项目四音乐演奏器设计.ppt

相关知识：键盘 1、键盘工作原理 （1）按键的分类 1）按键按照结构原理可分为两类: ① 触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等； ② 无触点开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。 前者造价低，后者寿命长。目前，单片机系统中最常见的是触点式开关按键。 2）按键按照接口原理可分为: ① 编码键盘。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别。 ② 非编码键盘。非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。 任务2 音乐演奏器 任务二 音乐演奏器的设计与实现 （2）键输入原理 1） 键盘接口的基本功能 ① 键扫描：监测有无键按下。 判别是否有键按下的方式有中断方式和查询方式两种： 中断方式：当键按下时，就向CPU发出中断请求。CPU响应后，对键盘扫描，进行识别，取出键值，作相应处理。 查询方式：每隔一定时间，CPU扫描键盘一次，查询有无键按下。若有键按下，则再查键值，作相应处理。 ② 去抖动： 一个电压信号通过机械触点的开/关过程中，由于机械触点的弹性作用，在开关瞬间均有抖动过程，会出现一系列的负脉冲， 图4-2 机械触点的开/关过程 任务二 音乐演奏器的设计与实现 a）硬件去抖 硬件消抖可以采用R-S触发器或单稳电路构成去抖电路，分别如图4-18所示。 硬件消抖因为要增加硬件开销， 造成电路复杂，除了在数字电路里使用外，在单片机系统中不太采用。 b）软件去抖 在检测到有键按下时，执行一个10ms的延时程序后，再确认该键是否保持闭合状态。另外一种方法是连续判断按键所在线路的电平，如果连续100次（甚至更多）都出现低电平（一般按键都是低电平表示按下），就认为按键已经稳定，可以进行识别，这是企业实际开发产品中常用的方法。 图4-3 硬件去抖电路 任务二 音乐演奏器的设计与实现 ③ 键识别：确定是哪一个键按下，取出键值。 每一个按键都要确定一个键值，以便实现按键功能的转移。散转指令就是要根据这个键值来转移。 ④ 其它可靠的逻辑处理办法： 一次锁定：不管一次按键的时间有多长，仅作一次处理。 2） 键输入操作的基本框图 图4-4 键输入框图 设计方案 选用AT89C51单片机芯片、时钟电路、复位电路、电源和按键和一个扬声器构成门铃电路控制的最小系统 。 任务实施 并 行 接 口 AT89C51 单片机 电源 时钟电路 复位电路 扬声器 图4-5 系统方案设计框图 按键 任务1 音乐门铃 任务1 音乐门铃 图4-6 音乐门铃电路原理图 设计方案 选用AT89C51单片机芯片、时钟电路、复位电路、电源和8个按键，按键采用矩阵式键盘，8个按键代表do,rui,mi,fa,so,la,xi,do等8个音阶，可弹奏不同声音。 任务实施 并 行 接 口 AT89C51 单片机 电源 时钟电路 复位电路 查询式键盘 图4-7 系统方案设计框图 扬声器 任务2 音乐演奏器 任务2 音乐演奏器 图4-8 系统方案设计框图 知识梳理与总结 1、单片机定时器的概念； 2、单片机定时器的工作方式； 3、C语言函数的定义和调用 ； 4、C语言定时器中断函数的设计 。 项目四 音乐演奏器设计 《单片机技术与应用》 项目导读 项目小结 任务1 音乐门铃 任务2 音乐演奏器设计 项目四 音乐演奏器设计 知识分布网络 定 时 / 计 数 器 基本结构 定时器组成 工作方式0:13位 工作方式 定时器工作原理 定时器TMOD和TCON 工作方式1:16位 工作方式2：8位 工作方式3：8位 项目四 音乐演奏器设计 项目四 音乐演奏器设计 定时或延时功能实现的一般方法： 1.软件定时：程序 2.不可编程的硬件定时：时基电路555， 外接定时部件-电阻和电容 3.可编程的定时器 任务1 音乐门铃 循环程序设计 1S延时程序 程序： void delay1s() //子函数体 { uint i,j; //定义局部变量 for(i=1000;i0;i--) //i=1000,即延时约1000ms=1s for(j=110;j0;j--); } 任务1 音乐门铃 相关知识：定时/计数器 1、定时器0和定时器1 （1）定时/计数器的组成框图 图4-1 8051定时器/计数器逻辑结构图 P3.4 P3.5 任务1 音乐门铃 由图4-1可知，8051单片机定时器/计数器由定时器0（T0）、定时器1（T1）、定时器方式寄存器TMOD和定时器控制寄存器TC