数字音乐盒的设计讲述.doc

单片机与接口技术 课程设计(论文) 数字音乐盒的设计 院（系）名称 电子与信息工程学院 专业班级 通信121班 学号 120405003 学生姓名 潘凤麟 指导教师 高影 讲师 起 止 时 间： 2015.7.4—2015.7.13 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院 教研室：通信工程 学 号 120405003 学生姓名 潘凤麟 专业班级 通信121班 课程设计（论文）题目 数字音乐盒的设计 课程设计（论文）任务 完成数字音乐盒的硬件和软件设计。 设计任务包括： 1、系统硬件框图设计说明 2、利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少3首乐曲，每首不少于30s）； 3、采用LCD显示乐曲名称，可通过按键选择乐曲、暂停、播放。 4、在Keil中完成程序的编辑和调试； 5、通过Keil和Proteus进行联合仿真。 指导教师评语及成绩 平时成绩： 答辩成绩： 论文成绩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：平时成绩占20%，答辩成绩占40%，论文成绩占40%。摘 要 单片机是把CPU、存储器和I/O接口集成在一片半导体硅片上的微型计算机。本次课程设计所设计出的数字音乐盒就是基于单片机的一个系统。它的的硬件电路部分采用Proteus软件进行设计，以AT89C51单片机作为主芯片，用其I/O口产生不同频率的方波来驱动蜂鸣器发出不同的音调，再配以LCD显示屏和4*4键盘实现必要的显示和控制。软件部分采用Keil与Proteus进行联合仿真，并用汇编语言来设计程序，把用Keil生成的HEX文件写入到单片机中即可实现设计所要求的功能。 通过Proteus与Keil的联合仿真，该数字音乐盒可播放3首不同的歌曲，并可通过LCD显示屏显示歌曲名称或序号；可通过4*4键盘实现对歌曲的选择，暂停，与播放功能，故仿真结果符合设计要求。 关键词： 数字音乐盒；LCD显示屏；键盘 目 录 第1章 绪论 1 1.1 AT89C51简介 1 1.2 仿真环境简介 2 1.3本文研究内容 3 第2章 数字音乐盒硬件电路图的设计与分析 4 2.1 总体设计方案分析 4 2.2 数字音乐盒部分电路原理说明 4 2.2.1 蜂鸣器驱动部分电路图与原理说明 4 2.2.2 LCD显示部分电路图与原理说明 5 2.2.3 键盘控制部分电路图与原理说明 6 第3章 数字音乐盒的软件设计 7 3.1 数字音乐盒总体软件程序流程图与分析 8 3.2 数字音乐盒各子程序的设计与分析 8 3.2.1 系统初始化子程序设计与分析 9 3.2.2 LCD显示子程序设计与分析 9 3.2.3 蜂鸣器频率控制子程序设计与分析 10 3.2.4 键盘控制子程序设计与分析 11 第4章 仿真结果与分析 12 4.1 仿真结果 12 4.2 仿真步骤与结果分析 13 第5章 总结 15 参考文献 16 附 录Ⅰ 17 附 录Ⅱ 18 附 录Ⅲ 19 第1章 绪论 1.1 AT89C51简介 所谓单片机，是指把CPU、存储器和I/O接口集成在一片半导体硅片上的微型计算机。单片机的始祖是由Intel公司所开发出的MCS-51系列单片机。在20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让或技术交换的形式把其开发单片机的内核技术转让给了许多半导体芯片生产厂家，ATMEL公司就是其中之一，它开发出的AT89C51单片机被人们广泛地应用于生活与生产当中。下面分别简要介绍AT89C51的硬件结构及引脚。 AT89C51单片机的硬件结构如下图1.1所示，主要由8大部分构成：1个8位的微处理器，完成运算与控制功能；片内128B的数据存储器，可扩展至片外64KB；64KB的程序存储器，其类型是Flash ROM,它的读写速度非常快，电擦除次数可达到10000次；4个8位的可编程并行I/O口（P0,P1,P2,P3)，可提供地址总线，数据总线，以及控制总线；1个全双工的串行口；2个16位的定时/计数器（T0，T1)；中断系统：包含5个中断源(外部中断0，定时器T0，外部中断1，定时器1，串行口中断）和2个中断优先级（低级，高级）；21个特殊功能寄存器。 图1.1 AT89C51硬件结构图 AT89C51的引脚采用40引脚双列直插式封装（DIP）方式，