音樂盒實驗報告

1、音樂盒設(shè)計報告音樂盒設(shè)計報告目錄音樂盒摘要3一、原理說明3二、系統(tǒng)框圖及工作原理31、硬件設(shè)計及設(shè)計框圖31.1硬件仿真31.2硬件實現(xiàn)41.2.1小小系統(tǒng)原理圖41.2.2單片機(jī)控制部分41.2.3音頻輸出部分62、軟件設(shè)計6三、元件清單用價格6四、設(shè)計總結(jié)及體會6五、參考文獻(xiàn)7附錄A：單片機(jī)匯編程序7附錄B：元件清單及價格12音樂盒摘要用一塊AT89S52組成的最小系統(tǒng)作為控制中心，編好程序燒錄進(jìn)單片機(jī)里，使I/O口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演奏樂曲。輸出信號通過三極管放大，由一個蜂鳴器來表現(xiàn)信號的輸出。一、 原理說明接通電源時，啟動計數(shù)器T0，產(chǎn)生一定頻率的脈沖

2、，通過P1.0口輸出，經(jīng)過濾波電容濾波后輸入第一個三極管的基極，經(jīng)過第一個三極管放大后信號輸入第二個三極管，最終經(jīng)過兩個三極管放大輸出到蜂鳴器。二、 系統(tǒng)框圖及工作原理時鐘控制部分單片機(jī)復(fù)位時鐘振蕩主控制器（89S52）放大電路蜂鳴器/喇叭圖1.系統(tǒng)設(shè)計框圖1、 硬件設(shè)計及設(shè)計框圖1.1硬件仿真圖2. proteus仿真用proteus進(jìn)行仿真，原理圖如下：1.2硬件實現(xiàn)1.2.1最小系統(tǒng)原理圖圖3.最小系統(tǒng)原理圖1.2.2 單片機(jī)控制部分1）振蕩與時鐘電路時鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時鐘信號，單片機(jī)必須在時鐘的驅(qū)動下才能進(jìn)行工作。根據(jù)硬件電路的不同，單片機(jī)可以有郵件管理員時鐘方式，即內(nèi)

3、部時鐘方式和外部時鐘方式。圖4.振蕩與時鐘電路本電路采用的是外部時鐘方式。在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了單片機(jī)之間的時鐘信號的同步，應(yīng)當(dāng)引入唯一的公用脈沖信號作為各單片機(jī)的振蕩脈沖。這時，外部的脈沖信號是經(jīng)過XTAL2引腳注入的。如上圖所示：2）單片機(jī)的復(fù)位及復(fù)位電路 復(fù)位狀態(tài)計算機(jī)在啟動運行時都需要復(fù)位，復(fù)位使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其他器件都處于一種初始狀態(tài)，并從這個初始狀態(tài)工作。MCS-51系列單片機(jī)有一個復(fù)位引腳RST。在MCS-51系列單片機(jī)的RST引腳上輸入一個高電平信號，該高電平信號至少要維持兩個機(jī)器周期以上的時間，單片機(jī)被復(fù)位。 復(fù)位電路與其他計算機(jī)一樣，MCS-51單片機(jī)

4、系統(tǒng)的復(fù)位方法有上電自動復(fù)位、手動復(fù)位以及“看門狗”復(fù)位等。圖5.復(fù)位電路此最小系統(tǒng)采用手動復(fù)位電路。在系統(tǒng)運行過程中，有時可能對系統(tǒng)需要進(jìn)行復(fù)位，為避免對硬件經(jīng)常加電和斷電造成的損害，我們可以采用手動復(fù)位。這種方法是將一個開關(guān)串聯(lián)一只電阻后，再并聯(lián)于電容C的兩端，在系統(tǒng)運行過程中需要復(fù)位時只要使開關(guān)閉合，在RST引腳上就會出現(xiàn)一定時間的高電平信號，從而使單片機(jī)實現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位電路如右圖所示：3）最小系統(tǒng)PCB圖圖6.最小系統(tǒng)PCB圖使用ProtelSE99畫好原理圖，生成PCB。PCB圖如下圖所示：1.2.3 音頻輸出部分整個輸出部分由一個100uF電容、兩個S9013 NPN三極管和一個蜂鳴

5、器/喇叭組成，原理圖如右圖所示：100uF電容是用來濾波的，兩個NPN三極管起到放大信號的作用，最后由蜂鳴器/喇叭表現(xiàn)出信號。圖7.音頻輸出部分2、 軟件設(shè)計本程序采用匯編語言編寫，通過MedWin V2.39進(jìn)行匯編，生成的HEX文件用AVR_fighter燒進(jìn)單片機(jī)里。本程序可以實現(xiàn)設(shè)計的要求，通過P1.0口輸出，整個程序附在后面附錄A。三、 元件清單及價格每一個電路板都有自己的成本，羅列出整個板所用到的元件，并做個價格總計，附在后面附錄B。四、 設(shè)計總結(jié)及體會每一次做電路板，我都有不同的收獲。從最初的一竊不通，到現(xiàn)在的能單獨檢查電路板存在的問題，是要經(jīng)過一定的經(jīng)驗，而經(jīng)驗是靠不斷的做板而

6、積累的。做完這一個設(shè)計也經(jīng)歷波折。做最小系統(tǒng)時在P1口直接連了8個發(fā)光二極管，因為以前沒有想過要在P1輸出到發(fā)光二極管之間加限流電阻，后來發(fā)現(xiàn)時，已經(jīng)晚了，不得在板后面焊上幾個電阻，而這樣也使得整個板的工藝大打折扣。然后就是調(diào)試的問題了，每一塊板做出來后或多或少會有些問題，都需要調(diào)試后才正常工作，調(diào)試過程要對癥下藥，問題原因可以說是五花八門，有硬件的，也有軟件的，有元件問題的，也有做板過程中出問題的。大問題要從原理圖入手，小問題就要檢查斷路、短路、虛焊等等。而我做了這么多板，幫同學(xué)檢查了這么多板，在排除了原理圖問題后，很多都是存在腐蝕時造成斷路、焊接時短路和虛焊的居多，然后就是元件的問題。這也

7、給我啟示，以后做板一定要謹(jǐn)慎。五、 參考文獻(xiàn)1） 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)/寧愛民，蘭如波主編，北京：北京理工大學(xué)出版社。2009.82） 模擬電子技術(shù)/胡宴如主編，2版.北京：高等教育出版社，2004.2附錄A：單片機(jī)匯編程序：ORG 0000H LJMP START ORG 000BH INC 20H ;中斷服務(wù),中斷計數(shù)器加1 MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中斷 RETISTART: MOV SP,#50H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0EFH MOV TMOD,#01H MOV IE,#82HMUSIC0: NOP MOV D

8、PTR,#DAT ;表頭地址送DPTR MOV 20H,#00H ;中斷計數(shù)器清0 MOV B,#00H ;表序號清0MUSIC1: NOP CLR A MOVC A,A+DPTR ;查表取代碼 JZ END0 ;是00H,則結(jié)束 CJNE A,#0FFH,MUSIC5 LJMP MUSIC3MUSIC5: NOP MOV R6,A INC DPTR MOV A,B MOVC A,A+DPTR ;取節(jié)拍代碼送R7 MOV R7,A SETB TR0 ;啟動計數(shù)MUSIC2: NOP CPL P1.0 MOV A,R6 MOV R3,A LCALL DEL MOV A,R7 CJNE A,20H

9、,MUSIC2 ;中斷計數(shù)器(20H)=R7否? ;不等,則繼續(xù)循環(huán) MOV 20H,#00H ;等于,則取下一代碼 INC DPTR; INC B LJMP MUSIC1MUSIC3: NOP CLR TR0 ;休止100毫秒 MOV R2,#0DHMUSIC4: NOP MOV R3,#0FFH LCALL DEL DJNZ R2,MUSIC4 INC DPTR LJMP MUSIC1END0: NOP MOV R2,#64H ;歌曲結(jié)束,延時1秒后繼續(xù)MUSIC6: MOV R3,#00H LCALL DEL DJNZ R2,MUSIC6 LJMP MUSIC0DEL: NOPDEL3:

10、 MOV R4,#02HDEL4: NOP DJNZ R4,DEL4 NOP DJNZ R3,DEL3 RET NOPDAT: ;歌曲八月桂花香程序 DB 18H, 30H, 1CH, 10H DB 20H, 40H, 1CH, 10H DB 18H, 10H, 20H, 10H DB 1CH, 10H, 18H, 40H DB 1CH, 20H, 20H, 20H DB 1CH, 20H, 18H, 20H DB 20H, 80H, 0FFH, 20H DB 30H, 1CH, 10H , 18H DB 20H, 15H, 20H , 1CH DB 20H, 20H, 20H , 26H D

11、B 40H, 20H , 20H , 2BH DB 20H, 26H, 20H , 20H DB 20H, 30H , 80H , 0FFH DB 20H, 20H, 1CH , 10H DB 18H, 10H, 20H , 20H DB 26H, 20H , 2BH , 20H DB 30H, 20H , 2BH , 40H DB 20H, 20H , 1CH , 10H DB 18H, 10H, 20H, 20H DB 26H, 20H , 2BH, 20H DB 30H, 20H, 2BH , 40H DB 20H, 30H, 1CH , 10H DB 18H, 20H , 15H ,

12、20H DB 1CH, 20H , 20H , 20H DB 26H, 40H, 20H , 20H DB 2BH, 20H, 26H , 20H DB 20H, 20H, 30H , 80H DB 20H, 30H, 1CH , 10H DB 20H, 10H, 1CH , 10H DB 20H, 20H, 26H , 20H DB 2BH, 20H, 30H , 20H DB 2BH, 40H, 20H , 15H DB 1FH, 05H, 20H , 10H DB 1CH, 10H, 20H , 20H DB 26H, 20H, 2BH , 20H DB 30H, 20H, 2BH ,

13、40H DB 20H, 30H, 1CH , 10H DB 18H, 20H , 15H , 20H DB 1CH, 20H , 20H , 20H DB 26H, 40H, 20H , 20H DB 2BH, 20H, 26H , 20H DB 20H, 20H, 30H, 30H DB 20H, 30H, 1CH, 10H DB 18H, 40H, 1CH, 20H DB 20H, 20H, 26H, 40H DB 13H, 60H, 18H , 20H DB 15H, 40H, 13H , 40H DB 18H, 80H, 00Hend附錄B：元件清單及價格元件名稱元件型號元件標(biāo)號元件封裝數(shù)量元件單價(元)電阻1KR1