數(shù)字音樂盒的設(shè)計(jì)

《數(shù)字音樂盒》課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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.......................... 錯(cuò)誤

PROTEUS

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錯(cuò)誤

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本設(shè)計(jì)是基于

系列單片機(jī)，蜂鳴器，數(shù)碼管

LED

的數(shù)字音樂盒設(shè)計(jì)，通過利用

一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演奏各種樂曲（本設(shè)計(jì)為四首，若有必要，可以增加）

可以通過功能鍵來選擇樂曲，暫停，播放，前進(jìn)，后退等功能。音樂盒的電路設(shè)計(jì)過程在硬件與軟件方面進(jìn)行同步。其中，硬件方面選擇內(nèi)部存儲(chǔ)資源豐富的

單片機(jī)，時(shí)鐘采用

晶體振蕩電路。軟件方面，從分析電路各個(gè)功能子模塊的功能、流程圖設(shè)計(jì)，在到程序的編寫設(shè)計(jì)均進(jìn)行了綜合的考慮。編成語(yǔ)言從程序總體設(shè)計(jì)以及高效性的硬件方面考慮，采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編寫。在設(shè)計(jì)的同時(shí)對(duì)單片機(jī)的理論基礎(chǔ)和外圍擴(kuò)展知識(shí)進(jìn)行了比較全面復(fù)習(xí)與準(zhǔn)備。在硬件與軟件設(shè)計(jì)時(shí)，沒有良好的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)會(huì)受到很大的限制，每項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)時(shí)需要那種硬件，程序該如何編寫，如何調(diào)試等，沒有一定的基礎(chǔ)就不可能很好的實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)功能：、利用

一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演奏各種樂曲、采用

LED

顯示信息、播放時(shí)顯示歌曲序號(hào)、可通過功能鍵選擇樂曲，暫停，播放。

目前，各種傳感器、變送器、控制儀表已經(jīng)普遍采用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。它測(cè)量、處理、控制功能于一單片機(jī)是單片微型機(jī)的簡(jiǎn)稱，故又稱為微控制器

。通常由單塊集成電路芯片組成，內(nèi)部含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器

，存儲(chǔ)器和

接口電路等。因此，單片機(jī)只要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。第一節(jié)

單片機(jī)總體功能簡(jiǎn)介單片機(jī)是在工業(yè)測(cè)控需要背景下而產(chǎn)生的，在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中。按照測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，單片機(jī)的應(yīng)用可分為單機(jī)應(yīng)用和多機(jī)應(yīng)用兩大類。我們這次要完成的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)就是它的單機(jī)應(yīng)用，下面介紹一下單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的主要內(nèi)容。（）

智能產(chǎn)品單片機(jī)與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合，使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化，購(gòu)成新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品。目前，利用單片機(jī)構(gòu)成的智能產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于家用電器、辦公設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、 工業(yè)設(shè)備等行業(yè)。（）

智能儀表它測(cè)量、處理、控制功能于

一體，具有各種智能化功能，如存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、查找、判斷、聯(lián)網(wǎng)和語(yǔ)音等功能。單片機(jī)構(gòu)成的智能儀表，能使儀表具有數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化等優(yōu)點(diǎn)。（）

測(cè)控技術(shù)用于單片機(jī)結(jié)構(gòu)的各種工業(yè)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。（）

智能接口在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是較大型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中，除通用外部設(shè)備外，還由許多外部通信、采集、多路分配管理、驅(qū)動(dòng)控制等接口。這些外部設(shè)備與接口如果完全由主機(jī)進(jìn)行管理，勢(shì)必會(huì)造成主機(jī)負(fù)擔(dān)過重，運(yùn)行速度降低，接

口的管理水平也不可能提高。如果用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，單片機(jī)與主機(jī)可并行加工處理，可以大量降 低接口的通信密度，極大的提高了接口控制廣利水平。在一些通用計(jì)算機(jī)外部設(shè)備上，以實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的鍵盤管理、

打印機(jī)控制、硬盤驅(qū)動(dòng)控制等。第二節(jié)

芯片功能和硬件本系統(tǒng)采用的是

系列的

單片機(jī)進(jìn)行的計(jì)算器設(shè)計(jì)。下圖為

單片機(jī)的管腳圖。（

）VCC:正電源端單片機(jī)的接地端XTAL1/XTAL2:片內(nèi)振蕩電路輸入

/輸出端，兩端跨接晶體或陶瓷諧振器，與單片機(jī)內(nèi)部反相器構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。發(fā)出的脈沖直接送入片內(nèi)定的控制部件RESET:復(fù)位端尋址外部

控制端/編程電源輸入端。地址鎖存允許/編程脈沖輸入端。尋址外部程序存儲(chǔ)器，選通外部

的端口（）。 準(zhǔn)雙向

口。具有特定的第二功能（準(zhǔn)雙向

口）。第三節(jié)

功能鍵介紹（

）START: 播放鍵判斷SELECT: 選擇鍵判斷PUASE: 停止播放 停止鍵判斷ORDER: 順序鍵判斷 隨機(jī)鍵判斷

第一節(jié)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求音樂盒的可實(shí)現(xiàn)功能： 利用

口產(chǎn)生一定的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演奏樂曲; 采用

LED

顯示信息； 可通過功能鍵選擇樂曲，暫停，播放。第二節(jié)

總體設(shè)計(jì)方案由于計(jì)算器需要比較多的輸入輸出口，所以選擇使用內(nèi)部存儲(chǔ)資源比較的多

單片機(jī)，

位

LED

口，采用

作為運(yùn)算和控制單元完全滿足系統(tǒng)的需要。第三節(jié)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方波電路：

核片內(nèi)由一個(gè)反相放大器構(gòu)成振蕩器，本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式，在

XTAL1和

XTAL2端外接石英晶體作為定時(shí)元件，內(nèi)部反相放大器自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘。時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻。如下圖所示：

第四節(jié)

軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的流程如下：主程序開始初始化變量及

LED

接口初始化方波發(fā)生器 晶振管

先從主程序開始，接著初始化變量及LED

接口，然后初始化方波發(fā)生器、晶振管，使LED

顯示信息，就進(jìn)入了開機(jī)狀態(tài)，等待動(dòng)作——選擇按鍵，包括播放鍵、暫停鍵、停止鍵，當(dāng)然也可以選擇返回：加入選擇的是播放鍵，LED

上就會(huì)顯示歌曲編號(hào)，與此同時(shí)演奏相應(yīng)的樂曲，此時(shí)，你就可以用按鍵控制樂曲的播放了。

電路圖的設(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)是否合理，通過

軟件進(jìn)行仿真；若不合理就需要修改，直至符合要求。（）軟件的使用使用

軟件的目的是取得源程序的編譯文件（）

軟件介紹

是英國(guó)

于

操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析各種模擬器件和集成電路。

ISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口。運(yùn)行

程序后，進(jìn)入軟件的界面。通過左側(cè)工具欄的

命令，在

左側(cè)窗口中選擇所需元件的關(guān)鍵字，然后放置元件并調(diào)整方向和位置以及參數(shù)設(shè)置，最后進(jìn)行連線。

下面是幾張仿真圖，由于本次設(shè)計(jì)是數(shù)字音樂盒，而聲音沒有仿真圖，所以仿真圖主要是

LCD

顯示歌曲編號(hào)和

LED

燈的顯示。

LED

如圖

：LED

等全滅：播放沒有開始

亮：選擇歌曲

亮：順序模式

亮：隨機(jī)模式全亮：播放暫停

7LCD

如圖

： LCD

顯示的數(shù)字是歌曲的編號(hào)。（

）本學(xué)期在做課程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)掌握的深度不夠，但通過次次課程設(shè)計(jì)，卻改變了很多，首先對(duì)于硬件電路的工作原理有了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，同樣就有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)；其次軟件方面，在程序的設(shè)計(jì)，程序的調(diào)試方面都學(xué)到了很多東西，這是第一次自己獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)，很有成就感。在設(shè)計(jì)過程中我遇到了很多問題，有知識(shí)方面的，但也有個(gè)人不良習(xí)慣方面的，例如在

上編譯程序時(shí)，出現(xiàn)好幾處錯(cuò)誤，經(jīng)仔細(xì)檢查才知道并不是程序錯(cuò)誤，而是自己輸入不規(guī)范和輸錯(cuò)造成的，這就提醒我在設(shè)計(jì)過程中一定要細(xì)心認(rèn)真的完成每一步驟每一個(gè)環(huán)節(jié)，才能避免不必要的失誤。另外，我覺得只有在一個(gè)好的氛圍里才能踏下心來做東西，在設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題時(shí)，一定要戒躁，腳踏實(shí)地，認(rèn)真看書，仔細(xì)分析，仔細(xì)調(diào)試，就一定會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，克服困難，這是非常重要?！尽尽俊?/p>

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》【【】《

系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例》【

程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn)》歷時(shí)將近兩個(gè)星期的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師老師，對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！

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