课程设计-基于单片机音乐倒数计时器的设计

课程设计报告书课程名称单片机应用技术课程设计任务书课程设计题目基于单片机音乐倒数计时器的设计课程设计时间2013年3月25日2013年3月29日课程设计小组成员课程设计目的电类专业课程设计环节，是学习电类专业核心课程所必需的教学环节，是在教师的指导下，通过学生独立完成课题来实现对学生的综合性训练，培养学生运用课程中所学到的理论与实践紧密结合，独立解决实际问题的能力，同时也是对知识技能的巩固和深化课程设计任务设计一个简易的倒数计数器课程设计主要技术指标利用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。课程设计进度计划3月25日确立课题构思3月26日查找资料3月27日编写程序绘制元件图3月28日完成课题任务签发时间2013年3月25日任务完成时间20133月29日学生签名指导教师签名课程设计报告书一、设计功能描述用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1K4动作如下。K1可调整倒计数的时间160分钟。K2设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。K3设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。K4设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1键，则在LCD上显示出设置画面。此时，若A按操作键K2增加倒计数的时间1分钟。B按操作键K3减少倒计数的时间1分钟。C按操作键K4设置完成。二、系统分析与设计1原理图图11为音乐倒数计时器原理图，由复位电路，晶振电路，显示电路，输入电路组成，K1，K2，K3为设置时间开关，K4为确认开关，上电LED灯亮，进行设置，确认后倒计时开始，LED灯灭，时间到后发出音乐提醒。11音乐倒数计时器原理图2单片机应用系统说明（单片机介绍及最小系统说明）51系列单片机由CPU、存储器、并行I/O口、定时/计数器、串行口及中断系统等组成，其各组成部分通过内部三总线相连。1中央处理器（CPU）中央处理器是整个单片机的核心部件，是8位数据处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单片机系统协调工作，完成运算和控制功能等操作。2数据存储器（内部RAM）89C51/89S51内部有256BRAM，其中包含128B用户数据存储单元地址为00H7FH和128B特殊功能寄存器单元地址为0HFFH，它们是统一编址的。特殊功能寄存器只能用于存放控制指令数据，而不能用于存放用户数据。所以用户能使用的RAM只有128B，可存放读写的数据和运算的中间结果等。（3）程序存储器（内部ROM）89C51/89S51内部有4KBFLASH存储器89C52/89S52有8KB，程序存储器用于存放用户程序和原始数据等。（4）定时/计数器89C51/89S51有2个16位的可编程定时/计数器T0和T189C52/89S52有3个，除T0、T1以外，还有一个定时/计数器T2，实现定时或计数功能。（5）并行输入/输出I/O口51系列单片机有4个8位并行I/O口P0、P1、P2和P3，用于单片机与外部设备之间的数据并行输入/输出。（6）串行口51系列单片机内置一个全双工异步串行通信口，用于单片机与其他具有相应接口的设备之间的异步串行数据传送。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括单片机、晶振电路、复位电路。对51系列单片机来说,单片机晶振电路复位电路,便组成了一个最小系统但是一般我们在设计中总是喜欢把按键输入、显示输出等加到上述电路中,成为小系统。应用89C51（52）单片机设计并制作一个单片机最小系统，达到如下基本要求（1）具有上电复位和手动复位功能。（2）使用单片机片内程序存储器。（3）具有基本的人机交互接口。按键输入、LED显示功能。（4）具有一定的可扩展性，单片机I/O口可方便地与其他电路板连接。单片机系统正常工作的保证，如果振荡器不起振，系统将会不能工作；假如振荡器运行不规律，系统执行程序的时候就会出现时间上的误差，这在通信中会体现的很明显电路将无法通信。他是由一个晶振和两个瓷片电容组成的，X1和X2分别接单片机的X1和X2，晶振和瓷片电容是没有正负的，注意两个瓷片电容相连的那端一定要接地。给单片机一个复位信号（一个一定时间的低电平）使程序从头开始执行；一般有两中复位方式上电复位，在系统一上电时利用电容两端电压不能突变的原理给系统一个短时的低电平；手动复位，同过按钮接通低电平给系统复位，这时如果手按着一直不放，系统将一直复位，不能正常工作。12单片机晶振电路与复位电路图12为晶振电路与复位电路，又称单片机最小电路3显示电路13显示电路图13为显示电路，显示电路由单片机和一个共阳4段数码管组成，P1为输入口，P2口为片选口。4输入电路14输入电路图图14为输入电路，上电K2，K3,K4为时间设置，K1为确定，确定后K2，K3为微调，K4为确认，设置阶段LED灯亮，开始后灭，倒计时结束后又蜂鸣器输出音乐。三、数据元件表数据元件表31元件名称元件个数单片机AT89C511开关5470R电阻110K电阻1蜂鸣器1共阳四段数码管1LED灯1石英晶体振荡器1电解电容1原片电容2四、程序设计1流程图上电后进行第一次设置，K2为5分钟，K3为10分钟，K4为20分钟，K1为确定，按下K1后进行2次设定K2为加1分钟，K3为减1分钟，K4为确定，确定后开始倒计时，期间按任何开关无效，时间到蜂鸣器发出音乐，按下复位键结束再次设置。如图41所示。蜂鸣器发声初始化调整计数器值扫描键盘扫描计数器按键是否有按下计数值是否为0开始结束LCD显示计数值计数器停止倒计数是是否否扫描复位电路复位是否41流程图2程序ORG0000HLJMPSTART跳转到主程序ORG0003HLJMPJIA1FEN跳转到外部中断0ORG000BHLJMPTIME0跳转到计数器中断0ORG0013HLJMPJIAN1FEN跳转到外部中断1ORG0001BHLJMPTIME2跳转到计数器中断1STARTMOVIE,0FH打开外部中断01口和计数器中断01口MOVTCON,05H让外部中断判别下降沿为信号MOVTMOD,11H让计数器中断0和1实行方式1MOVTH0,3CHT0赋1S初值MOVTL0,0B0HMOVR0,0秒钟赋初值MOVR1,0分钟赋初值MOVR2,20T01S次数赋初值MOV40H,00H初始时间的调试K1CLRP35开启LED灯MOVA,R0两位动态显示的主程序MOVB,10DIVABMOVDPTR,TABMOVCA,ADPTRMOVP2,04HMOVP1,ALCALLTIME1MOVA,BMOVCA,ADPTRMOVP2,08HMOVP1,ALCALLTIME1K2MOVA,R1MOVB,10DIVABMOVCA,ADPTRMOVP2,01HMOVP1,ALCALLTIME1MOVA,BMOVCA,ADPTRMOVP2,02HMOVP1,ALCALLTIME1JBP31,K3按下K1按钮确定时间JNBP31,SETBEA开启EA，外部中断和计数器中断开启LJMPX1跳转到时间微调子程序K3JBP32,K4按下K2按钮给予5分钟定时JNBP32,MOVR1,5K4JBP33,K5按下K3按钮给予10分钟定时JNBP33,MOVR1,10K5JBP34,K1按下K4按钮给予20分钟定时JNBP34,MOVR1,20LJMPK1初始时间微调的子程序X1MOVA,R0MOVB,10DIVABMOVDPTR,TABMOVCA,ADPTRMOVP2,04HMOVP1,ALCALLTIME1MOVA,BMOVDPTR,TABMOVCA,ADPTRMOVP2,08HMOVP1,ALCALLTIME1X2MOVA,R1MOVB,10DIVABMOVDPTR,TABMOVCA,ADPTRMOVP2,01HMOVP1,ALCALLTIME1MOVA,BMOVDPTR,TABMOVCA,ADPTRMOVP2,02HMOVP1,ALCALLTIME1JBP34,NEXT1按下K4按钮时间确定JNBP34,SETBTR0开启计数器T0CLREX0关闭外部中断0（即K2开关）CLREX1关闭外部中断1（即K1开关）LJMPX1歌曲主程序NEXT1CJNER0,0,X1比较秒钟是否已经为0，若为0则下一步，如不为则继续运行CJNER1,0,X1比较分钟是否已经为0，若为0则下一步，如不为则继续运行CLRTR0SETBP36KAISIMOVA,40H蜂鸣器播放音乐的主程序MOVDPTR,TABLEMOVCA,ADPTRCJNEA,00H,PLAYMOV40H,00HLJMPKAISIPLAYMOVR3,AANLA,0FHMOVR5,AMOVA,R3ANLA,0F0HCJNEA,00H,MUSICCLRTR1LJMPDELMUSICSWAPADECAMOV22H,AADDA,22HMOVR5,AMOVDPTR,TABLE1MOVCA,ADPTRMOVTH1,AMOV21H,AMOVA,R5INCAMOVCA,ADPTRMOVTL1,AMOV20H,ASETBTR1DELLCALLDELAY1INC40HJBP31,HUIQU按下按钮关闭音乐，并重新赋值，待再次开启JNBP31,LJMPSTARTHUIQULJMPKAISI所有程序的子程序DELAY1MOVR7,0EH音乐程序的延时子程序L11MOVR6,125L22MOVR5,248DJNZR5,DJNZR6,L22DJNZR7,L11RETJIA1FENCLREA外部中断0，分钟微调加1分钟INCR1CJNER1,60,Q1比较分钟是否到60MOVR1,1分钟到60重新赋值Q1SETBEARETIJIAN1FENCLREA外部中断1，分钟微调减1分钟CJNER1,1,Q2比较分钟是否到1MOVR1,60分钟到1重新赋值Q2DECR1SETBEARETITIME0DJNZR2,NEXT计数器中断0，T0溢出20次即1秒MOVR2,20R2重新赋值CJNER0,0,Q4比较秒钟是否为0CJNER1,0,Q3比较分钟是否为0SETBTR1开启计数器中断1Q3MOVR0,60秒钟重新赋值DECR1减少1分钟DECR0减少1秒钟LJMPNEXTQ4DECR0减少1秒钟NEXTMOVTH0,3CHT0重新赋初值MOVTL0,0B0HRETITIME2PUSHACC音乐程序使用的计数器中断1PUSHPSWCPLP07CPLP00MOVTL1,20HMOVTH1,21HPOPPSWPOPACCRETITIME1MOVR4,250动态显示1MS的延时子程序Q5NOPNOPDJNZR4,Q5MOVP2,00H关闭片选口RETTABDB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H数码管显示断码表TABLE1DW64260,64400,64580,64684,64777,64898,64968乐谱表TABLEDB54H,64H,38H,44H,54H,18H,34H,44H,54H,64H,4CH音符断码表DB54H,64H,38H,44H,54H,28H,44H,14H,44H,54H,3CHDB78H,68H,78H,38H,54H,24H,54H,64H,4CHDB54H,64H,38H,44H,54H,28H,44H,14H,44H,54H,3CHDB00HEND；结束五、心得体会经过将近5个星期的课程学习，简单带有LCD显示的音乐倒数计数器基本完成，系统基本功能基本实现，测试运行也基本正常。该系统基本上完成了计数闹时的功能。当然这个系统还存在许多有待完善的地方功能不够完善，有一定瑕疵。在用单片机编写音乐方面不够熟练。这次课程设计的时间虽然不算很长，但使我对很多东西有了更深刻的认识。平时在课堂上无法掌握的集体操作都有了一定的进步。总结如下查阅资料和阅读相关文献的重要性。向同学请教的重要性，团结协作的重要性。勤动手的重要性，自己动手，丰衣足食以前很多时候一遇到问题常常都会问同学，但是通过这次设计，我学会了自己努力解决困难，提高了自己解决问题的能力。对待任何事情都要有耐心和恒心，遇到问题要冷静地思考，积极找出症结所在，逐个解决。做事情要步步为营，不能一蹴而就，就像焊接电路，只有确保每一部都真确，才有可能实现整个电路正常工作。通过本次课程设计，我更深刻的认识到了教学实践在大学课程中的重要性，同时也发觉到了自己在学习方面存在的许多不足之处，在以后的学习中我会努力改进这些不足，不断提高自己的动手实践能力。六、参考文献单片机原理及接口技术第三版（李朝青编）GANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIMEMPLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTITIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEIFYOUARETHINKINGABOUTSIGNINGUPFORADAMAGESBASEDAGREEMENT,YOUSHOULDMAKESUREYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOIDWEIRDBELIEFDISILLUSIONMENT,THESEDAYS,MYMINDHASBEENVERYMESSY,INMYMINDCONSTANTLYALWAYSFEELONESELFSHOULDGOTODOSOMETHING,ORWRITESOMETHINGTWENTYYEARSOFLIFETRAJECTORYDEEPLYSHALLOW,SUDDENLYFEELSOMETHING,DOIT一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子；或许是追溯过去，对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟，这些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己自己似乎应该去做点什么，或者写点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。THEENDOFOURLIFE,ANDCANMEETMANYTHINGSREALLYDO而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可DURINGMYCHILDHOOD,THINKLUCKYMONEYANDNEWCLOTHESARENECESSARYFORNEWYEAR,BUTASTHEADVANCEOFTHEAGE,WILLBEMOREANDMOREFOUNDTHATTHOSETHINGSAREOPTIONALJUNIORHIGHSCHOOL,THOUGHTTOHAVEACRUSHONJUSTMEANSTHATTHEREALGROWTH,BUTOVERTHEPASTTHREEYEARSLATER,HISWRITINGOFALUMNIINPEACE,SUDDENLYFOUNDTHATISNTREALLYGROWUP,ITSEEMSISNOTSOIMPORTANTTHENINHIGHSCHOOL,THINKDONTWANTTOGIVEVENTTOOUTYOURINNERVOICECANBEINTHEHIGHSCHOOLCHILDRENOFTHEFEELINGSINAPERIOD,BUTWASEVENTUALLYINFARCTIONWHENGRADUATIONPARTYINTHETHROAT,LATERAGAINSTOODONTHEPITCHHEHASSWEATPROFUSELY,LOOKEDATHISTHROWNABASKETBALLHOOPS,SUDDENLYFOUNDHIMSELFHASALREADYCANTREMEMBERHISAPPEARANCE童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进，会越来越发现，那些东西根本就可有可无；初中时，以为要有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并没有那么重要了；然后到了高中，觉得非要吐露出自己的心声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点，但毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉，后来再次站在他曾经挥汗如雨的球场，看着他投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。ORIGINALLY,THISWORLD,CANPRODUCEACHEMICALREACTIONTOANEVENT,INADDITIONTORESOLUTELY,HAVETODO,ANDTIME原来，这个世界上，对某个事件能产生化学反应的，除了非做不可的坚决，还有，时间。APERSONSTIME,YOURIDEASAREALWAYSSPECIALTOCLEARWANT,WANT,LINEISCLEAR,ASIFNOTHINGCOULDSHAKEHISALSOONCESEEMEDTOBEDETERMINEDTODOSOMETHING,BUTMOREOFTENISHEBACKEDOUTATLASTDISLIKEHISCOWARDICE,FINALLYFOUNDTHATTHEREAREALOTOFLOVE,THEREAREALOTOFMISS,LIKESHADOWREALLYHAVEBEENDOOMEDTHOSEWHODO,JUSTGREENYEARSONESELFGIVEONESELFANARMINJECTION,ORISASELFRIGHTEOUSSPIRITUAL一个人的时候，自己的想法总是特别地清晰。想要的，不想要的，界限明确，好像没有什么可以撼动自己。也曾经好像已经下定了决心去做某件事，但更多的时候是最后又打起了退堂鼓。嫌恶过自己的怯懦，最终却发现有很多缘分，有很多错过，好像冥冥之中真的已经注定。那些曾经所谓的非做不可，只是青葱年华里自己给自己注射的一支强心剂，或者说，是自以为是的精神寄托罢了。ATTHEMOMENT,THESKYISDARK,THEAIRISFRESHFACTORAFTERJUSTRAINEDSUDDENLYTHOUGHTOFBLUEPLAIDSHIRTTHOSEWEREBROKENINTOVARIOUSSHAPESOFSTATIONERYFROMTHECORNERATTHEBEGINNINGOFDEEPFRIENDSHIPHAVEDECLAREDTHEENDOFTHEENCOUNTERTHATHAVENTSTARTPLANNINGTHOSEYEARS,THOSEDAYSOFDO,FINALLY,LIKEYOUTH,WILLENDINOURLIFE此刻，天空是阴暗的，空气里有着刚下过雨之后的清新因子。突然想到那件蓝格子衬衫；那些被折成各种各样形状的信纸；那段从街角深巷伊始的友谊；还有那场还没有开始就宣告了终结的邂逅计划那些年那些天的非做不可，终于和青春一样，都将在我们的人生中谢幕。BAUMGARTNERTHEDISAPPOINTINGNEWSMISSIONABORTEDRPLAYSANIMPORTANTROLEINTHISMISSIONSTARTINGATTHEGROUND,CONDITIONSHAVETOBEVERYCALMWINDSLESSTHAN2MPH,WITHNOPRECIPITATIONORHUMIDITYANDLIMITEDCLOUDCOVERTHEBALLOON,WITHCAPSULEATTACHED,WILLMOVETHROUGHTHELOWERLEVELOFTHEATMOSPHERETHETROPOSPHEREWHEREOURDAYTODAYWEATHERLIVESITWILLCLIMBHIGHERTHANTHETIPOFMOUNTEVEREST55MILES/885KILOMETERS,DRIFTINGEVENHIGHERTHANTHECRUISINGALTITUDEOFCOMMERCIALAIRLINERS56MILES/917KILOMETERSANDINTOTHESTRATOSPHEREASHECROSSESTHEBOUNDARYLAYERCALLEDT