基于单片机的演奏乐曲设计

基于单片机的演奏乐曲设计内容摘要：

存储 )、 ROM(用于程序存储 )、 I/O 设备 (实现串行、并行输入 /输出接口 )及时钟电路 (建立工作时序 )。 在微型计算机中，上述部件被分成若干块芯片，安装在一块称之为主板的印刷线路板上，在程序的指挥下完成计算机的基本运算操作功能。 但是在单片机中，除了时钟电路之外，其余部分一般均被集成到一块半导体芯片上，所以被称为单片机，即单芯片微型计算机。 2) 控制功能类 控制功能类硬件包括：定时器 /计数器 (用于时间设定 /事件记录 )和中断装置 (实现实时处理 )。 使用这类硬件是为了实现单片机的控制功能，即定时控制、顺序控制和实时控江苏海事职业技术学院 2020 届专科生毕业设计 第 4 页 制 等基本控制功能。 作为面向嵌入式控制的特色，这类部件通常也集成在单片机芯片内部。 3) 辅助功能类 辅助功能类硬件包括： A/D(模 /数转换 )和 D/A(数 /模转换，通常采用 PWM 形式 )等部件。 这类部件根据芯片的配置不同不一定集成在单片机芯片上，需要用户根据使用要求 选择。 2. 软件部分 与微型计算机的运行原理相似，单片机系统的运行也需要软件系统的支持，但是由于处理任务的不同，其复杂程度相对较低。 根据单片机软件所要实现的功能，可以将软件划分为管理程序和应用程序两类。 1) 管理程序 管理程序是 单片机系统的监控程序，主要用于控制过程复杂，控制量较大的装置，例如测控仪器、仪表等。 对于仅完成简单控制任务的单片机系统一般可以相应简化。 2) 应用程序 应用程序是针对具体的控制动作而编写的程序，是实现控制具体功能的程序基础，通常以子程序模块的形式出现，便于执行控制动作时调用。 单片机程序设计语言及开发环境简介 单片机程序设计语言主要是指在开发系统中使用的语言。 在单片机开发系统中可以使用机器语言、汇编语言和高级语言。 机器语言采用机器码，是单片机能够直接识别的程序语言，汇编语言是以助记符表 示机器码的程序设计语言。 机器语言和汇编语言都是高效的计算机语言，实时性较强，但它们都是面向机器的语言，通用性差，编程效率低。 单片机的开发过程涉及 3 项内容，即编程、纠错和仿真。 一般采用 PC 机内安装的集成开发环境 (IDE)软件进行开发调试。 在集成开发环境内可以实现文本编程、编译纠错和仿真运行。 其中仿真的形式又可以分为两种，即软件仿真和硬件仿真。 软件仿真不必连接硬件应用系统，仿真结果在开发环境中模拟的单片机构造中得到体现；硬件仿真需要与用户控制系统配合，以集成开 发环境的输出替代用户系统中原有的单片机，仿真过程真实、实时性强。 另一种较新的开发形式采用具有 ISP(InSystem Programming，在系统可编程 )功能的单片机，利用下载程序开发单片机系统 常用单片机的应用领域 单片机的特点是集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便及价格低廉。 单片机的应用几乎是无处不在，已经渗透到我们生活中的各个领域。 目前单片机已经在工业控制、仪器仪表、家用电器、办公自动化、医用设备、信息和通信产品、航空航天、专用设备的智能化管理等领域中得到了广泛的应用，其 应用形式体现如下。 1. 在工业控制中的应用 2. 在智能仪器中的应用 3. 在家用电器中的应用 4. 在信息和通信产品中的应用 5. 在办公自动化设备中的应用 6. 在商业营销设备中的应用 7. 在医用设备领域中的应用 8. 在汽车电子产品中的应用 江苏海事职业技术学院 2020 届专科生毕业设计 第 5 页 单片机的发展趋势 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，将会进一步实现低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等要求。 单片机的发展将主要以满足在嵌入式应用前提下与控制对象的最佳结合，突显其智能化控制能力。 并在此基 础上寻求应用系统在芯片上的最大化解决方式，即形成了 SoC 化趋势。 在微电子技术、 IC 设计、 EDA 工具发展的推动下，基于 SoC的单片机应用系统将会得到较快的发展。 4 单片机演奏乐曲 的目的和意义 目的： 能熟练运用单片机工作原理； 应用定时器 /计数器的工作方式； 熟练编写单片机的控制程序。 意义：及时的考量我们所学的知识，并将我们所学的知识熟练地运用到实际生活当中。 要求：用 定时器 T0 的中断控制播放音乐《好人一生平安》。 本设计 的电路原理图及元器件 一、原理图 用单片机控 制 输出声音的 硬件电路如图 421 所示。 表 422列出了 C音调与频率的对应的关系。 江苏海事职业技术学院 2020 届专科生毕业设计 第 6 页 G NDX T AL218X T AL119R ST9P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 7/ R D17P 3. 6/ W R16P 3. 5/ T 115AD [ 0. .7 ]A[ 8. . 15 ]ALE30EA31P SEN29P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78U1A T 8 9 C 5 1L S 1S O U N D E R 图 421 音调 低 1（低音“ dao”） 低 2 低 3 低 4 低 5 低 6 低 7 频率 262 294 330 349 392 440 494 音调 1（中音“ dao”） 2 3 4 5 6 7 频率 523 587 659 698 784 880 988 音调 高 1（高音“ dao”） 高 2 高 3 高 4 高 5 高 6 高 7 频率 1046 1175 1318 1397 1568 1760 1967 图 422 江苏海事职业技术学院 2020 届专科生毕业设计 第 7 页 二、元器件 单。