課程設(shè)計(jì)名稱：數(shù)字音樂盒
實(shí)驗(yàn)報(bào)告
課程設(shè)計(jì)名稱：數(shù)字音樂盒
課程設(shè)計(jì)單位：自動(dòng)化031班
課設(shè)小組成員：杜斐斐
王薄
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
課程設(shè)計(jì)題目：數(shù)字音樂盒
課程設(shè)計(jì)要求：1.利用I/O口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演奏樂曲（最少三首樂曲，每首不少于30秒）
2．采用LCD顯示信息
3．開機(jī)時(shí)有英文歡迎提示字符，播放時(shí)顯示歌曲序號(hào)（或名稱）
4．可通過功能鍵選擇樂曲，暫停，播放。
5．選作內(nèi)容：顯示樂曲播放時(shí)間或剩余時(shí)間
硬件電路：本設(shè)計(jì)中用到了98C51單片機(jī)，4*4鍵盤，蜂鳴器，16*2 LCD，七段
顯示數(shù)碼管LED。（硬件電路原理圖附于后頁）
原理說明：當(dāng)鍵盤有鍵按下時(shí)，判斷鍵值，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出樂曲。同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T1，顯示樂曲播放的時(shí)間，并驅(qū)動(dòng)LCD,顯示歌曲號(hào)及播放時(shí)間。也可在LED顯示歌曲號(hào)。
（1） 硬件電路中用P1.0~P1.7控制按鍵，其中P1.0~P1.3掃描行，P1.4~P1.7掃描列。
（2） 用P0.0~P0.7，P2.0~P2.7控制LED,其中P0.0~P0.7控制七段碼a,b,c,d,e,f,g,用P2.0~P2.7為數(shù)碼管位選信號(hào)。
（3） 用，P2.0~P2.2作為L(zhǎng)CD的RS,R/W,E的控制信號(hào)。用P0.0~P0.7作為L(zhǎng)CD的D0~D7的控制信號(hào)。
（4） 用P3.7口控制蜂鳴器（J2,J4斷開，J3短接）。
（5） 電路為12MHZ晶振頻率工作，起振電路中C1,C2均為30pf。
軟件設(shè)計(jì)：本程序可以實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的基本要求和附加功能，并可以通過按鍵播放七首歌曲。實(shí)驗(yàn)程序如下：
;--------------------------------------------------------------------
;第八首歌《彩云追月》
;--------------------------------------------------------------------
TABLE80:
DB 86H,92H,12H,22H,32H,52H,68H,63H,52H,34H,62H,0B2H,0B2H,62H,51H,61H,51H,31H,54H
DB 62H,0B2H,0B2H,62H,52H,32H,52H,52H,51H,61H,51H,31H,34H,52H,62H,74H,32H,52H,52H,32H,
DB 21H,31H,21H,11H,24H
DB 32H,52H,52H,32H,22H,12H,24H,32H,52H,52H,32H,62H,52H,61H,51H,
DB 31H,21H,21H,31H,21H,11H,1CH
DB 21H,31H,22H,23H,31H,21H,18H,02H,0B2H,0BCH,0B4H,72H,61H,51H,72H,61H,
DB 71H,61H,51H,61H,71H,61H,6FH
DB 86H,94H,12H,22H,32H,52H,64H,62H,51H,31H,52H,21H,31H,21H,33H,62H,0B2H,0B2H,62H,
DB 51H,61H,51H,31H,54H
DB 62H,0B2H,72H,61H,51H,51H,61H,51H,31H,54H,61H,0B2H,72H,61H,51H,51H,61H,51H,31H,32H,
DB 21H,11H,32H,51H,61H,54H
DB 02H,32H,24H,32H,52H,52H,32H,22H,31H,21H,11H,24H,32H,52H,62H,0B2H,72H,61H,51H,61H,
DB 51H,31H,32H,52H,52H,32H,62H
DB 51H,31H,31H,21H,11H,91H,23H,31H,21H,1CH,12H,24H,32H,62H,51H,31H,34H,0B4H,72H,
DB 61H,51H,63H,71H,64H
DB 0B2H,54H,72H,62H,71H,61H,54H,61H,51H,31H,21H,34H,73H,61H,54H,22H,32H,52H,22H,36H,
DB 52H,62H,61H,31H,32H,21H,11H,21H,11H,91H,81H
DB 94H,52H,62H,52H,42H,32H,22H,32H,52H,0B4H,74H,64H,52H,61H,51H,41H,5CH,02H,52H,0B4H,74H,
DB 63H,51H,61H,51H,31H,21H
DB 00
;--------------------------------------------------------------------
;第九首<<十年>>
;--------------------------------------------------------------------
TABLE90:
DB 02H,11H,21H,32H,32H,22H,32H,21H,11H,0A1H,91H,92H,0D1H,91H,83H,91H,0A2H,91H,
DB 81H,94H,11H,0A1H,91H,0A1H,98H,03H,81H,0A1H,0A1H,91H,0A1H
DB 98H,04H,02H,11H,21H,32H,32H,22H,32H,21H,31H,51H,11H,13H,31H,22H,22H,21H,11H,0A1H,
DB 11H,13H,11H,11H,0A1H,91H,0A1H
DB 11H,93H,94H,03H,81H,11H,0A1H,91H,81H,92H,0A1H,91H,94H,08H,03H,81H,32H,21H,11H,22H,
DB 31H,21H,21H,83H
DB 01H,11H,91H,0A1H,11H,61H,51H,11H,34H,01H,31H,21H,31H,48H,23H,31H,32H,42H,38H,03H,
DB 11H,21H,52H,31H
DB 33H,31H,31H,41H,51H,61H,23H,21H,21H,41H,31H,21H,13H,0D1H,0D1H,21H,11H,0A1H,11H,91H,
DB 92H,91H,11H,0A1H,91H
DB 0A1H,31H,31H,22H,0A1H,11H,14H,01H,11H,21H,31H,63H,31H,42H,51H,31H,31H,22H,11H,21H,52H,
DB 31H,33H,31H,31H,41H
DB 51H,61H,23H,21H,21H,41H,31H,21H,13H,0D1H,0D1H,21H,11H,0A1H,11H,91H,92H,91H,
DB 11H,0A1H,91H
DB 0A2H,41H,31H,22H,31H,21H,12H,12H,11H,11H,21H,31H,63H,51H,32H,11H,21H,26H,11H,
DB 0A1H,18H
DB 00
;--------------------------------------------------------------------
;第十首<<你的愛給了誰>>
;--------------------------------------------------------------------
TABLE100:
DB 02H,91H,0A1H,16H,21H,11H,0A6H,81H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,16H,21H,31H,24H,21H,
DB 0A1H,11H,0A1H
DB 9CH,02H,11H,21H,36H,32H,24H,21H,0A1H,11H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,14H,11H,11H,21H,11H,0A4H,
DB 04H,04H,02H,0A1H,11H,0A1H,93H,92H
DB 02H,61H,71H,0B4H,0B2H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,71H,6CH,02H,61H,71H,0B6H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,
DB 71H,6CH,02H,51H,61H,56H,61H,51H,54H,51H,0B1H,71H,0B1H
DB 72H,62H,68H,02H,61H,51H,66H,62H,58H,0CH,02H,51H,41H,5FH
DB 02H,91H,0A1H,16H,21H,11H,0A6H,81H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,16H,21H,31H,24H,21H,
DB 0A1H,11H,0A1H
DB 9CH,02H,11H,21H,36H,32H,24H,21H,0A1H,11H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,14H,11H,11H,21H,
DB 11H,0A4H,04H,04H,02H,0A1H,11H,0A1H,93H,92H
DB 02H,61H,71H,0B4H,0B2H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,71H,6CH,02H,61H,71H,0B6H,0B1H,0B1H,76H,
DB 0B1H,71H,6CH,02H,51H,61H,56H,61H,51H,54H,51H,0B1H,71H,0B1H
DB 66H,62H,54H,0B2H,71H,61H,6CH
DB 00
END
實(shí)驗(yàn)控制流程圖如下：
使用說明：鍵盤如下：
0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 A B
C D E F
按鍵功能說明：
1~A：十首歌曲
C：上一首歌曲
D：下一首歌曲
E：歌曲暫停
F：開機(jī)畫面
程序調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決的辦法：
1． 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序一點(diǎn)錯(cuò)誤也沒有，但就是不能正常運(yùn)行的現(xiàn)象，最后我們發(fā)行是因?yàn)槌绦蛑杏械闹噶顣鴮懙貌灰?guī)范導(dǎo)致的，例如有的RET返回指令一定要按正確格式書寫或在兩行指令間最好不要留空行。
2． 程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運(yùn)用很重要，為保險(xiǎn)起見，都用LJMP,我們就遇到過跳轉(zhuǎn)指令用錯(cuò)程序無法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。當(dāng)用JNZ指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)范圍比較少，這時(shí)要用一個(gè)標(biāo)號(hào)中轉(zhuǎn)。
3． 編程時(shí)要注意，在程序開始時(shí)，要寫入各定時(shí)器中斷的入口地址。
4． 編程過程中要注意加注釋或分割線，否則，在程序過長(zhǎng)時(shí)容易變得很亂，不便于查找或更改。
5． 程序的結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)的合理，避免上下亂調(diào)用的現(xiàn)象，這樣會(huì)使程序更加清晰化。
6． 編程前要加流程圖，這樣會(huì)使思路清晰，例如數(shù)字音樂盒的設(shè)計(jì)思路完全可以按著MP3的工作方式列寫流程圖。
7． LCD計(jì)時(shí)正常顯示的解決辦法：
a. 兩個(gè)定時(shí)器同時(shí)工作，存在中斷時(shí)序問題，剛開始時(shí)我們把定時(shí)器1設(shè)定在方式3，計(jì)250us，由于定時(shí)中斷過于頻繁，使CPU負(fù)載過大，導(dǎo)致音樂不能正常播放，時(shí)間不能正常顯示。解決辦法：將定時(shí)器1設(shè)定在工作方式1，16位計(jì)數(shù)，計(jì)50ms,效果有很大改觀。但還有問題。
b. 當(dāng)音樂為全4拍起始時(shí)，此時(shí)音樂節(jié)奏與定時(shí)器T1中斷頻率錯(cuò)開，LCD顯示和音樂播放都會(huì)好一些。
c. 另外，在歌曲中，當(dāng)遇到一個(gè)音符發(fā)音為4拍，在編曲中為*CH，托因時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)定時(shí)器T1此時(shí)來中斷時(shí)，就會(huì)對(duì)歌曲播放產(chǎn)生影響，若改為發(fā)音一拍，中斷對(duì)歌曲播放影響減弱，但音樂效果變差。
d. 改進(jìn)方案：若采用可以定時(shí)時(shí)間更長(zhǎng)的單片機(jī)，可以避免所有問題。
收獲，體會(huì)與建議：
1． 本學(xué)期學(xué)習(xí)單片機(jī)的時(shí)間只有8周時(shí)間，對(duì)單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)掌握的深度不夠，但通過此次課程設(shè)計(jì)，卻改變了很多，首先對(duì)于硬件電路的工作原理有了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，同樣就有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)；其次軟件方面，在程序的設(shè)計(jì)，程序的調(diào)試方面都學(xué)到了很多東西，這是第一次編寫單片機(jī)的大程序，很有成就感。
2． 在一個(gè)好的氛圍里才能踏下心來做東西，在這幾天課設(shè)的時(shí)間里，實(shí)驗(yàn)室的氛圍對(duì)我們的影響很大，大家一起努力，這也是我們能完成課設(shè)的動(dòng)力。另外在編程中出現(xiàn)問題時(shí)，一定要戒驕戒躁，腳踏實(shí)地，認(rèn)真看書，仔細(xì)分析，仔細(xì)調(diào)試，就一定會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，克服困難，我們也是這么做的，這在課設(shè)中十分重要。
3． 最后要提一點(diǎn)建議，希望下一次課程設(shè)計(jì)中，每個(gè)人都能有一塊實(shí)驗(yàn)開發(fā)板，這樣能使每個(gè)人都能得到充分的鍛煉！
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66821730(技術(shù)支持)
