基于51單片機音樂盒PPT演示文稿下載(內含程序流程圖等資料)

ID:275439 · 發表于 2018-1-13 03:07

發音原理：播放一段音樂需要的是兩個元素，一個是音調，另一個是音符。首先要了解對應的音調，音調主要由聲音的頻率決定，同時也與聲音強度有關。對一定強度的純音，音調隨頻率的升降而升降；對一定頻率的純音、低頻純音的音調隨聲強增加而下降，高頻純音的音調卻隨強度增加而上升。另外，音符的頻率有所不同。基于上面的內容，這樣就對發音的原理有了一些初步的了解。
音符的發音主要靠不同的音頻脈沖。利用單片機的內部定時器/計數器0，使其工作在模式1，定時中斷，然后控制P2.0引腳的輸出音樂。只要算出某一音頻的周期（1/頻率），然后將此周期除以2，即為半周期的時間，利用定時器計時這個半周期時間，每當計時到后就將輸出脈沖的I/O反相，然后重復計時此半周期時間再對I/O反相，就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖。

設計采用STC89C52作為主控芯片，利用單片機內部定時器產生特定的音符頻率，控制節拍。采用DS18B20采集溫度，通過LCD1602顯示歌曲名稱和序號和溫度值，并可以通過按鍵實現歌曲的開始/暫停播放，上下曲的切換等功能。

原理圖如下所示，將數據口D0-D7連接到51單片機的P0上方便進行數據的傳輸；而V0口接一個可調電位器，當調節電位器位置改變時接入V0的電壓也隨之變化進行顯示的清晰度也隨之變化，所以在實際時采用電位器而不采用固定阻值的電阻就是為了能夠方便的調節以使用在電壓不同的場合；E是片選信號，R/W是讀寫信號，RS是寄存器選擇信號分別用一個IO口進行控制。

原理圖如右圖所示，其中DQ口為該芯片的數據口，單片機通過控制該口將采集到的溫度值傳輸到單片機上進行處理，由于DS18B20是單線通信，即發送和接收都是通過通信腳來進行。其接收時高阻輸入，其發送時是開漏輸出，即輸出0時通過三極管下拉為低電平，而輸出1時，則為高阻，需要外接上拉電阻將其拉為高電平，因此是需要外接上拉電阻，否則無法輸出穩定高電平。

電路圖如右邊所示，按鍵一端連接單片機的I/O口，另一端連接電源地。而單片機的I/O在懸空沒有作為輸出的情況下是默認高電平，當按鍵按下后相當于I/O口短接電源地，這種按鍵是金屬接觸的方式所以會有抖動紋波的情況，所以在程序中需要適當的加上短暫的延時消抖。
這樣通過檢測I/O口是否有出現低電平然后消抖就可以判斷是否有按鍵按下，在對應執行相應的功能。

      主函數void main()是程序的入口函數，單片機上電后先進行初始化，重置變量數值，然后對外圍器件進行初始化，完后進入死循環不斷的檢測處理。如果沒有進入死循環的話，那么程序就只執行一遍就退出了，而達不到實時檢測的效果。
注意：程序流程圖詳見附件
      首先需要將顯示位置的地址通過命令寫入，然后將數據按順序的進行寫入即可。在寫入地址后顯示第一個內容后地址會自動加一。函數名lcd1602_write_character(uchar x，uchar y，uchar *p)，參數為x，y，*s，其中的x，y表示在液晶顯示屏上的位置坐標，*s是需要顯示的字符數組。程序會根據位置坐標計算出顯示位置的首地址。
      首先需要讓DS18B20復位，然后如果總線上只有一個傳感器的話可以跳過讀系列號，如果有多個傳感器的時候就需要匹配系列號，接著啟動溫度轉換，然后在進行一次復位同樣跳過系列號的匹配，接著發送讀取溫度指令，最后讀取溫度寄存器。讀取完后將數據進行轉換成實際溫度即可。
      通過這次設計，我學到了不少課本、課堂上沒涉及到的知識。學會了將以前學過的零散的知識聯系在一起解決問題，也鍛煉了自己的動手能力。經過長時間的硬件設計、軟件調試，本系統基本完成要求的功能。不足之處有：1.硬件的穩定性有待進一步提高。2.系統界面人性化還不足。
      我的綜合設計主要涉及硬件和軟件兩方面的內容，通過這些我的硬件和軟件開發能力都獲得了提高。首先硬件方面，基本掌握了原理圖繪制軟件的使用方法，并設計了一個單片機最小系統。通過硬件電路搭建的過程，使我對51系單片機的接口有了更深層次的理解，熟悉了一些單片機常用的外圍電路引腳和連接方法，如LCD液晶，鍵盤等。并且提高對問題的分析和解決能力，加深了對所學理論知識的理解和運用