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1、基于单片机的电子音乐门铃设计题目：电子音乐门铃设计学院：专业：班级：学号：姓名：时间：摘要近几年来，随着市场上智能化楼宇的不断升温，门铃系统已作为智能化办公室 和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始 习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门，这使门铃系统得到了飞跃 性的发展。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满 足，这将会日益成为今后的一个重要发展的方向。 本设计是介绍了由 AT89C51 单片机来构成电子音乐门铃系统的工作过程，本系统主要完成该电子门铃不仅 具有普通电子门铃的功能，而且还具有一些扩展功能。它的工作状态能够由用 户自行设定
2、等常规功能，并给来访者提供必要的语音和文字回应信息，此外。 这给人们生活提供了很大的便利关键词 ：电子门铃目录一、设计目的二、设计任务三、设计要求四、设计步骤 流程）五、设计原理六、设计内容6.1硬件设计6.2单片机引脚说明6.3主要电路设计6.3.1时钟电路6.3.2复位电路6.3.3功率放大电路6.4软件设计6.4.1音乐符设计6.4.2程序设计6.4.3程序流程图6.4.4仿真界面图6.5.5编程七、设计小结参考文献、设计目的：1、动手焊接单片机硬件电路板，增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论 方面的理解。2、了解单片机的内部功能模块的应用。3、了解和掌握单片机应用系统的硬件设计和制
3、作过程、方法及实现。二、设计任务：1、了解单片机的组成结构，设计相关电路原理图；2、根据原理图焊接硬件电路。3、实现所要求的功能。三、设计要求：1、要求理解单片机的组成结构；2、根据给出的主要芯片，设计相关电路原理图；3、焊接电路板，检测并调试。四、设计步骤 流程)：1、根据电子音乐门铃原理设计相关电路图；2、焊接电路板；3、编写程序、检测并调试。五、设计原理：音乐是由音符组成，不同的音符是由相应频率的振动产生。产生不同的音频需 要有不同固定周期的脉冲信号。要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期 T(1 /f，然后将此周期T除以2,即为半周期的时间。我们利用单片机的内部定时 器TO,使其工作在
4、计数器模式MODEI下初始化适当的计数值THO及TLO以计 时这个半周期时间。每当计时时间到后就将输出脉冲的P1.0 口反相。然后重复计时此半周期时间，再对P1.0口反相，就可在单片机PI.0引脚上得到此频率的脉 冲。P1.0引脚脉冲接LM386作音频功放，然后辅出到扬声器，从而发出美妙的 乐音。例如设单片机晶振为12MHz，每计数一次用时1血。我们要产生f低音DO,其频 率为392Hz,周期T=1 /392=2551 g,半周期时间为1276 g。因此计数器应 每计 数1276次时将P1.0 口反相，即计数初值应设定为（THxTLx= _ 1276=64260，就可得到低音D0。P3.5口作
5、为控制门铃的按钮，每按一次，产生的电子乐音就改变一次，按完6次，再重复循环。6首歌曲分别为生日快乐、两只老虎、三只小猫、哈巴狗、不倒翁、妹妹背着洋娃娃。六、设计内容：传统的电子音乐门铃通常采用分立元件或专用的音乐IC制作。本文介绍一个用AT89C51单片机设计的电子音乐门铃，仅需AT89C51单片机最小系统再加一片L M386做音频小功放驱动扬声器发声。客人来访时，按一下按钮，门铃就会奏出 优美的电子音乐声；再按一下，门铃又会奏出下一首电子音乐声音.共可以奏 出六首不同旋律的歌曲。6、1硬件设计电子音乐门铃设计系统以AT89C51单片机为核心加上外围电源时钟电路、LM386功放电路及扬声器电路
6、组成。ATMEL公司生产的AT89C51单片机是一种低功 耗且电压性能高的8位单片机，内部除CPU外，还包括128字节RAM，4个8位并 行I/O口，5个中断优先级，2层中断嵌套，2个16位可编程计数器，片内集成4k 字节可改变程序FLASH，具有低功耗、速度快、程序擦写方便等优点，完全满 足本系统设计需要，系统通过P1.0连接功放电路从而驱动扬声器产生电子乐声 ，P3.5口接门铃按键。电子音乐门铃的电路连接图如下图1所示:6.2单片机引脚说明AT89C51单片机是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布可如下图2所示：图2 AT89C51单片机引脚分布图|l ATflflC Sl.0.
7、2.3d.5.6.7 t. n -IB LI 1 -It 1- p p p p p p p p20pUJ i2MHz+5V O如IMISavprxiX2RESETRDWRRXD TXD012345 67 0 12 3 4 5 6 7 H押nJ珂POP()PXTL1XTAL3RSTP&1 ALE EAP1APl 1PI .2Pi 3PI. IFO.U/ADDRO.liWDlFO.2WD2FO.5JAD5P0.6MD6FCI7JAD7陀XKA甘 P2_2h10 P2P2J5JCM3 P2 6XA1AP2.7XM5P3.&RXD P31ffC PS2jf5 甲師f厂P3.4H0P35H1旳弟前看P3
8、.FJ而PI .5 Pi.SPL7图4仿真界面O-6.4.5编程如下:MAIN :ORG 00HJMPSTARTORG0BHLJMP TIMOSTART: MOV TMOD , #00000001BMOV IE, #10000010BJBP3.4, $;第一次按TO ?CALL DELAY1;主程序的起始地址;跳至主程序；TIMER0中断起始地址;跳至TIMER0中断子程序;设 TIMER0 在 MODE1中断使能JNBP3.4, $MOV 31H , #00;按T0计数指针初始值为00H；消除抖动;T0放开?START0 :ANLA，#0FH;取节拍 低4位）MOVR5，A;存入R5节拍的时
9、间MOVA，R2SWAPAANLA，#0FH;取音频值 （高4位JNZSING;是否为 0 ，是 0 则不发音CLRTR0JMPD1DEC A;因 0不列入MOV22H，A;存入 22H ）RLA;乘 2MOVDPTR，#TABLEMOVCA，A+DPTR;至TABLE取码，取T的值SING：NEXT ：MOV30H， #LOW SONG;取简谱码指针 第 1首）MOVA，30HMOVDPTR，# TABLEMOVCA，A+DPTR;至相关页取码MOVR2，A;低 4位为音符的节拍JZ END0 ；检查简谱码是否已结束 有无 00？）MOV TH0 ，A ；取到的高位字节才存入 TH0MOV2
10、1H ， A取到的高位字节存入 21H）MOVA， 22H;在载入取到的音符码RLA;乘 2INCA;加 1MOVC A ， A+DPTR;至TABLE取相对的低位字节计数值MOVTL0 ， A;取到的低位字节存入 TL0MOV20H ， A;取到的低位字节存入 21H）SETBTR0;启动 TIMER0CALL DELAYINC30H;取简谱码指针加 1JMPNEXTCLRTR0;停止计数器MOVA， 31H;载入计数器指针XRLA， #00H;是否按第 1次JNZEND1 ;不是则跳至 END1JBP3.4， $;按第 2 次？CALLDELAY1 ;消除抖动JNBP3.4， $;放开否？
11、D1：END0：INC31H ；计次地址 31H )加1MOV30H， #LOW SONG1;第 2首歌指针JMPNEXTEND1：MOVA，31H;载入计数器指针XRLA，#01H;是否按第 2次JNZEND2 ；不是则跳至 END2JBP3.4， $;按第 3次？CALLDELAY1 ；消除抖动JNBP3.4， $;放开否？INC31H ；计次地址 31H )加1MOV30H ， #LOW SONG2;第 3首歌指针JMPNEXTEND2：MOVA，31H;载入计数器指针XRLA，#02H;是否按第 3次JNZEND3 ；不是则跳至 END3JBP3.4， $;按第 4次？CALLDELA
12、Y1 ；消除抖动JNBP3.4， $;放开否？INC31H ；计次地址 31H )加1MOV30H ， #LOW SONG3;第 4首歌指针JMPNEXTEND3：MOVA，31H;载入计数器指针XRLA，#03H;是否按第 4次JNZEND4 ；不是则跳至 END4JBP3.4， $;按第 5 次？CALLDELAY1 ；消除抖动JNBP3.4, $ ;放开否？INC31H ；计次地址 31H )加1MOV30H ， #LOWSONG4;第 5首歌指针JMPNEXTEND4：MOVA ， 31H;载入计数器指针XRLA ， #04H;是否按第 5次JNZEND5 ;不是则跳至 END5JBP
13、3.4， $;按第 6 次？CALLDELAY1 ;消除抖动JNBP3.4， $;放开否？INC31H ;计次地址 31H )加1MOV30H ， #LOWSONG5;第 6首歌指针JMPNEXTEND5：TIM0 ： PUSH ACCPUSH PSWSETB RS0;设工作寄存器库 1，RS0=1，RS1=0CLRRS1MOVTL0 ，20HMOVTH0 ，21HCPLP1.0POPPSW；至堆栈取回PSW的值POPACC；至堆栈取回A的值RETIDELAY：MOV R7 ，#02D2：MOV R4，#125D3：MOV R3， #248DJNZR3，$DJNZR4，D3DJNZR7，D2D
14、JNZR5，DELAYRETDELAY1：MOVR4，#20D4：MOV R3， #248DJNZR3，$DJNZR4，D4RETORG300H;将A的值暂存于堆栈；将 PSW 的值暂存于堆栈；重设计数值;将P1.0位反相；返回主程序；延时 125 毫秒；决定节拍;定时常数T值表TABLE ：DW64260，64400，64524，64580DW64684，64777，64820，64898DW64968，65030，65058，65110DW65157，65178，65217；音符节拍码数据表SONG：；生日快乐；1DB82H，01H，81H，94H，84HDB0B4H，0A4H ，04HD
15、B82H，01H，81H，94H，84HDB0C4H ， 0B4H ，04H；2 DB DB DB DB DB82H，0B4H0E2H，0C4H00H01H ，81H ，0F4H ， 0D4H， 0A4H ，94H01H，0E1H，0D4H，0B4H，0B4H ，04HSONG1：；两只老虎4；1DB44H，54H ，64H ，44HDB44H，54H ，64H ，44HDB64H，74H，88HDB64H，74H，88H；2DB82H，92H，82H，72H， 64H， 44HDB82H，92H，82H，72H， 64H， 44HDB44H，84H，48HDB44H，14H，48HDB 00
16、HSONG2 ：；三只小猫；1DB62H，82H ，82H ， 62H， 98HDB92H，0B2H，0B2H，82H，98HDB62H，82H ，82H ， 52H， 68HDB92H，0B2H，0B2H，82H，98H；2DB62H，82H ，82H ， 62H， 92H，92H，94HDB92H，0B2H，0B2H，92H，84H，94HDB0B8H ， 0B4H ，04HDB00HSONG3：；哈巴狗；1DB42H，42H，42H，52H，64H，04HDB62H，62H，62H，72H，84H，04HDB92H，92H，82H，72H，64H，04HDB82H，82H，52H，62H
17、，44H，04H；2DB42H，42H，42H，52H，64H，04HDB62H，62H，62H，72H，84H，04HDB92H，92H，82H，72H，64H，04HDB82H，82H，52H，62H，44H，04HDB00HSONG4 ： ；不倒翁；1DB84H，94H，88HDB64H，54H，68HDB84H，64H，54H，44HDB62H，82H，42H，62H，58H；2DB84H，94H，88HDB64H，54H，68HDB84H，64H，54H，44HDB52H，42H，52H，62H，48HDB00HSONG5:；妹妹背着洋娃娃；1DB84H，02H，82H，64H，54
18、HDB64H，54H，48HDB64H，02H，52H，44H，24HDB14H，24H，18H；2DB24H，02H，22H，42H，24HDB44H，54H，68HDB54H，02H，52H，84H，84HDB54H，64H，48HDB00HEND七、设计小结：通过3个星期的实习，我懂得了很多。学会了常用的单片机控制音乐门铃的 用法。将所学到的理论知识应用于实际，使所学的知识得到进一步巩固，使这 些知识得到提高，初步培养了单片机设计的独立设计，为今后的工作打下良好 基础，树立正确的设计思路。在这次设计过程中遇到很多问题，通过老师的指导和帮助，我们克服了这 些困难解决了问题，提高了解决问题的
19、能力。在这次设计中，我们要学会亲自 去尝试，不要害怕失败。这次实习，使我们有了团队合作，培养了我们的团队合作精神。通过团队 相互讨论，很多问题都迎刃而解了。通过团队合作，使我们认识到：一个人的 能力是有限的，只有相互合作，相互学习才能把事情做得更好。最后，这次实习是我认识到：我们现在的知识还是薄弱，基础还不够扎实。今后我们要更加努力学习专业知识，只有扎扎实实打好基础，才能在社会的竞争 中处于不败之地。今后我们要努力改正自己的不足，发扬自己的优点。参考文献：【1】 李珍.单片机原理与应用技术 M . 北京：清华大学出版社， 2003年.【2】孙函芳.MCS-51/96单片机原理及应用M.北京:北京航空航天大学出版社 , 1994年 .【3】刘进峰 .电子制作实训 M .湖北：中国劳动社会保障出版社 2006年【4】张靖武.单片机原理、应用与PROTEUS仿真M . 北京：电子工业出版社 ，2007年.【 5】陈明莹 . 8051单片机课程设计实训教材 M . 北京： 清华大学出版社 , 2003年.【 6】王昊等 . 通用电子元器件的选用与检测 M . 北京：电子工业出版社 ,1996.【 7】张毅刚等 . 单片机原理与应用设计 M . 北京：电子工业出版社 ,2005.
