基于单片机音乐倒数定时器的设计_毕设论文.doc

目录 一、设计要求……………………………………………1 二、设计目的……………………………………………1 三、设计的具体实现……………………………………2 1系统概述…………………………………………2 2单元电路设计……………………………………3 3软件程设计和调试…………………………………7 四、结论和展望…………………………………………24 五、心得体会及建议……………………………………25 六、附录…………………………………………………26 七、参考文献……………………………………………27 基于单片机音乐倒数定时器的设计报告 设计要求 利用单片机结合LCD显示器设计一个倒数计时器，可以放在家中使用，例如煮方便面、煮开水或小睡片刻等，做一小段时间计时。当倒数计时为0时，则发出一段音乐，通知倒数终了，该做重要的事情了。 具体要求： ①文字型LCD（16*2）显示目前倒数的时间；显示格式为“TIME 分分：秒秒”；具有4个按键操作来设置现在想要倒数的时间；一旦按键后则开始倒数计时，当计时为零则发出一阵音乐声响，②程序执行后工作指示灯LED山东，表示程序开始执行，七段显示器显示“0500”，按下操作键K1~K4动作如下：操作键K1，可调整倒数时间1min~60min;操作键K2，设置倒数计时时间为5min,显示“0500”；操作键K3，设置倒数计时时间为10min,显示“1000”；操作键K4，设置倒数计时时间为20min，显示“2000”， ③RESET后按下K1显示如下： UP DOWN OK TIME 04：59(倒数时间 操作键K2：增加倒数计时1min；操作键K3，减少倒数计时1min,操作键K4：设置完成。④一旦按键后则开始倒数计时，当计时为0时则发出一段音乐，同时继电器启动 设计目的 1、通过该设计能提高学生分析解决问题的能力。 2、了解模拟电路及数字电路的相关知识。 3、学习单片机定时器时间计时处理、按键扫描、LCD显示及音乐旋律演奏的设计方法。 三、设计的具体实现 1．系统概述 1.1 总体方案论证 要实现音乐倒数定时器可以用两种方案实现。 方案一：利用PROG-110可编程控制器 PROG-110 可编程器，是一种用《数字简码》控制的产品，它的特点是：自带一套用于输入数码的按键和显示程序的数码管，只要我们现场输入一列2位数码，编制的程序即能完成，即编，即用。每一种《数字简码》控制器，它都自带一套系统软件，每一套系统软件都有一套相对应的指令表，配套的指令表表明，只要输入什么样的数，程序将去做什么事，输入一列数，它就会按次序去完成你要求它做的所有的事。 但是首先PROG-110模块总共只有6个I/O端口，这就必须扩展模块端口，用两部以上模块串联，但花钱要多；其次是程序过长，PROG-110模块的E2PROM存储器24C01只可输入128步程序；第三是受PROG-110模块跳转指令步数的限制。 方案二：利用单片机、LCD显示器和压电喇叭 单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。它在硬件结构、指令系统、I/O端口、功率消耗及可靠性等方面均有其独特之处，其最显著的特点之一就是具有非常有效的控制功能。而LCD显示器具有体积小、重量轻、工作电压低、功耗极低、显示内容丰富、稳定可靠、成本低、控制驱动方便、接口简单易用、模块化结构紧凑等特点。 综上所述，按照设计要求我选择第二种方案，即利用单片机和LCD显示器来实现定时倒数，通过压电喇叭来发出音乐。 1.2 单片机选择方案 采用8051单片机 8051单片机内部包含一个8位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、ROM程序存储器、RAM数据存储器、两个16位定时器/计数器、可分别寻址64KB的程序存储器空间和64KB的数据存储器空间、32条可编程的I/O口线(4个8位并行I/O端口)、一个可编程全双工串行口、具有5个中断源和2个优先级的中断结构。可以有效实现本次设计中要求的各项功能。 具体的设计流程可见图1： 2．单元电路设计 2.1控制电路 图1 设计流程图 2．单元电路设计 2.1控制电路 倒数计数器的控制电路可以见附图，其中主要分为以下几部分 ⑴单片机8051 8051 基本资料如下： 图2 8051引脚图 8051主要使用引脚功能说明如下： 8051的引脚40接+5V电源，引脚20接电源地线。 传统8051工作时钟的最高为12MHz。 EA引脚低电平动作用来存取外部程序ROM控制。 EA接地，由外部程序ROM来执行程序。 EA接高电平，由内部ROM来执行程序。 开机时必须加入芯片重置信号。（RESET） RESET信号高电平动作，高电平时产生芯片重置。 RESET信号低电平时，由程序ROM地址0