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1、单片机 课程设计报告题目 ： 音 乐 门 铃 院系 ： 电气信息工程系 专业 ： 通信工程 组长 ： 吴 楠 学号 ： 20100606019 组员 1 ： 刘静静 学号 ： 20100606017 组员 2 ： 张琳娜 学号 ： 20100606018 组员 3 ： 李 元 学号 ： 20100606020 组员 4 ： 黄智鑫 学号 ： 20100606049 组员 5 ： 学号 ： 组员 6 ： 学号 ： 指导教师 ： 李 宁 2011 年 01 月 06 日2电气信息工程系课程设计总结报告一、选题目的和意义：选题目的：近几年来，随着市场上智能化楼宇的不断升温，门铃系统已作为智能化办公室
2、和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门，这使门铃系统得到了飞跃性的发展。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满足，这将会日益成为今后的一个重要发展的方向。对于我们刚学习单片机的初学者来说，能够独立完成课题设计，使我们对单片机有了更深的认识。这不仅是锻炼自己动手能力的机会，而且对于培养自己对单片机设计的兴趣也是有很大的帮助的。音乐门铃是现代电子科技与音乐结合的产物，在现代生活中扮演重要角色。虽然音乐门铃看起来简单，但是它是所有单片机设计的基础，一个良好的基础才是成功的一半。本系统主要完成该电子门铃不仅具
3、有普通电子门铃的功能，而且还具有一些扩展功能。从以前的“叮咚”门铃，它价格便宜，性能可靠，耗电量少，安装也简便；后来就有了音乐门铃，按下再也不是“叮咚”声，而是悦耳的音乐，让客人可以耐心的等待。所以，我们设计了一个能播放六种音乐的门铃。一个好的设计如果成功的话会大大的提高自己对单片机的兴趣。意义：我们通过动手实践操作，进一步学习和掌握了单片机原理的有关知识，特别是程序的编程方面，加深了对单片机原理及应用技术的认识，进一步巩固了对单片机知识的理解，掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。在设计时根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。根据实验条件，找到适合的方案，找到需要的元器件及
4、工具，进行实验。学习单片机设计我们不仅仅要重视结果是如何的，更重要的是过程，我们在这个设计的过程中能够熟悉keil和Protues两个软件在单片机仿真的作用。这次的单片机课程设计重点是通过实践操作和理论相结合，提高动手实践能力，提高科学的思维能力，更在两周的时间了解了更多的有关单片机的知识，使知识更加丰富，使自己更加充实。与此同时，我们也对团队分工合作有了进一步的认识，只有通过合理的分工合作，我们们才能够在短短一周的时间内完成设计任务，相信这对以后在社会上工作和学习会有很多帮助，让我们能更好的进入工作状态。最重要的是，这次课程设计也增加了我们对问题的研究和探讨，在我们以后的学习中会有更多的帮助
5、。3学生姓名 任务分工 学生姓名 任务分工 学生姓名 任务分工吴楠 焊接调试 李元 程序编写刘静静 原理图设计 黄智鑫 程序编写张琳娜 PCB 版图绘制二、主要研究内容：1. 我们自本次设计中，熟悉的掌握了单片机在实际的应用中的使用方法和过程步骤。为以后的其它设计打下了一定的基础。2. 建立音乐，把音乐的音符找出，建立各个音符的定时常数T值表，编写程序时，我们把T值表按顺序建立在TABLE栏，每个发音副使用一个字节，字节的位代表音符的节拍。字节的高4位代表音符的高低，低四位代表音符的节拍。如果1拍为0.4秒，1/4秒就是0.1秒，只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1、4拍为1DELAY,
6、则1拍应为4DELAY时间，其余节拍就是它的倍数。1/4拍的延时时间在此我们设为125毫秒，音符节拍码编程时放在程序的最后面SONGx处3.理解中断工作方式，懂得了使用中断控制器及中断入口地址处理中断响应。4.还有一个关键的内容就是编写相关程序，使门铃变换出不同的音乐铃声来。在设计中，掌握单片机外部中断的设置方法及使用步骤，能编写简单实用的中断服务子程序。可以说，我对单片机的中断有了一个比较深入的了解。5.掌握了一些单片机在使用中到的软件和开发设备，例如keil与Protues软件。这与我们在实验室的情况不一样用很大的自由性。4三、实验设计（相关原理框图）：1.原理图：原理图系统以 AT89C
7、51 单片机为核心，加上外围电源时钟电路、LM386 功放电路及扬声器电路组成。Atmel 公司的生产的 AT89C51 单片机是一种低功耗/低电压、高性能的 8 位单片机，内部除 CPU 外，还包括 128 字节 RAM，4 个 8 位并行 I/O 口，5 个中断优先级，2 层中断嵌套中断，2 个 16 位可编程定时计数器，片内集成 4K 字节可改变程序Flash 存储器，具有低功耗，速度快，程序擦写方便等优点，完全满足本系统设计需要。LM386 功放最大的特点是低功耗，高增益。本设计 LM386 电源电压为 30V，以便为扬声器提供更高的频率。本次设计应用了 AT89C51 单片机设计的电
8、子音乐门铃，仅需 AT89C51 单片机最小系统，再加一片 LM386 做音频小功放，输出到扬声器。音乐是音符组成，不同的12音符是由相应频率的振动产生，产生不同的音频需要有不同固定周期的脉冲信号。要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期 T(1/F)，然后将此周期 T 除以 2，即为半周期的时间。我们利用单片机的内部定时器 T0，使其工作在计数器模式 MODE1 下，初始化适当的计数值 TH0 及 TLO 以计时这个半周期时间，每当计时时间到后就将输出脉冲的 P1.0 口反相，然后重复计时此半周期时间，再对 P1.0 口反相，就可在单片机 P1.0 引脚上得到此频率的脉冲。P1.0 引脚脉冲接
9、 LM386 作音频功放，然后输出到扬声器，从而发出美妙的音乐。PCB原理图13延时延时开始开始设定时器工作方式设定时器工作方式开中断开中断T0是否被按下是否被按下结束结束T0被按下次数被按下次数调歌曲调歌曲T0是否被放开是否被放开NONOYESYES程序流程图软件程序由主程序、定时器 T0 中断服务程序和延时子程序组成。系统初始化后，系统扫描按键判断是否有键按下，有按键按下时，根据按下键的次数，向音频字符码指针赋以不同歌曲的地址，通过定时器 T0 中断子程序使 P1.0 口输出相应频率的音频脉冲以达到发声目的。2.相关程序：ORG 00HJMP STARTORG 0BH JMP TIM014
10、START: MOV TMOD,#00000001BMOV IE,#10000010BJB P3.4,$CALL DELAY1JNB P3.4,$MOV 31H,#00HSTART0: MOV 30H,#LOW SONGNEXT: MOV A,30HMOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV R2,AJZ END0ANL A,#0FHMOV R5,AMOV A,R2SWAP AANL A,#0FHJNZ SINGCLR TR0JMP D1SING: DEC AMOV 22H,ARL AMOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV THO,AMOV 21H,
11、AMOV A,22HRL AINC AMOVC A,A+DPTRMOV TL0,AMOV 20H,ASETB TR0D1: CALL DELAY15INC 30HJMP NEXTEND0: CLR TR0MOV A,31HXRL A,#00HJNZ END1JB P3.4,$CALL DELAY1JNB P3.4,$INC 31HMOV 30H,#LOW SONG1JMP NEXTEND1: MOV A,31HXRL A,#01HJNZ END2JB P3.4,$CALL DELAY1JNB P3.4,$INC 31HMOV 30H,#LOW SONG2JMP NEXTEND2: MOV A,
12、31HXRL A,#02HJNZ END3JB P3.4,$CALL DELAY1JNB P3.4,$INC 31HMOV 30H,#LOW SONG3JMP NEXT END3: MOV A,31HXRL A,#03HJNZ END4JB P3.4,$CALL DELAY116JNB P3.4,$INC 31HMOV 30H,#LOW SONG4JMP NEXT END4: MOV A,31HXRL A,#04HJNZ END5JB P3.4,$CALL DELAY1JNB P3.4,$INC 31HMOV 30H,#LOW SONG5JMP NEXT END5: JMP STARTTIMO
13、: PUSH ACCPUSH PSWSETB RS0CLR RS1MOV TL0,20HMOV TH0,21HCPL P1.0POP PSWPOP ACCRETIDELAY: MOV R7,#02D2: MOV R4,#125D3: MOV R3,#248DJNZ R3,$DJNZ R4,D3DJNZ R7,D2DJNZ R5,DELAYRETDELAY1:MOC R4,#20D4: MOV R3,#248DJNZ R3,$15DJNZ R4,D4RETORG 300HTABLE: DW 64260,64400,64524,64580DW 64684,64777,64820,64898DW 6
14、4968,65030,65058,65110DW 65157,65178,65217SONG: DB 42H,42H,42H,52H,64H,04HDB 62H,62H,62H,72H,84H,04HDB 92H,92H,82H,72H,64H,04HDB 82H,82H,52H,62H,44H,04HDB 42H,42H,42H,52H,64H,04HDB 62H,62H,62H,72H,84H,04HDB 92H,92H,82H,72H,64H,04HDB 82H,82H,52H,62H,44H,04HDB 00HSONG1:DB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0B4H,0A4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0C4H,0B4H,04HDB 82H,01H,81H,0F4H,0D4
