蜂鸣器实验

课程设计报告书

课程设计名称：蜂鸣器实验

班级：

报告人：

报告时间：2012.10.25

一．51单片机简介

51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。

当前常用的51系列单片机主要产品有：

*Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；

*ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；

*Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品

89C51单片机的基本组成：

·一个8位的80C51微处理器（CPU）。

·片内256字节数据存储器RAM/SFR，用以存放可以读/写的数据，如：运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。

·片内4KB程序存储器Flash ROM，用于存放程序、一些原始数据和表格。

·4个8位并行I/O端口P0~P3，每个端口既可以用作为输入，也可作为输出。·两个16位的定时器/计数器，每个定时器/计时器都可以设置成计时方式，用于对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。

·具有5个中断源、两个中断优先级的中断控制系统。

·一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与PC机之间的串行通信。

·片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接，最高允许震荡频率为24MHz。

·89C51单片机与8051相比，具有省电工作方式，即休闲方式及掉电方式。（以上各个部分通过片内8位数据总线（DBUS）相连接）

二．设计方案

1、选型

本次试验采用STC89C52RC单片机来实现蜂鸣器的实验，11.0592MHz的晶振，用USB通信的1,4针脚作为电源接口，DB9作为通信接口，采用MAX232单芯片实现89C51系列单片机与PC机的RS—232C标准接口通信电路。

MAX232的电源变换电路部分的电容选型为4个1uF的瓷片电容或者钽电容(独石电容效果不好)，MAX232中的与Vcc相连的去耦电容用0.1uF的瓷片或钽电容。

MAX232介绍：由于89C51单片机输入、输出电平为TTL电平，而PC机配置的是RS232C标准串行接口，二者的电气规范不一致，因此，要完成PC机与单片机的数据通信，必须进行电平转换。

2、原理图的绘制

本课程设计用Protel 99SE软件绘制原理图，绘制图如下：

3、外围电路

外围电路主要有：蜂鸣器电路，复位电路，P1口的LED显示电路，晶振电路，接口电路（USB，BD9，MAX232芯片），电源电路（USB线路供电），按键开关电路（4P开关，6P锁开关）。附加：排针电路，作为以后单片机扩展用。

三．电路板构成

1、电路板的焊接

焊接过程需要注意虚焊、脱焊。电路板选用的是通用板，不能持续受高温，所以焊接的时候不能让电烙铁在板子上接触时间太长，否则，板子就会损坏，导致板子焊接口的金属环脱落，金属锡焊接不上。

焊接晶振的时候，不能让晶振离单片机太远，最好是紧紧挨着XTAL1和XTAL2口进行焊接，布线的时候，不能让长线和排线布局在晶振的上方，否则，都会引起晶振的非正常工作。

2.烧入程序

单片机的烧入程序是通过RS-232协议进行传输程序，通过DB9数据线连接单片机和PC机，利用STC-ISP下载器下载程序，先关断单片机电源，开启下载程序下载，等提示开启电源后开启，考试自动烧入程序。

3、关于复位电路

复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式，本电路板采用手动复位和上电自动复位组合方式。

复位电路虽然简单，但其作用非常重要。一个单片机系统能否正常运行，首先要检查是否能复位成功。

晶振频率X1为4MHz时，C2、C3应为100pF；晶振频率X1为6MHz时，C2、C3应为47pF~100pF；晶振频率X1为12MHz~25MHz，C2、C3应为47pF。

(1)、阻容复位时，电容C1为10uF，电阻R1为10K。

(2)、RC/RD+系列单片机HD版本，RST脚内部已有45K~100K下拉电阻。

4、蜂鸣器电路

蜂鸣器的电路由蜂鸣器和放大电路组成，本次试验采用PNP型三极管放大。

四．实验内容

1、proteus仿真软件的使用

设计出初始电路，在proteus中画出简要图形，如下：

2、Keil C 的使用

利用Keil C 编写程序，使P1.0口发出不同频率的声音，从而形成各种歌曲。

（本次试验采用《生日快乐》歌曲）

程序编写完成后，编译无误后，生产.HEX 文件，将.HEX 文件导入到proteus

仿真软件的单片机中，运行仿真，蜂鸣器会出现生日快乐歌。

3、Protel 99SE 的使用

初步的设计已经实现，接下来要具体设计电路的各个细节，利用Protel 99SE

设计出电路。

五．总结

1、总结

本次课程设计主要是让我们初步了解单片机的结构、工作原理，所以本次课程设计让我们熟悉了仿真软件protues 的使用、对Protel99SE 的巩固和对程序编写的能力的提升。

本次的课程设计分别从硬件和软件两个方面学习单片机的相关内容。硬件方面，我们学习其硬件构造，工作基础，工作原理；软件方面，我们学习其根据硬件来实现软件的配置，如：指令的使用，汇编的使用，中断系统的使用，定时器的使用，89C51串行口及串行通信技术，应用系统配置及接口技术。

2单片机检查其是否正常工作方法

(1)用示波器探头监视RST 引脚，按下复位键，观察是否有足够幅度的波形输出，还可以通过改变复位电路阻容值进行实验。

(2)用示波器查看XTAL2端是否有脉冲信号输出。

(3)用示波器查看ALE 端是否有脉冲信号输出，若有脉冲信号输出，则89C51基本上是好的。

(4)要检查一个89C51小系统上电后CPU 能否正常工作，也可以用示波器看 PSEN __________

端有无脉冲输出。如有，则说明基本上工作正常。

(5)E A ————/V PP 脚的选用

在89C52中，当EA 口接高电平时，CPU 只访问片内Flash ROM 并执行内部程序存储器中的指令；当EA 接低电平（接地）时，CPU 只访问片外ROM 并执行片外程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器。

而在本次课程设计89C52芯片中，EA 有内置的上拉电阻，所以，当访问片内ROM 时，无需再外部接上拉电阻，只需要悬空EA 口即可。

3 组员分工

主要负责电路设计 主要负责报告的编写

主要负责仿真软件proteus 的使用 主要负责查询各种器件的资料