電子時鐘電路

電子時鐘電路山東師范大學第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學本次設(shè)計中單片機晶振為12MHz,那么定時器的計數(shù)頻率為1MHz,由于選擇工作方式1,那T值為T=216-x(x為計數(shù)次數(shù),T為計數(shù)初值),下表列出了不同音符在該例中的計數(shù)初值:音符頻率(Hz)T值中DO52364580中RE58764684中MI65964777中FA69864820中SO78464898中LA88064968中XI98865030可以建立一個表格,有助于單片機通過查表的方式來獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù).TABLEDW64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學2.硬件電路單片機P2口為輸入接口,接有一組7個按鍵.這7個按鍵S1~S7通過排阻,分別按順序與單片機的P2.1~P2.7相接,按鍵另一端接地,共同組成整個電路的按鍵控制部分,為整個電路提供輸入信號.單片機P1口為輸出端,連接著整個電路的發(fā)聲放大部分.這部分是整個電路的關(guān)鍵所在,脈沖電壓信號通過電解電容(因為本例單片機所產(chǎn)生的信號頻率較低,所以選用相對容量較大的電解電容)和反向放大器相連.輸入電阻,運算放大器和反饋電阻共同組成反向放大器.電壓信號經(jīng)過輸入電阻,流入運算放大器的反向輸入端,輸出信號經(jīng)過反饋電阻,反饋到反向輸入端,同時接入閉環(huán)保護電阻,也可防止共模電壓超出極限值.集成運放將放大的信號經(jīng)過電解電容傳給喇叭,以驅(qū)動喇叭發(fā)聲.第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學對于理想閉環(huán)特性,當運算放大器的開環(huán)增益→∞時,就可以得到理想的閉環(huán)增益為:Aideal=limA=-R2/R1其中R2為反饋電阻阻值,R1為輸入電阻阻值.這就是說,閉環(huán)增益還是僅決定于外部電阻的阻值,所以可以直接通過電阻分壓來設(shè)置增益,且輸出阻抗都很小.本例中根據(jù)實際需要所選定的元件參數(shù)如下:反饋電阻R2為10K,輸入電阻R1為1K,閉環(huán)增益A為10.單片機P1.7接入一個按鍵和一個分壓電阻,組成放歌按鈕,來控制整個電路運行擴展功能(播放一段音樂).第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學3.軟件設(shè)計3.1流程圖開始T0初始化并開中斷允許T0中斷按鍵并判斷是否成功識別按鍵功能根據(jù)按鍵功能,裝入音符T值到T0中啟動T0工作判斷按鍵釋放是否成功停止T0工作NNYYT0中斷入口重裝TH0\TL0初值P1.0取反中斷返回T0中斷子程序圖主程序流程圖第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學3.2設(shè)計思路音符通過定時器T0產(chǎn)生,然后通過鍵盤不斷的掃描,根據(jù)按鍵功能,將不同按鍵所對應(yīng)的頻率信號發(fā)送到集成運放中放大,最后送給喇叭發(fā)出對應(yīng)的音符以發(fā)出相應(yīng)的聲音.在主程序流程圖中,T0初始化以后,首先要通過掃描鍵盤,判斷是否有按鍵按下.若沒有,則繼續(xù)掃描,不斷重復循環(huán)過程,直到發(fā)現(xiàn)按鍵按下,程序才能根據(jù)按鍵的功能,將相對應(yīng)的音符T值裝入到T0后,T0開始啟動.程序隨后繼續(xù)掃描按鍵,若按鍵保持按下狀態(tài),則T0繼續(xù)保持工作狀態(tài),直到按鍵松開,T0停止工作,返回初始狀態(tài),等待下一次掃描按鍵結(jié)果.在中斷子程序中,程序先保存現(xiàn)場,并重裝TH0\TL0的初值,然后將P1.0按位取反,重新送入P1.0,最后中斷返回.第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學3.3示例程序1(產(chǎn)生按鍵音符方案1)ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP BREAKMAIN: MOVTMOD,#01H ;設(shè)置定時器0的工作方式 SETBEA SETBET0 ;設(shè)置定時器0中斷 SETBTRO ;啟動定時器0WAIT1: LCALLKEY ;調(diào)用KEY子程序,判斷是否有鍵按下?第幾個? CLREA ;屏蔽中斷 CJNER3,#00H,WAIT1 ;如果R3=0,表示有鍵按下 MOVA,22H ;將22H里存放的按鍵號送給A RLA ;因為查表里都是字,所以乘2查得數(shù)據(jù) MOVDPTR,#TABLE ;指向表頭 MOVCA,@A+DPTR ;查表 MOVTH0,A ;將數(shù)據(jù)高位送TH0 MOV21H,A ;將高位備份 MOVA,22H ;將22H里存放的按鍵號送給A RLA ;因為查表里都是字,所以乘2查得數(shù)據(jù) INCA ;取低位數(shù)據(jù) MOVCTL0,A MOV20H,A第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學WAIT2: LACLLKEY SETBA CJNER3,#00H,WAIT1 JMPWAIT2KEY: MOVR3,#00H ;KEY子程序,判斷是否有鍵按下,第幾個? MOVR1.#0FFH MOVR0,#00H MOVA,R1 MOVP2,A MOVA,P2 CLRC CLRC ;利用標志位C來判斷哪個鍵按下 MOVR2,#08HWAIT3: RLCA ;移位判斷 JNCSTORE INCR0 DJNZR2,WAIT3STORE: MOV22H,R0 ;將按鍵號存22H,R3=0有鍵按下 MOVR3,#00H RETBREAK: PUSHACC ;中斷產(chǎn)生方波,從P1.0口輸出 PUSHPSW MOVTL0,20H MOVTH0,21H CPLP1.0 POPPSW POPACC RET1TABLE: DW65030,64968,64898,64820,64777,64684,64580;7,6,5,4,3,2,1, END第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學3.4示例程序2(帶擴展功能的程序設(shè)計)讓整個電路不是單單只能發(fā)出單個音符,還能演奏出一小段音樂(生日快樂).ORG 0000HJMP MAINORG 000BHJMP TT0MAIN: MOVTMOD,#01H ;設(shè)置定時器0的工作方式 MOVIE,#82H ;設(shè)置中斷MAIN0: MOV30H,#00HNEXT: MOVA,30H MOVDPTR,#TABLE ;設(shè)置中斷 MOVCA,@A+DPTR MOVR2,A JZSTOP ANLA,#0FH JNZSINGCLR TR0JMP W1SING: DECA MOV22H,A RLA第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學 MOVDPTR,#TABLE1 ;查表 MOVCA,@A+DPTR MOVTH0,A MOV21H,A MOVA,22H RLA INCA MOVCA,@A+DPTR MOVTL0,A MOV20H,A SETBTR0W1: CALLDELAY INC30H JMPMAIN0TT0: PUSHACC ;中斷服務(wù)程序 PUSHPSW MOVTL0,20H MOVTH0,21H CPLP1.0 POPPSW POPACC RETIDELAY: MOVR7,#2 ;延時187msW2: MOVR4,#187第11頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一山東師范大學W3: MOVR3,#248 DJNZR3,$ DJNZR4,W3 DJNZR7,W2 DJNZR5,DELAY RETTABLE1: DW64260,64400,64524,64580 ;音符計數(shù)值 DW64684,64777,64820,64898 DW64968,65030,65058,65110 DW65157,65178,65217TABLE: DB82H,01H,81H,94H,84H ;節(jié)拍表 DB0B4H,0A4H,04H DB82H,01H,81H,94H,84H DB0C4H,0B4H,04H DB82H,01H,81H,0F4H,0D4H DB0B4H,0A4H,94H DB0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4H DB0C4H,0B4H,04H DB82H,0