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1、 课程设计项目成绩评定表电子与信息工程系 2009 年 10 月 设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表一、设计任务及要求：一、设计任务及要求：1、设计任务：设计任务：设计一个能通过按键进行简单乐曲弹奏的简易电子琴。2、要要 求：求：1、利用 8051 单片机内定时器和 I/O 接口。2、4*4 键盘矩阵识别，即矩阵显示，显示当前按键。3、不同频率音频播放，可以通过按键控制 16 种发音。4、可随意弹奏音乐，并且亮起二极发光管。指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语：二、指导教师评语：此设计体现了设计者对单片机知识以及应用的熟练掌握，论文条理清晰，思 路明晰，见解独到。指导教师签名： 年
2、月 日 三、成绩评定：三、成绩评定：指导教师签名： 年 月 日四、系部意见：四、系部意见：系部盖章： 年 月 日课程设计报告书目录电子与信息工程系 2009 年 10 月 设计报告书目录设计报告书目录一、设计目的.1二、设计思路.1三、设计过程.23.1、系统方案论证.2 3.1.1 原理图.2 3.1.2 系统板硬件连线.3 3.1.3 主要芯片简介.3 3.2、 实现过程.7 3.2.1 4X4 行列式键盘识别及显示.7 3.2.2 音乐产生的方法.12四、系统调试与结果.15五、主要元器件与设备.15六、课程设计体会与建议.156.1、设计体会.15 6.2、设计建议.16七、参考文献.
3、16附录.17智能数字抢答器设计0 电子与信息工程系 2012 年 6 月 一、设计目的一、设计目的1、掌握微机原理的有关知识。2、初步掌握应用微机解决问题的步骤及方法。3、熟悉 AT89C51 单片机。二、二、设计思路设计思路1、4*4 行列式键盘识别及显示。2、硬件板上的系统连线设计。3、程序设计内容。4、I/O 并行口直接驱动 LED 显示。5、音乐产生的方法。智能数字抢答器设计1 电子与信息工程系 2012 年 6 月 三、三、设计过程设计过程3.1、系统方案论证、系统方案论证3.1.1 原理图原理图123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSize
4、BDate:1-Jun-2010 Sheet of File:D:Protel99SE器器器+069050241023.Ddb Drawn By:Vcc40EA31RST9GND20X119X218P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732ALE
5、30PSEN29P2.7/A1528P2.6/A1427P2.5/A1326P2.4/A1225P2.3/A1124P2.2/A1023P2.1/A922P2.0/A821U1AT89S51R110KR210KR3 10KY1 12MHzC730pF C630pF12345678P1HEADER 8S1SW-PBS2SW-PBS3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBS6SW-PBS7SW-PBS8SW-PBS9SW-PBS10SW-PBS11SW-PBS12SW-PBS13SW-PBS14SW-PBS15SW-PBS16SW-PBC1 10uFVCCVcc6IN+3IN-2BYPASS7V
6、OUT5GAIN1GAIN8GND4U2LM386C210uF C30.1uFVCCC410uFR4 10KC5 0.1uFLS1 器器器CR4CR3CR2CR1BR4BR3BR2BR1CR4CR3CR2CR1BR4BR3BR2BR1R4 220agdef bcdpa7b6c4d2e1f9GND3GND8g10dp5DS1 DPY7_SEG_DP图 1 电子琴电路图智能数字抢答器设计2 电子与信息工程系 2012 年 6 月 3.1.2 系统板硬件连线系统板硬件连线 系统板硬件连线如图 1 所示，发生模块，键盘模块，及 LED 显示模块连接如下1.把“单片机系统”区域中的 P1.0 端口用导线
7、连接到“音频放大模块”区域中的 SPK IN 端口上；2.把“单片机系统”区域中的 P3.0P3.7 端口用 8 芯排线连接到“4X4 行列式键盘”区域中的 C1C4 R1R4 端口上；3.把“单片机系统”区域中的 P0.0/AD0P0.7/AD7 端口用 8 芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个 ah 端口上；要求：P0.0/AD0 对应着a，P0.1/AD1 对应着 b，P0.7/AD7 对应着 h。3.1.3 主要芯片简介主要芯片简介AT89S51 简介AT89S51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system pro
8、grammable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51 具有如下特点：40 个引脚（引脚图如图 1-2 所示），4k Bytes Flash 片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），32 个外部双向输入/输出（I/O）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断，
9、2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S51 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU 暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。智能数字抢答器设计3 电子与信息工程系 2012 年 6 月 图 2 管脚图LM386 内部电路LM386 是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电
10、压消费类产品。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。图 3 LM386 内部电路原理图LM386 内部电路原理图如图 3 所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路.第一级为差分放大电路，T1 和 T3、T2 和 T4 分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5 和 T6 组成镜像电流源作为 T1 和 T2 的有源负载；T3智能数字抢答器设计4 电子与信息工程系 2012 年 6 月 和 T4 信号从管的基极输入，从 T2 管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益第二级为共射放大电路，T7 为放大管，恒流源作有源负载
