單片機(jī) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告(完成版).doc

單片機(jī) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 音 樂 門 鈴 院系： 電氣信息工程系 專業(yè)： 通信工程 組長(zhǎng)： 吳 楠 學(xué)號(hào)： 20100606019 組員1： 劉靜靜 學(xué)號(hào)： 20100606017 組員2： 張琳娜 學(xué)號(hào)： 20100606018 組員3： 李 元 學(xué)號(hào)： 20100606020 組員4： 黃智鑫 學(xué)號(hào)： 20100606049 組員5： 學(xué)號(hào)： 組員6： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 李 寧 2011年01月06日16電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告一、選題目的和意義：選題目的：近幾年來，隨著市場(chǎng)上智能化樓宇的不斷升溫，門鈴系統(tǒng)已作為智能化辦公室和智能化住宅小區(qū)的一個(gè)重要組成部分，被各商家和用戶所接受。人們已開始習(xí)慣用門鈴系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鐵鑰匙去管理各通道門，這使門鈴系統(tǒng)得到了飛躍性的發(fā)展。隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)人們對(duì)物質(zhì)生活的滿足，這將會(huì)日益成為今后的一個(gè)重要發(fā)展的方向。對(duì)于我們剛學(xué)習(xí)單片機(jī)的初學(xué)者來說，能夠獨(dú)立完成課題設(shè)計(jì)，使我們對(duì)單片機(jī)有了更深的認(rèn)識(shí)。這不僅是鍛煉自己動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)，而且對(duì)于培養(yǎng)自己對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)的興趣也是有很大的幫助的。音樂門鈴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物，在現(xiàn)代生活中扮演重要角色。雖然音樂門鈴看起來簡(jiǎn)單，但是它是所有單片機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，一個(gè)良好的基礎(chǔ)才是成功的一半。本系統(tǒng)主要完成該電子門鈴不僅具有普通電子門鈴的功能，而且還具有一些擴(kuò)展功能。從以前的“叮咚”門鈴，它價(jià)格便宜，性能可靠，耗電量少，安裝也簡(jiǎn)便；后來就有了音樂門鈴，按下再也不是“叮咚”聲，而是悅耳的音樂，讓客人可以耐心的等待。所以，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)能播放六種音樂的門鈴。一個(gè)好的設(shè)計(jì)如果成功的話會(huì)大大的提高自己對(duì)單片機(jī)的興趣。意義：我們通過動(dòng)手實(shí)踐操作，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)原理的有關(guān)知識(shí)，特別是程序的編程方面，加深了對(duì)單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步鞏固了對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理解，掌握簡(jiǎn)單單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試的方法。在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)課題要求，復(fù)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，查詢相關(guān)的資料。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，找到適合的方案，找到需要的元器件及工具，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)單片機(jī)設(shè)計(jì)我們不僅僅要重視結(jié)果是如何的，更重要的是過程，我們?cè)谶@個(gè)設(shè)計(jì)的過程中能夠熟悉keil和Protues兩個(gè)軟件在單片機(jī)仿真的作用。這次的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)是通過實(shí)踐操作和理論相結(jié)合，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，提高科學(xué)的思維能力，更在兩周的時(shí)間了解了更多的有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)，使知識(shí)更加豐富，使自己更加充實(shí)。與此同時(shí)，我們也對(duì)團(tuán)隊(duì)分工合作有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，只有通過合理的分工合作，我們們才能夠在短短一周的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，相信這對(duì)以后在社會(huì)上工作和學(xué)習(xí)會(huì)有很多幫助，讓我們能更好的進(jìn)入工作狀態(tài)。最重要的是，這次課程設(shè)計(jì)也增加了我們對(duì)問題的研究和探討，在我們以后的學(xué)習(xí)中會(huì)有更多的幫助。學(xué)生姓名任務(wù)分工學(xué)生姓名任務(wù)分工學(xué)生姓名任務(wù)分工吳楠焊接調(diào)試?yán)钤绦蚓帉憚㈧o靜原理圖設(shè)計(jì)黃智鑫程序編寫張琳娜PCB版圖繪制二、主要研究?jī)?nèi)容：1. 我們自本次設(shè)計(jì)中，熟悉的掌握了單片機(jī)在實(shí)際的應(yīng)用中的使用方法和過程步驟。為以后的其它設(shè)計(jì)打下了一定的基礎(chǔ)。2. 建立音樂，把音樂的音符找出，建立各個(gè)音符的定時(shí)常數(shù)T值表，編寫程序時(shí)，我們把T值表按順序建立在TABLE欄，每個(gè)發(fā)音副使用一個(gè)字節(jié)，字節(jié)的位代表音符的節(jié)拍。字節(jié)的高4位代表音符的高低，低四位代表音符的節(jié)拍。如果1拍為0.4秒，1/4秒就是0.1秒，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。假設(shè)1、4拍為1DELAY,則1拍應(yīng)為4DELAY時(shí)間，其余節(jié)拍就是它的倍數(shù)。1/4拍的延時(shí)時(shí)間在此我們?cè)O(shè)為125毫秒，音符節(jié)拍碼編程時(shí)放在程序的最后面SONGx處3.理解中斷工作方式，懂得了使用中斷控制器及中斷入口地址處理中斷響應(yīng)。4.還有一個(gè)關(guān)鍵的內(nèi)容就是編寫相關(guān)程序，使門鈴變換出不同的音樂鈴聲來。在設(shè)計(jì)中，掌握單片機(jī)外部中斷的設(shè)置方法及使用步驟，能編寫簡(jiǎn)單實(shí)用的中斷服務(wù)子程序。可以說，我對(duì)單片機(jī)的中斷有了一個(gè)比較深入的了解。5.掌握了一些單片機(jī)在使用中到的軟件和開發(fā)設(shè)備，例如keil與Protues軟件。這與我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室的情況不一樣用很大的自由性。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（相關(guān)原理框圖）：1.原理圖：原理圖系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心，加上外圍電源時(shí)鐘電路、LM386功放電路及揚(yáng)聲器電路組成。Atmel公司的生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)是一種低功耗/低電壓、高性能的8位單片機(jī)，內(nèi)部除CPU外，還包括128字節(jié)RAM，4個(gè)8位并行I/O口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，片內(nèi)集成4K字節(jié)可改變程序Flash存儲(chǔ)器，具有低功耗，速度快，程序擦寫方便等優(yōu)點(diǎn)，完全滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要。LM386功放最大的特點(diǎn)是低功耗，高增益。本設(shè)計(jì)LM386電源電壓為30V，以便為揚(yáng)聲器提供更高的頻率。本次設(shè)計(jì)應(yīng)用了AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的電子音樂門鈴，僅需AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)，再加一片LM386做音頻小功放，輸出到揚(yáng)聲器。音樂是音符組成，不同的音符是由相應(yīng)頻率的振動(dòng)產(chǎn)生，產(chǎn)生不同的音頻需要有不同固定周期的脈沖信號(hào)。要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期T(1/F)，然后將此周期T除以2，即為半周期的時(shí)間。我們利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器T0，使其工作在計(jì)數(shù)器模式MODE1下，初始化適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)值TH0及TLO以計(jì)時(shí)這個(gè)半周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到后就將輸出脈沖的P1.0口反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間，再對(duì)P1.0口反相，就可在單片機(jī)P1.0引腳上得到此頻率的脈沖。P1.0引腳脈沖接LM386作音頻功放，然后輸出到揚(yáng)聲器，從而發(fā)出美妙的音樂。PCB原理圖延時(shí)開始設(shè)定時(shí)器工作方式開中斷T0是否被按下結(jié)束T0被按下次數(shù)調(diào)歌曲T0是否被放開NONOYESYES程序流程圖軟件程序由主程序、定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序和延時(shí)子程序組成。系統(tǒng)初始化后，系統(tǒng)掃描按鍵判斷是否有鍵按下，有按鍵按下時(shí)，根據(jù)按下鍵的次數(shù)，向音頻字符碼指針賦以不同歌曲的地址，通過定時(shí)器T0中斷子程序使P1.0口輸出相應(yīng)頻率的音頻脈沖以達(dá)到發(fā)聲目的。2.相關(guān)程序： ORG 00H JMP START ORG 0BH JMP TIM0START: MOV TMOD,#00000001B MOV IE,#10000010B JB P3.4,$ CALL DELAY1 JNB P3.4,$ MOV 31H,#00HSTART0: MOV 30H,#LOW SONGNEXT: MOV A,30H MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV R2,A JZ END0 ANL A,#0FH MOV R5,A MOV A,R2 SWAP A ANL A,#0FH JNZ SING CLR TR0 JMP D1SING: DEC A MOV 22H,A RL A MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV THO,A MOV 21H,A MOV A,22H RL A INC A MOVC A,A+DPTR MOV TL0,A MOV 20H,A SETB TR0D1: CALL DELAY INC 30H JMP NEXTEND0: CLR TR0 MOV A,31H XRL A,#00H JNZ END1 JB P3.4,$ CALL DELAY1 JNB P3.4,$ INC 31H MOV 30H,#LOW SONG1 JMP NEXTEND1: MOV A,31H XRL A,#01H JNZ END2 JB P3.4,$ CALL DELAY1 JNB P3.4,$ INC 31H MOV 30H,#LOW SONG2 JMP NEXTEND2: MOV A,31H XRL A,#02H JNZ END3 JB P3.4,$ CALL DELAY1 JNB P3.4,$ INC 31H MOV 30H,#LOW SONG3 JMP NEXT END3: MOV A,31H XRL A,#03H JNZ END4 JB P3.4,$ CALL DELAY1 JNB P3.4,$ INC 31H MOV 30H,#LOW SONG4 JMP NEXT END4: MOV A,31H XRL A,#04H JNZ END5 JB P3.4,$ CALL DELAY1 JNB P3.4,$ INC 31H MOV 30H,#LOW SONG5 JMP NEXT END5: JMP STARTTIMO: PUSH ACC PUSH PSW SETB RS0 CLR RS1 MOV TL0,20H MOV TH0,21H CPL P1.0 POP PSW POP ACC RETIDELAY: MOV R7,#02D2: MOV R4,#125D3: MOV R3,#248 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D3 DJNZ R7,D2 DJNZ R5,DELAY RETDELAY1:MOC R4,#20D4: MOV R3,#248 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D4 RET ORG 300HTABLE: DW 64260,64400,64524,64580 DW 64684,64777,64820,64898 DW 64968,65030,65058,65110 DW 65157,65178,65217SONG: DB 42H,42H,42H,52H,64H,04H DB 62H,62H,62H,72H,84H,04H DB 92H,92H,82H,72H,64H,04H DB 82H,82H,52H,62H,44H,04H DB 42H,42H,42H,52H,64H,04H DB 62H,62H,62H,72H,84H,04H DB 92H,92H,82H,72H,64H,04H DB 82H,82H,52H,62H,44H,04H DB 00HSONG1: DB 82H,01H,81H,94H,84H DB 0B4H,0A4H,04H DB 82H,01H,81H,94H,84H DB 0C4H,0B4H,04H DB 82H,01H,81H,0F4H,0D4H DB 0B4H,0A4H,94H DB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4H DB 0C4H,0B4H,04H DB 00HSONG2: DB 84H,94H,88H DB 64H,54H,68H DB 84H,64H,54H,44H DB 62H,82H,42H,62H,58H DB 84H,94H,88H DB 64H,54H,68H DB 84H,64H,54H,44H DB 52H,42H,52H,62H,48H DB 00HSONG3: DB 84H,02H,82H,64H,54H DB 64H,54H,48H DB 64H,02H,52H,44H,24H DB 14H,24H,18H DB 24H,02H,22H,42H,24H DB 44H,54H,68H DB 54H,02H,52H,84H,84H DB 54H,64H,48H DB 00HSONG4: DB 44H,54H,64H,44H DB 44H,54H,64H,44H DB 64H,74H,88H DB 64H,74H,88H DB 82H,92H,82H,72H,64H,44H DB 82H,92H,82H,72H,64H,44H DB 44H,84H,48H DB 44H,14H,48H DB 00HSONG5: DB 62H,82H,82H,62H,98H DB 92H,0B2H,0B2H,82H,98H DB 62H,82H,82H,52H,68H DB 92H,0B2H,0B2H,82H,98H DB 62H,82H,82H,62H,92H,92H,94H DB 92H,0B2H,0B2H,92H,84H,94H DB 0B8H,0B4H,04H DB 00H END四、設(shè)計(jì)的方法及步驟：1.初步構(gòu)思設(shè)計(jì)的框架圖。2.用protel99se畫出電路圖。3.用protues仿真軟件仿真，是否能達(dá)到自己想要的效果。4.選購(gòu)適合的元器件。5.建立音樂，把音樂的音符找出，建立各個(gè)音符的定時(shí)常數(shù)T值表，編寫程序。6.用面包板進(jìn)行調(diào)試，看在實(shí)踐中是否能夠?qū)崿F(xiàn)。7.如果有問題，找出其中的不足，解決問題。8.用萬用板焊出實(shí)物。9.向51單片機(jī)中寫入程序，驗(yàn)證成品試驗(yàn)效果。五、結(jié)果及討論：結(jié)果：通過自己動(dòng)手做并解決了相應(yīng)的問題，但由于器件的差別和焊接問題，使我們的門鈴設(shè)計(jì)沒有按照計(jì)劃播放音樂。這次設(shè)計(jì)我們不僅學(xué)到了單片機(jī)的定時(shí)中斷，外部中斷，對(duì)其中斷有了一個(gè)比較深入的了解，而且從中發(fā)現(xiàn)了許多的問題，從而解決了心中的疑惑。設(shè)計(jì)中我們嘗試著編寫不同的程序來改變音樂的花樣，這樣不僅可以使音樂門鈴更具有實(shí)用性，更重要的是鍛煉了我們的編程能力，為以后的單片機(jī)學(xué)習(xí)有很大的幫助。單片機(jī)作為我們的主要專業(yè)課之一，雖然在大三開學(xué)初我們對(duì)這門課并沒有什么興趣，覺得那些程序枯燥乏味，但在這次課程設(shè)計(jì)后我們發(fā)現(xiàn)自己在一點(diǎn)一滴的努力中對(duì)單片機(jī)的興趣也在逐漸增加。作為一名通信專業(yè)的大三學(xué)生，我們覺得做單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是十分有意義的，而且是十分必要的。雖然過去從未獨(dú)立應(yīng)用過它們，但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我們發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我們做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲。然后，要做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)，就必須做到：在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題是很正常的，但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我們受益終身。在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。我們通過查閱大量有關(guān)資料，并在小組中互相討論，交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，若遇到實(shí)在搞不明白的問題就會(huì)及時(shí)請(qǐng)教老師，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。通過這次課程設(shè)計(jì)我們也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處，雖然感覺理論上已經(jīng)掌握，但在運(yùn)用到實(shí)踐的過程中仍有意想不到的困惑，經(jīng)過一番努力才得以解決。在完成單片機(jī)課程設(shè)計(jì)后,我們發(fā)現(xiàn)我們還有許多不足,所