音乐加液晶显示门铃说明书

福建工程学院电子系设计说明书班级:电子科学0701小组成员：音乐门铃设计说明书一．摘要本次设计为一个简单的音乐门铃，其电路结构简单，用到的元器件较少，成本较低，主要功能由程序实现，此门铃用常见51单片机实现音乐播放的功能 在单片机应用中，可靠性是首要因素为了扩大单片机的应用范围和领域，提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。

近年来，单片机的生产厂家在单片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术.该设计以AT89S51为芯片组成的一个音乐门铃方案，AT89S51是由ATMEL 公司推出的一种小型单片机。

其主要特点为采用Flash 存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，可以很快被广大用户接受，其程序的电可擦写特性，使得开发与试验比较容易。

选择AT89S51单片机，通过T0定时中断，并配合P1.0引脚输出音频频率；P1.0接扬声器；通过P3.4引脚接入“播放音乐”按键，中断方式接入。

二：设计原理音乐门铃的硬件电路由6个部分组成：单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路、音频放大器和扬声器，液晶显示器。

音乐门铃的硬件电路设计框图如下。

利用单片机内部定时器/计数器0与P1.0引脚配合，构成音频发生器，LM386与R3,R4,C4和C5组成音频放大器，驱动扬声器输出。

选择按键通过P3.4引脚接入，可以工作在查询方式，也可以工作在中断方式。

器件中的参数选择可以参考硬件电路原理图中的值。

三 : 原理图如下：AT89S51单片机定时器的工作原理:单片机AT89C2051有2个定时器T0、T1, 它们有4种工作方式, 分别是工作方式0、工作方式1、工作方式2、工作方式3, 除方式3外,T0 和T1有完全相同的工作状态。

工作方式0为13位工作方式, 即最大的计数次数为213；工作方式为16位工作方式, 即最大的计数次数为216；工作方式2为8位工作方式, 即最大的计数次数为工作方式为位工作方式, 即最大的计数次数为28；对于工作方式3只适合于定时器0。

在单片机的特殊功能寄存器中有6个寄存器（TH1、TH0、TL1、TL0、TMOD、TCON）是用来控制单片机的定时器的,通过编程对这些特殊功能寄存器的读写就可以控制单片机的两个定时器T0、T1。

TH0、TH1是分别用来存放定时器0和定时器1的计数初值的高8位,TL0 、TL1是分别用来存放定时器0和定时器1的计数初值的低8位。

TMOD是用来设定定时器的工作状态, TCON中有定时器的标志位, 单片机可以根据这些标志位来查询定时器的工作状态。

AT89S51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89S51单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

AT89S51有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89S51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。

其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。

AT89S51有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式主要功能特性：·兼容MCS51指令系统· 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM · 32个双向I/O口· 256x8bit内部RAM· 3个16位可编程定时/计数器中断·时钟频率0-24MHz· 2个串行中断·可编程UART串行通道· 2个外部中断源·共6个中断源· 2个读写中断口线· 3级加密位·低功耗空闲和掉电模式·软件设置睡眠和唤醒功能四: 音乐门铃的软件设计利用单片机的内部定时器/计数器0，使其工作在模式1，定时中断，然后控制P1.0引脚的输出每次取反，就可以在P1.0的引脚输出相应的方波频率。

改变计数初值就可以改变频率。

即要产生音频输出方波，首先要算出某一音频的周期，然后将此周期除以2，得到半个周期的时间。

定时器的定时时间等于半个周期，定时时间到就将输出脉冲取反，重复上述过程，就可在P1.0脚上的某一音频的脉冲。

(1) 程序流程图设计程序及说明：ORG 00H ；主程序起始地址LJMP START ；跳至主程序ORG 0BH ；TIMER0中断起始地址LJMP TIM0 ；跳至TIMER0中断子程序START:CLR P1.5 ；将1.5脚置0MOV P2，#00H ；将P2口清0MOV TMOD,#00000001B ；设TIMER0在MODE1MOV IE,#10000010B ;中断使能JB P3.4,$ ；第一次按T0?CALL DELAY1 ；消除抖动JNB P3.4,$ ；T0放开？MOV 31H,#00 ；按T0次数计数指针初值为00H START0:MOV 2FH,#00110001 ；把液晶显示器代码1放入2F地址中ACALL YEJING ；调用液晶显示子程序MOV 30H,#LOW SONG ；取简谱码指针NEXT:MOV A,30HMOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTR ；至相关页取码，高4位为音符的高低MOV R2,A ；低四位为音符的节拍JZ END0 ；检查简谱码是否已经结束ANL A,#0FH ；取节拍MOV R5,A ；存入R5，节拍的时间MOV A,R2SWAP AANL A,#0FH ；取音频（高4位）JNZ SING ；是否为0，是0则不发音CLR TR0LJMP D1SING: DEC A ；因0不列入MOV 22H,A ；存入（22H）RL A ；乘2MOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTR ；至TABLE取码，取T的值MOV TH0,A ；取到的高位字节存入TH0MOV 21H,A ；取到的高位字节存入（21H）MOV A,22H ；再载入取到的音符码RL A ；乘2INC A ；加1MOVC A,@A+DPTR ；至TABLE取相对的低位字节计数值MOV TL0,A ；取到的低位字节存入TL0MOV 20H,A ；取到的低位字节存入（20H）SETB TR0 ；启动TIMER0D1:CALL DELAYINC 30H ；取简谱码指针加1 LJMP NEXTEND0: CLR TR0 ；停止计数器MOV A,31H ；载入记次指针XRL A,#00H ；是否按第一次JNZ END1 ；不是则跳至END1JB P3.4,$ ；按第二次？CALL DELAY1 ；消除抖动JNB P3.4,$ ；放开否？INC 31H ；记次地址（31H）加1 MOV 2FH,#00110010H ；把代码2放入2FH地址中ACALL YEJING ；调用液晶显示子程序MOV 30H ,#LOW SONG1 ；第二首歌指针LJMP NEXTEND1:MOV A,31H ；载入计次指针XRL A,#01H ；是否按第二次JNZ END2 ；不是则跳至END2JB P3.4,$ ；按第三次？CALL DELAY1 ；消除抖动JNB P3.4,$ ；放开否？INC 31H ；计次地址（31H）加1 MOV 2FH,#00110011B ；将代码3放入2FH地址中ACALL YEJING ；调用液晶显示子程序MOV 30H,#LOW SONG2 ；第三首歌指针LJMP NEXTEND2:MOV A,31H ；载入计次指针XRL A,#02H ；是否按第三次JNZ END3 ；不是则跳至END3JB P3.4,$ ；按第4次？CALL DELAY1 ；消除抖动JNB P3.4,$ ；放开否？INC 31H ；计次地址（31H）加1 MOV 2FH,#00110100B ；将代码4放入2FH地址中ACALL YEJING ；调用液晶显示子程序MOV 30H,#LOW SONG3 ；第四首歌指针LJMP NEXTEND3:MOV A,31H ；载入计次指针XRL A,#03H ；是否按第4次JNZ END4 ；不是则跳至END4JB P3.4,$ ；按第5次？CALL DELAY1 ；消除抖动JNB P3.4,$ ；放开否？INC 31H ；计次地址（31H）加1 MOV 2FH,#00110101B ；将代码5放入2FH地址中ACALL YEJINGMOV 30H,#LOW SONG4 ；第五首歌指针LJMP NEXTEND4:MOV A,31H ；载入计次指针XRL A,#04H ；是否按第5次JNZ END5 ；不是则跳至END5JB P3.4,$ ；按第6次？CALL DELAY1 ；消除抖动JNB P3.4,$ ；放开否？INC 31H ；计次地址（31H）加1 MOV 2FH,#00110110BACALL YEJINGMOV 30H,#LOW SONG5 ；第六首歌指针LJMP NEXTEND5:LJMP START ；回到第一次位置TIM0:PUSH ACC ；将A的值暂存于堆栈PUSH PSW ；将PSW的值暂存于堆栈SETB RS0 ；设工作寄存器库1，RS0=1，RS1=0 CLR RS1MOV TL0,20H ；重设数值MOV TH0,21HCPL P1.0 ；将P10位反相POP PSW ；至堆栈取回PSW的值POP ACC ；至堆栈取回A的值RETI ；返回主程序DELAY: MOV R7,#02 ；125毫秒延时D2: MOV R4,#125D3: MOV R3,#248DJNZ R3,$DJNZ R4,D3DJNZ R7,D2DJNZ R5,DELAY ；决定节拍RETDELAY1: MOV R4,#20D4: MOV R3,#248 DJNZ R3,$DJNZ R4,D4RETORG 300HTABLE:DW 64260,64400,64524,64580DW 64684,64777,64820,64898DW 64968,65030,65058,65110DW 65157,65178,65217SONG: ；第一首哈巴狗DB 42H,42H,42H,52H,64H,04H DB 62H,62H,62H,72H,84H,04H DB 92H,92H,82H,72H,64H,04H DB 82H,82H,52H,62H,44H,04HDB 42H,42H,42H,52H,64H,04H DB 62H,62H,62H,72H,84H,04H DB 92H,92H,82H,72H,64H,04H DB 82H,82H,52H,62H,44H,04H DB 00HSONG1: ；第二首生日快乐DB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0B4H,0A4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0C4H,0B4H,04HDB 82H,01H,81H,0F4H,0D4HDB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4HDB 0C4H,0B4H,04HDB 00HSONG2: ；第三首不倒翁DB 84H,94H,88HDB 64H,54H,68HDB 84H,64H,54H,44HDB 62H,82H,42H,62H,58HDB 84H,94H,88HDB 64H,54H,68HDB 84H,64H,54H,44HDB 62H,82H,42H,62H,58HDB 00HSONG3: ；第四首妹妹背着洋娃娃DB 84H,02H,82H,64H,54HDB 64H,54H,48HDB 64H,02H,52H,44H,24HDB 14H,24H,18HDB 24H,02H,22H,42H,24HDB 44H,54H,68HDB 54H,02H,52H,84H,84HDB 54H,64H,48HDB 00HSONG4: ；第五首两只老虎DB 44H,54H,64H,44HDB 44H,54H,64H,44HDB 64H,74H,88HDB 82H,92H,82H,72H,64H,44HDB 82H,92H,82H,72H,64H,44HDB 44H,84H,48HDB 44H,14H,48HDB 00HSONG5: ；第六首三只小猫DB 62H,82H,82H,62H,98HDB 92H,0B2H,0B2H,82H,98HDB 62H,82H,82H,52H,68HDB 92H,0B2H,0B2H,82H,98HDB 62H,82H,82H,62H,92H,92H,94HDB 92H,0B2H,0B2H,92H,84H,94HDB 0B8H,0B4H,04HDB 00HYEJING:RS EQU P1.1 ；确定硬件连接方式RW EQU P1.2 ；确定硬件连接方式E EQU P1.3 ；确定硬件连接方式MOV P2,#00000001B ；清屏并光标复位ACALL CONTROL ；调用写入子程序MOV P2,#00111000B ；设置显示模式:8位2行5x7点阵ACALL CONTROLMOV P2,#00001100B ；显示器开、光标关、光标不允许闪烁ACALL CONTROLMOV P2,00000110B ；文字不动，光标自动右移ACALL CONTROLMOV 7FH,#8BH ；写入显示起始地址ACALL XIAN ；调用显示程序MOV 2FH,#01000111B ；写入GACALL XIANMOV 2FH,#01001110B ；写入NACALL XIANMOV 2FH,#01001111B ；写入OACALL XIANMOV 2FH,#01010011B ；写入SACALL XIANRETAJMP $XIAN: ；显示子程序DEC 7FHCLR EACALL CONTROLMOV P2,7FHACALL CONTROLMOV P2,2FHSETB RSCLR RWCLR EACALL DELAY2SETB ERETCONTROL: ；写入控制命令的子程序CLR RSCLR RWCLR EACALL DELAY2SETB ERETDELAY2: ；判断液晶显示器是否忙的子程序MOV P2,#0FFHCLR RSSETB RWCLR ENOPSETB EJB P2.7,DELAY2RETEND五：总结作为一名电子科学与技术专业的大三学生，我觉得做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。