单片机课程设计--电子音调发生器精要.doc

单片机课程设计报告 电子音调发生器 学院 电子信息工程学院 题目 电子音调发生器 设计的任务及要求 利用JD51开发板上的按键S1~S4和蜂鸣器设计电子音调发生器，要求： （1）利用JD51开发板上的按键S1~S4进行音调选择，即按下不同的开关产生不同的音调，依次按动S1~S4 及组合按键，蜂鸣器发出1234567i八个音调；并在数码管上显示。 （2）编写2支歌曲，并可进行选择播放。 三、工作原理及设计思路 工作原理： 音节由不同频率的方波产生，音节与频率的关系通过查表可得。要产生音频方波，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。 利用计时器计时此半周期时间，每当计时到后就将输出方波的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚得到此频率的方波。 在JD51单片机上，产生方波的I/O脚选用P2.4，通过跳线相连 （1/2）*(1/f)=(12/fosc)*(256-x) 即 x=256-(fosc/24f) 其中f:音调频率，当晶振fosc=11.0592MHz时，音节“1”相应的定时器初值为x,则可得x=63777D=F921H 其它的可同样求得。 表1 音调 频率（Hz） 1 262 F921 2 294 F9E1 3 330 FA8C 4 349 FAD8 5 392 FB68 6 440 FBE9 7 494 FC5B i 523 FC8F 设计思路 1.总体框图 硬件图 2.蜂鸣电路 模块由蜂鸣器驱动电路和89C51组成。 选择一只压电式蜂鸣器，压电式蜂鸣器工作时约需要100MA驱动电流。当89C51输出为低电平时蜂鸣器产生蜂鸣音，89C51 输出为高电平时，蜂鸣器不发声。 四、软件设计流程及描述 根据要实现的功能，流程图如下： 熟悉定时器和键盘扫描电路的工作原理及编程方法。 1．程序设计描述 电子音调主要的工作是将按键的信息读取，然后根据按键的数字，用定时器输出相对应的频率，实现音调的发生。 程序主要为5部分，按键扫描、中断计时、数码显示、音乐播放、主程序，他们分别执行不同的功能。 2.各部分功能介绍 （1）按键读取程序 键盘键值读取程序包括键盘扫描、消除抖动、键译码等内容。按键的识别主要有两种方法：行反转法和行扫描法。因为键盘为机械开关，容易引入抖动。为了消除抖动干扰，在程序中要加入消除抖动的部分。 （2）中断计时 中断部分，中断定时器1主要负责输出不同频率的方波，产生声音，中断定时器1主要是计时按键时间及按键间隔时间的功能，在播放音乐的时候，还担任着播放音乐的节拍的任务。 （3）音乐播放 音乐播放部分主要是播放音乐，实现按键重播和播放程序里面的音乐的功能。 （4）主程序 主程序主要是随时发出按键的声音功能，并且通过不同P口的扫描，判断是否是播放按键声音还是播放音乐，还是继续发出按键声音。 五、proteus仿真设计及描述 按键S1：数码管显示1，同时能听到蜂鸣器响音调1 按键S2：数码管显示2，同时能听到蜂鸣器响音调2 按键S3：数码管显示3，同时能听到蜂鸣器响音调3 按键S4：数码管显示4，同时能听到蜂鸣器响音调4 因为音调5,6,7，i以及音乐都是由两个按键控制的，所以在仿真时不能实现。 实际效果图 音调1： 音调2 音调5 音调6 六、汇编源程序代码 /*SB1 1音 SB2 2音 SB3 3音 SB4 4音 SB1SB2 5音 SB2SB3 6音 SB3SB4 7音 SB1SB4 i音 SB1SB3 第一首歌 SB2SB4 第二首歌 */ ORG 0000H LJMP KEYP0 ;跳至KEYP0程序 KEYP0: MOV R0,#00H ;数据首地址 CLR TR0 ;TR0置零，定时未开始 SETB P2.4 ;关蜂鸣器 SETB P2.3 ;关数码管 W: MOV R0,P3 ;扫描按键输入 CJNE R0,#0FFH,KEYPO1 ;有输入时跳转（R0≠0FFH时跳至KEYP01程序） JMP W