毕业论文基于单片机音乐喷泉设计

毕业论文基于单片机音乐喷泉设计内容摘要：

电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过 10 元即可 ......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。 我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、 VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。 ......它主要是作为控制部分的核心部件。 XX 工业职业技术学院毕业论文 8 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用 PC）的主要区别。 单片 机是靠 程序 运行的，并且可以修改。 通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。 一个不是很复杂的功能要是用 美国 50年代开发的 74 系列，或者60 年代的 CD4000 系列这些纯硬 件来搞定的话， 电路 一定是一块大 PCB 板。 但是如果要是用美国 70 年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别。 只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的 软件 还是最低级 汇编 语言，它是除了 二进制 机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢。 很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢。 原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的 CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。 一个可视化 高级语言 编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十 K 的尺寸。 对于家用 PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。 一样的道理，如果把巨型计算机上的 操作系统 和应用软件拿到家用 PC 上来运行，家用 PC 的也是承受不了的。 可以说，二十世纪跨越了三个 “ 电 ” 的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。 不过，这种电脑，通常是指 个人计算机 ，简称 PC机。 它由主机、键盘、显示器等组成。 还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。 这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。 顾名思义，这种计算机的 最小系统 只用了一片 集成电路 ，即可进行简单运算和控制。 因为它体积小，通常都藏在被控机械的 “ 肚子 ” 里。 它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如 智能仪表 、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。 各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词 —— “ 智能型 ” ，如智能型 洗衣机 等。 现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。 究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它 可编程逻辑器件上。 单片机历史 单片机诞生于 20 世纪 70 年代末，经历了 SCM、 MCU、 SoC 三大阶段。 单片机的基本结构 单片机由 运算器 、控制器、存储器、输入输出设备构成 起初模型 即 单片微型计算机 （ Single Chip Microputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳 体系结构。 “ 创新模式 ” 获得成功，奠定了 SCM与 通用计算机 完全不同的发展道路。 在 开创嵌入式系统独立发展道路上， Intel 公司功不可没。 XX 工业职业技术学院毕业论文 9 即微控制器（ Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。 它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展 MCU的重任不可避免地落在电气、 电子技术 厂家。 从这一角度来看， Intel 逐渐淡出 MCU的发展 也有其客观因素。 在发展 MCU 方面，最著名的厂家当数 Philips 公司。 Philips 公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将 MCS51 从单片微型计算机迅速发展到微控制器。 因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记 Intel和 Philips 的历史功绩。 嵌入式系统 单片机是嵌入式系统的独立发展之路 ，向 MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了 SoC化趋势。 随着微电子技术、 IC设计、 EDA工具的发展，基于 SoC的 单片机应用系统设计 会有较大的发展。 因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 单片机发展史 1971 年 intel 公司 研制出世界上第一个 4 位的微处理器； Intel 公司的 霍夫 研制成功世界上第一块 4 位微处理器芯片 Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和 微机 时代从此开始。 因发明微处理器，霍夫被 英国 《经济学家》杂志列为 “ 二战以来最有影响力 的 7 位科学家 ” 之一。 1971 年 11 月， Intel 推出 MCS4 微型计算机系统 （包括 4001 ROM 芯片、 4002 RAM芯片、 4003 移位寄存器 芯片和 4004 微处理器 ）其中 4004（下图）包含 2300 个 晶体管 ，尺寸规格为 3mm4mm ，计算性能远远超过当年的 ENIAC，最初售价为 200 美元。 1972 年 4 月，霍夫等人开发出第一个 8 位微处理器 Intel 8008。 由于 8008 采用的是 P 沟道 MOS 微处理器，因此仍属第一代微处理器。 1973 年 intel 公司研制出 8 位的微处理器 8080； 1973 年 8 月，霍夫等人研制出8 位微处理器 Intel 8080，以 N 沟道 MOS 电路 取代了 P 沟道，第二代微处理器就此诞生。 主频 2MHz 的 8080 芯片运算速度比 8008 快 10 倍，可存取 64KB 存储器，使用了基于 6 微米技术的 6000 个晶体管，处理速度为 （ Million Instructions Per Second ）。 1975 年 4 月， MITS 发布第一个通用型 Altair 8800，售价 375 美元，带有 1KB存储器。 这是世界上第一台微型计算机。 1976 年 intel 公司研制出 MCS48 系列 8 位的单片机，这也是单片机的问世。 Zilog 公司于 1976 年开发的 Z80 微处理器，广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。 当时， Zilog、 Motorola 和 Intel 在微处理器领域三足鼎立。 XX 工业职业技术学院毕业论文 10 20 世纪 80 年代初， Intel 公司在 MCS48 系列单片机的基础上，推出了 MCS51系列 8 位高档单片机。 MCS51 系列单片机无论是片内 RAM 容量， I/O 口功能，系统扩展方面都有了很大的提高。 单片机的硬件特性 单片机集成度高。 单片机包括 CPU、 4KB容 量的 ROM（ 8031 无）、 128 B 容量的 RAM、 2 个 16 位定时 /计数器 、 4 个 8 位并行口、全双工串口行口。 系统结构简单，使用方便，实现模块化。 单片机可靠性高，可工作到 10^6 ~10^7 小时无故障。 处理功能强，速度快。 单片机的应用 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。 导弹 的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡 ，民用豪华轿车的安全保障系统， 录像机 、 摄像机 、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。 因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 智能仪器 仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的 传感器 ，可实现诸如电压、 功率 、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。 采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或 数字电路 更加强大。 例如精密的测量设备（ 功率计 ， 示波器 ，各种分析仪）。 用单片机可以构成形式多样的控制系统、 数据采集系统。 例如工厂流水线的智能化管 理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 可以这样说，现在的家用电器 基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他 音响 视频器材、再到 电子秤 量设备，五花八门，无所不在。 现代的单片机普遍具备 通信接口 ，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型 程控交换机 、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信， 无线电 对讲机等。 XX 工业职业技术学院毕业论文 11 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。 如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。 如：音乐信号以数字的 形式存于存储器中（类似于 ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。 在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。 单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于 CAN总线的汽车发动机智能 电子控制器 ， GPS 导航系统， abs防抱死系统 ，制动系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 XX 工业职业技术学院毕业论文 12 第。