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1、课程论文题 目： 基于单片机的按键选播电子音乐设计 学生姓名： 邢运尧 学生学号： 1008050241 系 别： 电气信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 年 级： 10（2） 任课教师： 沈晓波 电气信息工程学院制2012 年 12 月按键选播电子音乐 学生：邢运尧 指导老师：沈晓波电气信息工程学院；10 电子信息科学与技术成绩成绩1目录目录第 1 章 单片机简介.21.1 单片机系统功能简介.21.2 设计意义.21.3 设计目的.2第 2 章 系统硬件介绍.32.1 AT89C51 单片机简介.32.2 数码管 7SEG-COM-AN -BLUE 介绍(7 段数码管) .42.2
2、.1 七段数码管概述 .42.2.2 七段数码管应用 .42.2.3 七段数码管驱动方式 .42.3 蜂鸣器 SOUNDER 介绍.52.3.1.蜂鸣器的分类 .52.3.2 压电式蜂鸣器 .5第 3 章 单片机系统硬件电路设计.53.1 电路图.53.2 元器件清单.63.3 流程图设计.7第 4 章 系统调试.84.1 在 PROTEUS 中仿真.84.2 PCB 制作 .8附录 1 程序设计.92附录 2 摘要和关键词.13附录 3 参考文献.13前言单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式 微控制器 （Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写 MCU 表示单片机，
3、单片机又 称单片微控制器 ，它不是完成某一个逻辑功能的 芯片，而是把一个 计算机系统 集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相 当于一个微型的计算机，和计算机相比， 单片机只缺少了 I/O 设备。概括的讲： 一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和 开发提供了便利条件。同时，学习使用 单片机是了解计算机原理与结构的最佳 选择。它最早是被用在工业控制领域。 由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由 芯片内仅有 CPU 的专用 处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU 集成在一个 芯 片中，使计算机系统更小，更容易集
4、成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当 中。 INTEL 的 Z80 是最早按照这种思想设计出的 处理器，当时的单片机都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，此后在 8031 上发展出了 MCS51 系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000 年 以后 ARM 已经发展出了 32 位的主频超过 300M 的高端单片机，直到目前基于 8031 的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用 处理器更适合应用于 嵌入式系统 ，因此它得到了广泛的应用。事实上 单片机是世界上数量最多 处理 器，随着单片机家族的发展壮大，单片机和专用处理器的发展便分
5、道扬镳。 现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手 机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、 掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都 配有 1-2 部单片机。 汽车上一般配备 40 多部单片机，复杂的工业控制系统 上 甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC 机和其他 计算的总和，甚至比人类的数量还要多。第 1 章 单片机简介1.1 单片机系统功能简介本例单片机内置了五段音乐，按下 P3.2 的 K1 键时将触发 INT0 中断，中断控制切换播放另 一端音乐。31.2 设计意义单片机的设计是具有高度现实意义的，单片机极高的可靠性，微型性和智能性，单片机已 成为
6、工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活中。 通过此次基于单片机的按键选播电子音乐的设计，我们可以更清楚详细的了解单片机程序 设计的基本指令功能，编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对 MCS-51 单片机的结构和原理 进行讲述，以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理，并且可以再将来的学习和工作中 加以应用。1.3 设计目的随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机控制的电子音乐器材也随机产生，此次用 AT89C51 单片机设计按键选播电子音乐系统，通过按键来改变播放音乐，本次设计共采用 5 段 不同的歌曲，通过本次基于 C51 系列的按键选播电子音乐的系统设
7、计，可以了解，熟悉又关单 片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和 技巧。第 2 章 系统硬件介绍2.1 AT89C51 单片机简介AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。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 AT89C
8、51 是一种高 效微控制器，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4主要特性：与 MCS-51 兼容4K 字节可编程闪烁存储器 寿命：1000 写/擦循环 数据保留时间：10 年 全静态工作：0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定128*8 位内部 RAM 32 可编程 I/O 线 两个 16 位定时器/计数器5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路52.2 数码管 7SEG-COM-AN -BLUE 介绍(7 段数码管)2.2.1 七段数码管概述七段数码管是数码管的一种是半导体发光器件，数码管可分为七段数码管和八段数码管, 区别在于八段数码管比七段
9、数码管多一个发光二极管单元，其基本单元是发光二极管。1 2.2.2 七段数码管应用数码管是一类价格便宜 使用简单，通过对其不同的管脚输入相对的电流，使其发亮，从 而显示出数字能够显示 时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数的器件。 在电器特 别是家电领域应用极为广泛，如显示屏、空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是 数码管，其他家电也用液晶屏与荧光屏。 2.2.3 七段数码管驱动方式直流驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的 I/O 端口进行驱动，或者使用如 BCD 码 二-十进制译码器译码进行驱动。优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用 I/O 端口多。 动态显示驱动 是将
10、所有数码管通过分时轮流控制各个数码管的的 COM 端，就使各个数码管轮流受控显示。 将所有数码管的 8 个显示笔划“a,b,c,d,e,f,g,dp“的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极 COM 增加位选通控制电路，位选通由各自独立的 I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数 码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通 COM 端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有 选通的数码管就不会亮。2.3 蜂鸣器 SOUNDER 介绍2.3.1.蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 2.蜂鸣器的电路图形符号 蜂鸣器 在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM” 、 “LB” 、 “JD”等)表示。2.3.2 压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及 共鸣箱、外壳等组成。有的6压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。 多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后 (1.515V
