………………………………………… 3.7本章小结 第四章软件设计 (15) 4.1 程序流程图 (15) 4.2定时1秒设计 (16) 4.3重新启动 (17) 4.4程序 (17) 4.5 本章小结 结论................................................................ 参考文献............................................................ 致谢.........................................................................
/*----------------------------------------------- 名称：定时器2 内容：通过定时让LED灯闪烁,数据口为：P0口 ------------------------------------------------*/ #include
信息工程学院 课程设计报告书题目: 带有LCD显示的音乐倒数计时器 专业：计算机科学与技术 日
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制系统日新月益更新。单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本次课程设计的项目是带有LED显示的音乐倒数计时器。主体使用89C52，通过几个开关进行控制，其中开关K1用于切换时间设置状态和时钟运行状态；开关K2用于切换修改时间数值；开关K3用于使相应数值加1调节；开关K4用于减1调节；开关K5用于设定倒计时时间，并且设定好后到时间通过实验箱音频放出一段乐曲作为闹铃。 选做增加项目：还可增加秒表功能（精确到0.01s）或年月日设定功能 关键词：单片机课程项目计时器 89C52
摘要 ..................................................................................................................................... I 1前言 (1) 1.1课题开发背景 (1) 1.2课题研究的目的和意义 (1) 1.3课题的主要研究工作 (1) 2 系统硬件设计及说明 (3) 2.1系统组成及总体框图 (3) 2.2部分硬件方案论述 (3) 2.3硬件电路图 (4) 2.4元件清单 (4) 2.4.1 AT89C52 (4) 2.4.2 LCD1602 (5) 2.4.3按键控制单元 (6) 2.4.4 SPEAKER (7) 3系统软件设计 (8) 3.1系统总体功能流程图 (8) 3.2使用单片机实现音乐节拍 (10) 3.3使用单片机产生音频脉冲 (11) 3.4使用定时器实现定时功能 (12) 3.5程序描述 (12) 4总结与展望 (15) 参考文献 (16)
52单片机有3个定时器，T2是一个16位自动重载的，像T0和T1的方式2一样，只不过它是16位重载，如果作为计数器或定时用，中断用的是5，就是interrupt 5，T2的引脚是P1.0口。P1.0作为I/O 口用了以后T2计数是不行了，不过定时或是作为串口时钟还是可以的。 T2CON（T2的控制寄存器）,字节地址0C8H： 0CFH 0CEH 0CDH 0CCH 0CBH 0CAH 0C9H 0C8H TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RT2 各位的定义如下： TF2：定时/计数器2溢出标志，T2溢出时置位，并申请中断。只能用软件清除，但T2作为波特率发生器使用的时候，(即RCLK=1或TCLK=1),T2溢出时不对TF2置位。 EXF2：当EXEN2=1时，且T2EX引脚（P1.0）出现负跳变而造成T2的捕获或重装的时候，EXF2置位并申请中断。EXF2也是只能通过软件来清除的。RCLK：串行接收时钟标志，只能通过软件的置位或清除；用来选择T1（RCLK=0）还是T2（RCLK=1）来作为串行接收的波特率产生器 TCLK：串行发送时钟标志，只能通过软件的置位或清除；用来选择T1（TCLK=0）还是T2（TCLK=1）来作为串行发送的波特率产生器 EXEN2：T2的外部允许标志，只能通过软件的置位或清除；EXEN2=0：禁止外部时钟触发T2；EXEN2=1：当T2未用作串行波特率发生器时，允许外部 时钟触发T2，当T2EX引脚输入一个负跳变的时候，将引起T2的捕获 或重装，并置位EXF2，申请中断。 TR2：T2的启动控制标志；TR2=0：停止T2；TR2=1：启动T2 C/T2：T2的定时方式或计数方式选择位。只能通过软件的置位或清除；C/T2=0：选择T2为定时器方式；C/T2=1：选择T2为计数器方式，下降沿触发。CP/RT2：捕获/重装载标志，只能通过软件的置位或清除。CP/RT2=0时，选择重装载方式，这时若T2溢出（EXEN2=0时）或者T2EX引脚（P1.0）出现负跳变
第一章前言 伴随着科技的发展和时代的进步，人们对生活质量的要求也越来越高，由以前简单的追求温饱和物质财富转向更高层面的精神追求！而这一切催生了智能仪器的发展，音乐则是人们娱乐生活的重要组成部分，目前市场上出现了许许多多的音乐播放器，而人们对播放器的功能需求也越来越广泛，本文将设计一个基于单片机的音乐播放器，通过对其全面的介绍与分析，让大家了解音乐播放器的原理！ 第二章: 简易音乐播放器的功能和原理说明 音乐播放器，可以通过单片机板子上的数字按键对音乐播放的曲目进行控制，并且通过LED灯将播放的音乐加以区分，在播放音乐的同时点亮LED灯，让人知道现在正在播放的音乐曲目,从而实现简单的音乐播放功能！ 表1 需求分析 功能说明：这次设计是依据单片机技术原理，通过硬件电路设计以及软件的编译而设计的一个简单的音乐播放器，可以通过按键选择播放四首歌曲（歌曲自选，只要将想要播放的歌曲的乐谱写入程序中即可）同时点亮相应的LED灯，并用它来指示当前播放的歌曲序列，只能实现简单的音乐播放功能。 原理说明：这个音乐播放器主要有晶振电路，复位电路，LED电路，按键电路以及扬声器组成。它利用单片机产生乐曲音符，再把乐曲音符翻译成计算机音乐语言，接着用单片机进行信息处理，再通过蜂鸣器或喇叭放出音乐。音乐的产生主要是通过单片机的I/O口输出高低不同的脉冲信号来控制扬声器发音。通常利用单片机的内部定时器0，工作在方式1下，再改变计数初值TH0和TL0来产生不同频率。当控制歌曲按键按下时，按照预先存放在单片机中的程序，就
会自动判断键值，然后启动计数器，按照程序产生一定频率的脉冲，接着通过uln2003芯片驱动扬声器，播放出乐曲。该硬件电路中用P3.0，P3.1，P3.2，P3.3控制四个按键，“0”,“1”，“2”，“3”分别控制四首音乐。P1.0,P1.1，P1.2，P1.3控制四个LED灯，它们分别对应四个按键，用来显示正在播放的歌曲，并用P2.3 来控制扬声器，电路为12MHz晶振频率工作，起振电路中C1 和C2为22pf。 第三章:系统硬件电路设计 1：硬件体系结构设计 该简易音乐播放器主要有单片机核心芯片89C52，LED发光二极管，扬声器，晶振电路，按键电路，复位电路组成，通过芯片引脚输出定时器产生的各种固定频率的方波信号，然后在经由扬声器产生各种频率的声音。另外，该方案使用的是单片机板子的内部振荡电路，89C52芯片的X1，X2引脚外接石英晶体。它的系统组成如图所示。 （1）晶振电路部分晶振的作用是给电路提供工作信号脉冲的，其实就是单片机的工作速度。本次设计选用12M晶振，则单片机的工作速度就是每秒12M。与此同时，也要注意单片机的工作频率范围。 （2）复位电路部分当系统出现问题时可以重置系统，解决一些问题 （3）LED显示部分显示系统在各种不同条件下的状态 （4）89C52芯片整个设计的核心，接收和处理信号及程序 （5）按键电路部分作为系统的输入
目录 一、设计要求 (1) 二、设计目的 (1) 三、设计的具体实现 (2) 1系统概述 (2) 2单元电路设计 (3) 3软件程设计和调试 (7) 四、结论和展望 (24) 五、心得体会及建议 (25) 六、附录 (26) 七、参考文献 (27)
基于单片机音乐倒数定时器的设计 报告 一、设计要求 利用单片机结合LCD显示器设计一个倒数计时器，可以放在家中使用，例如煮方便面、煮开水或小睡片刻等，做一小段时间计时。当倒数计时为0时，则发出一段音乐，通知倒数终了，该做重要的事情了。 具体要求： ①文字型LCD（16*2）显示目前倒数的时间；显示格式为“TIME 分分：秒秒”；具有4个按键操作来设置现在想要倒数的时间；一旦按键后则开始倒数计时，当计时为零则发出一阵音乐声响，②程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，七段显示器显示“0500”，按下操作键K1~K4动作如下：操作键K1，可调整倒数时间1min~60min;操作键K2，设置倒数计时时间为5min,显示“0500”；操作键K3，设置倒数计时时间为10min,显示“1000”；操作键K4，设置倒数计时时间为20min，显示“2000”，③RESET 后按下K1显示如下： UP DOWN OK TIME 04：59 倒数时间 操作键K2：增加倒数计时1min；操作键K3，减少倒数计时1min,操作键K4：设置完成。④一旦按键后则开始倒数计时，当计时为 0时则发出一段音乐，同时继电器启动 二、设计目的 1、通过该设计能提高学生分析解决问题的能力。 2、了解模拟电路及数字电路的相关知识。 3、学习单片机定时器时间计时处理、按键扫描、LCD显示及音乐旋律演奏的设计方法。
基于单片机的音乐播放 器 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
基于51单片机的音乐播放器制作 一、设计原理 乐曲中有不音符，实质就是不同频率的声音。通过单片机产生不同的频率的脉冲信号，经过放大电路，由蜂鸣器放出，就产生了美妙和谐的乐曲。 二、AT89C51简介 AT89C51：是一种4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AAT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 主要功能特性： 1）与MCS-51兼容； 2）4K字节可编程FLASH存储器； 3）全静态工作：0Hz-24MHz； 4）128×8位内部RAM； 5）两个16位定时器/计数器； 6）5个中断源； 7）可编程串行通道； 8）低功耗的闲置和掉电模式； 9）片内振荡器和时钟电路。 三、硬件结构 下图是以AT89C51单片机为核心的音乐播放器系统硬件设计结构图。该系统主要是由复位电路、按键电路、时钟电路、中心模块、扬声器驱动等组成。其工作原理为：此音乐播放器，有三个按键及控制按钮：播放/暂停、下一曲、上一曲；通过控制按钮控制单片机，播放所要求的音乐，并通过放大电路和喇叭输出声音。 4.1 4.2 1 除以2 在I/O 2