基于51单片机的音乐倒数计数器

基于51单片机的音乐倒数计数器内容摘要：

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。 2. LM016L LM016L 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令，如表 所示 . 武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 4 表 LM016L 液晶模块 控制指令 序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开 /关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10 写数到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要写的数据内容 11 从 CGRAM 或 DDRAM读数 1 1 读出的数据内容 3. 键盘 键盘采用 5 个 button，分别控制倒计时开始、调分个位、调分十位、调秒个位、调秒十位；另外还加一个总开关用于控制所有电路的通电情况。 蜂鸣器： 用三极管、电阻 和 sounder 组成 蜂鸣器电路。 蜂鸣器最重要的特点是只要按照极性要求加上合适的直流电压就可以发出固有频率的声音。 电动机： 用三极管、电阻 和 motor 组成电动机 振动电路，通以一定的电流时电动机产生转动，结合一些机械结构就可以使装置振动。 武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 5 3 电路工作原理 复位电路模块 本设计采用 RC 上电加按钮复位。 如图 中所示，将一个手动按钮与电阻串联后再和复位电容并联起来 ，当系统上电后，由于开关没有导通，还是一个基本的阻容复位电路，系统会可靠地复位。 如果在调试过程中需要对系统进行复位，这时不需要断电再接通电源，只需按一下复位开关即可。 当复位开关按下后，电容被短路，在 RET 脚上由于电阻分压会得到一个复位的高电平，达到复位效果。 图 复位电路 晶振电路模块 AT89C52 单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器， XTAL1 和 XTAL2 分别为振荡电路的输出端和输入端，时钟可由内部或外部生成，在 XTAL1 和 XTAL2 引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生 自激振荡。 晶振电路中，采用高精度的 12MHz 的石英晶振和电容值为 30 皮法拉的电容组成并联谐振回路。 以获得较高的刷新频率及较准确的时钟频率使显示稳定，计时准确。 系统时钟由定时器 T0 中断方式产生，较为精确。 图 晶振电路 武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 6 电路图如图 所示。 综合以上两个电路模块可设计出由复位电路和晶振电路加上 AT89C52单片机所组成的单片机最小系统，如图 所示。 图 单片机最小系统电路 按键电路模块 按键电路由五个独立式按键组成，如图。 采用定时查询方式，一般情况下，单片机应用系统的用户按 一次键 (从按下到释放 )或释放一次键 (从释放到再次按下 )最快也需要50 毫秒以上，在此期间 CPU 只要有一次查询键盘，则该次的按键和释放就不会丢失。 因此，可以编制这样的按键程序，即每隔不大于 50 毫秒的时间 (典型值为 20 毫秒 )单片机就去查询一次按键，查询各键按下与释放的状态，就能正确地识别用户对键盘的操作。 独立按键， 按键电路由五个独立式按键组成，分别接单片机的 、 、 、 、 低电平驱动。 这五个按键分别用作时间设置中的开始，分调整，秒调整。 如表 ： 表 按键功能对应表 K1 分调整中的十位 K2 分调整中的个位 K3 秒调整中的十位 武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 7 K4 秒调整中的个位 K5 开始倒计数 图 独立按键电路 LCD 显示 工业字符型液晶，能够同时显示 162 即 32 个字符（ 16 列 2 行）。 LM016L 字符型 LCD 图 LCD的显示 通常有 14 条引脚线或 16 条引脚线的 LCD，多出来的 2 条线是背光电源。 VCC(15 脚 )和地线 GND(16 脚 )，其控制原理与 14 脚的 LCD 完全一样。 LM016L 液晶模块内部的字符发生存储器（ CGROM)已经存储了 160 个不同的 点阵 字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 8 写的英文字母 “A”的代码是 01000001B（ 41H），显示时模块把地址 41H 中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母 “A”。 中的 LM016L 液晶只有 14 个引脚，少了背光电源的两根引脚，完全兼容。 本设计中，液晶的数据口与单片机的 P0 口相连。 如 图 所示。 功能输出模块 功能输出模块由以蜂鸣器为主的音乐输出模块和以电动机为主的振动输出模块，可分别选择需要的输出功能，当选择音乐输出功能时，按下 SOUNDER 按键，黄色 LED 显示灯亮，则蜂鸣器将输出音乐，当选择振动输出功能时，按下 MOTOR 按键，绿色 LED 显示灯亮，则电动机转动产生振动。 如图 所示： 图 武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 9 4 软件设计 程序流程图 主程序流程图 主程序开始初始化，然后扫描键盘、复位电路和计数器。 当键盘按键有按下时，调整计数器值， LCD 显示新值。 当复位 键有按下时，计数器复位为初值，重新倒计数。 当计数器值倒计为 0 时，蜂鸣器发出声音，计数器停止倒计，程序结束。 主程序流程图如图 所示： 图 主程序流程图 蜂鸣器发声程序流程图 蜂鸣器发声程序流程图如图 所示： 武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 10 置 2 0 0 次 计 数K 1 是 否 按 下。 开 始F L A F = 0 ?P 3 . 7 输 出 取 反延 时 3 0 m s计 数 值 是否 计 完。 F L A G 取 反置 2 0 0 次 计 数P 3 . 7 输 出 取 反延 时 1 m s计 数 值 是否 计 完。 F L A G 取 反是是是是否否否否 图 蜂鸣器发声程序流程图 蜂鸣器发声电路原理 对于单片机产生音乐，关键是控制频率的输出 .我们知道，不同的声音对应不同的频率，产生有规律的频率输出就可以得到相应规律的声音 .有 8 个基本音符 :do﹑ re﹑ mi﹑ fa﹑ so﹑la﹑ xi﹑ do，八个不同的音符对应着不同的频率 .只要我们对照音符输出相对应的频率，就可以产生美妙的音乐 .本文中采用了 T0 中断方式产生不同频率， 并用按键控制音乐的播放和停止。 用三极管、电阻 和 BUZZER 组成 蜂鸣器电路。 蜂鸣器最重要的特点是只要按照极性要求加上合适的直流电压就可以发出固有频率的声音。 武汉理工大学《单片机原理及接口技术》课程设计说明书 11 5 PROTEUS 仿真结果 电路原理图及仿真 系统电路原理图和 proteus 电路仿真如图 所示： 图 总体电路电路原理图 倒计时设置仿真 倒。