基于单片机简易计算器设计.doc

单片机技术课程设计报告 （201~2013学年第2学期）1.设计任务 2.系统总体方案设计 2.1 各模块方案选择与论证 2.1.1 播放模块 2.1.2 按键控制模块 2.2 总体硬件组成框图 3．系统的硬件设计 3.1中心控制模块的硬件设计 3.2声音播放模块的硬件设计 3.3按键控制模块和复位电路模块的硬件设计 4． 单片机最小系统设计 4.1 电子琴主要电路及其芯片 4.2 音频功放电路 4.3 扬声器 4.4 系统软件流程 5． 电路的仿真和调试 6.实物调试 6.1 实物调试 7. 心得体会 附录 1.设计任务 利用所给键盘的1,2,3,4,5,6,7,8八个按键，能够发出8个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的按键则发另一音调的声音。2.系统总体方案设计 2.1 各模块方案选择与论证 ? 2.1.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.1.2 按键控制模块 电子琴设有8个按键，都作为音符输入。8个按键分别代表8个音符，包括中音段的全部音符，通过软硬件设计，模式转换按键触发外部中断，中断使程序跳转，实现模式转换，启动电子琴。。 2.2 总体硬件组成框图 该设计方案是通过按键随意按下所要表达的音符，作为电平送给主体电路，中央处理器通过识别，解码输出音符，在扬声器中发出有效的声音。通过这样可以不断的弹奏我们想要的音符或者是音调，电路由复位电路，指示灯电路，和功能按键电路组成，通过功能键可以选择播放音乐或者弹奏音节，硬件主要有下面几个部分组成。 图1电子琴硬件设计框图 用P2口的高四位和P2口的第四位作为按键的接口，用P1口做信号输出口 3．系统的硬件设计 为了使电子琴的控制系统更加的方便、灵活以及稳定性，我们对系统硬件进行了简约和优化，使硬件更加的实用，更加的人性化，硬件电路包括中心控制模块、播放模块、按键控制模块、复位按键模块四大类。 3.1中心控制模块的硬件设计 这次设计的中心控制模块是采用AT89S52单片机来控制整个系统。其中P2口作为输入口，P1口为信号输出口，P1.0连接音响驱动电路。 3.2声音播放模块的硬件设计 如下图所示，为声音的播放模块，它接到P1.0口上，当有按键按下时，它通过AT89S52中心控制芯片的识别后发出相应的音符。 图2音频放大电路 3.3按键控制模块和复位电路模块的硬件设计 在P2口连接有8个按键开关加8个拉电阻，它们一端接5伏电源，一端接地。只要有一个按键被按下，并被单片机扫描到，则会播放发出音符。 图3上图为按键复位电路 图4上图为按键电路 4． 单片机最小系统设计 4.1 电子琴主要电路及其芯片 在电子琴主要电路设计中，我们采用了AT89S52单片机芯片，其特点及管脚封装如下介绍一般。 At89s52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash AT89S52P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。 端口引脚 第二功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INTO(外中断0) P3.3 INT1(外中断1) P3.4 TO(定时/计数器0) P3.5 T1(定时/计数器1) P3.6 WR(外部数据存储器选通) P3.7 RD(外部数据存储器读选通) 此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。 RST——复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。