音乐倒数计数器课程设计报告

湖南涉外经济学院

课程设计报告

课程名称：单片机原理及应用

报告题目：音乐倒数计数器

学生姓名：

所在学院：信息科学与工程学院

专业班级：

学生学号：

指导教师：廖亦凡

20 14 年6 月4日

课程设计任务书

摘要

单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，收到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机最为典型和最有代表性的一种。本实验是基于MCS51系列单片机所设计的，可以实现键盘按键与数字动态显示并可以用音乐倒数的计数器。本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片STC89C51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编程，设计制作出一个计数器，包括以下功能：输出时间，按下键就开始计时，并将时间显示在LCD1602显示器上。当倒数计数为0是，蜂鸣器就发出音乐声响等等。该计数系统主要由计数器模块、LCD显示快、蜂鸣器模块、键盘模块、复位模块等部分组成。

关键词：STC89C51；键盘；LCD1602显示；蜂鸣器

目录

一、概述 (1)

二、方案设计与论证 (2)

三、系统硬件电路设计与分析 (2)

3.1主控制器—AT89S51单机 (2)

3.2显示电路—LCD数码………………………………………………………

2

四、系统软件程序设计与分析 (2)

4.1 程序流程图 (2)

4.2源程序 (6)

五、系统的仿真与调试 (13)

5.1 硬件调试 (13)

5.2 软件调试 (13)

5.3 软硬件调试 (13)

六、总原理图及元器件清单 (14)

6.1总原理图 (14)

6.2元器件清单 (14)

6.2.1 AT89C51芯片 (14)

6.2.2 字符型LCD1602 (15)

6.2.3 按键控制模块 (16)

6.2.4 其它元件 (17)

七、结论与心得 (17)

八、参考文献 (18)

一、概述

随着科技的发展和社会的进步，人们对数字钟的要求越来越高，多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化。数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路，走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。单片计算机即单片微型计算机，是集CPU，RAM，ROM，定时/计数和多种接口于一体的微控质器。它体积小成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大地方便，而且大大的扩展了钟表原先报时功能，诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动启闭路灯、定时开机烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以数字化为基础的，因此研究数字钟及扩大其应用有着非常现实的意义。

本系统采用单片机作为数字钟的核心控制器，读取时钟的值，并通过LCD 液晶显示器现实现实出来，而且可以通过按键电路控制执行信号，给时钟赋初值。还可以设置闹钟，当计数为0时，发出一阵音乐声。

二、方案设计与论证

音乐倒数计数器所倒数的时间由数字显示，控制器使用单片机AT89C51。本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89C51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个计数器，包括以下功能：输出时间，按下键就开始计时，并将时间显示在LCD1602显示器上。当倒计数为0时，蜂鸣器就发出音乐声响等等。该计数器系统主要由计数器模块、LCD 显示器模块、蜂鸣器模块、键盘模块、复位模块等部分组成。总体设计方框图如图1-1所示。

图1-1 总体设计方框图

三、系统硬件电路设计与分析

3．1主控制器——AT89S51单片机

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

●与MCS-51 兼容

●4K字节可编程闪烁存储器

●寿命：1000写/擦循环

●全静态工作：0Hz-24Hz

●三级程序存储器锁定

●128*8位内部RAM

●32可编程I/O线

●两个16位定时器/计数器

●5个中断源

●可编程串行通道

●低功耗的闲置和掉电模式

●片内振荡器和时钟电路

3．2显示电路——LCD数码管

采用静态显示，静态显示是指LCD显示某一屏字符时，时钟保持当前字符的显示，不使用移屏显示。便于控制，同时能够满足正常的显示效果。由于在显示中存在播放时间的动态变化，这样的话，即使是不产生整屏移动，也能给人动态感，也易于控制。

四、系统软件程序设计与分析

4.1 程序流程图

主程序开始初始化，然后扫描键盘、复位电路和计数器。当键盘按键有按下时，调整计数器值，LCD显示新值。当复位键有按下时，计数器复位为初值，重新倒计数。当计数器值倒计为0时，蜂鸣器发出声音，计数器停止倒计，程序结束。主程序流程图、LCD显示流程图和按键流程图分别如下图4-1、图4-2