基于单片机电子门铃设计

电子门铃的设计

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物电与电子工程学院电子信息工程0xxxxxxx2

【摘要】本设计介绍了由STC89C52单片机来构成电子音乐门铃系统的工作过程。主要完成的电子门铃不仅具有普通电子门铃的功能，还具有一些扩展功能。该设计主要由单片机、按键、喇叭等组成,它的制作简单，成本低，安装也比较方便。因此，这也给人们生活提供了很大的便利。

【关键词】STC89C52单片机电子门铃音乐

前言

随着社会的前进和发展，仪器小型化，功耗微小化，控制智能化得到了很广泛的应用。而在些领域中，单片机起着举足轻重的作用，这就把单片机的应用开发到了最高顶点，单片机应用系统的设计也就顺理成章的成为了科技的最热点。

近几年，随着市场智能化的升温，音乐门铃系统正在慢慢取代传统的用钥匙去管理各个门道，并且在市场上社会上生活上已经得到了很好的应用。有了音乐门铃，客人拜访时听到的将不是单调的普通门铃声，而是特殊动听的音乐声。而如果听到的是三种音乐的门铃声，那这一定是一件令人很兴奋的事情。

本设计就是设计一种具有三种音乐的电子门铃。当客人拜访时，按下门铃，听到的不是简单枯燥的一般门铃声，而是优美的音乐声。

1 总体方案设计

1.1 设计任务

设计一个基于单片机的三音门铃。

1.2 设计要求

1，当按下开关，电子门铃可以自动鸣叫，并能持续一段时间。

2，工作电压有一定的调节范围。

3，不可以购买现成的发声装置。

1.3 总体方案的论证与选择

针对本设计的设计要求，可以知道：本设计是利用单片机实现对喇叭的发声，控制采用按钮操作。当按下开关时，单片机发出的音乐声由喇叭发出。由此，可以给出两种方案。

方案一：

本设计是通过按键输入（其中有两个按键，一个播放上一首，一个播放下一首），作用于单片机后使单片机发出声音送入喇叭使喇叭发声。同时也有复位按键，可以使歌曲复位，从头再唱。

音乐的发声主要是通过程序的编写来达到发声要求。其总体框图，如图1.1。

图1.1方案一总体框图

方案二：

本设计是通过按键输入（只有一个按键），作用于单片机后经过人工调频发声后送入蜂鸣器使蜂鸣器发出音乐的声音。

音乐的发声主要靠几个可调电阻调频发声。其总体框图如图1.2 。

图1.2 方案二总体框图

通过比较可以知道，方案二中的调频发声部分相对于方案一比较难以实现，并且蜂鸣器发出的声音相对喇叭来说噪音更重。而方案一可以通过程序的编写来实现音乐的发声，可以发出清晰、无噪的音乐声。故选择方案一来作为本设计的总体设计方案。

2 系统软件设计与调试

2.1 STC89C52单片机简介

STC89C52是宏晶科技退出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。其引脚图如图2.1。

图2.1 STC89C52单片机引脚图

2.1.1 SCT89C52的主要特性

1，增强型8051单片机；

2，工作频率范围为0-40MHz；

3，32个双向I/O口；

4，3个16位定时/计数器；

5，外部中断4路，下降沿中断或低电平出发电路

6，低功耗空闲和掉电模式。

2.1.2 STC89C52的引脚功能

P0口：P0口是漏极开路的8位并行双向I/O口，也是地址/数据总线复用口。作为输出端口时，每个引脚能能驱动8 个TTL负载；在访问外部数据存储器或程序存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线；在Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节。校验时，要求外接上拉电阻。

P1口：P1口是具有内部上拉电阻的8位双向并行I/O口。P1口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 输入。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。P1口作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。

P2口：P2口是具有内部上拉电阻的8位双向并行I/O口。P2 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 输入。对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。

P3口：P3口是具有内部上拉电阻的8位双向并行I/O口。P3 口输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 输入。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能。P3 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

RST：RST是复位信号输入引脚。晶振工作时，如果在此引脚上持续出现至少两个机器（晶振的12个振荡周期为一个机器周期）的高电平就会使单片机复位。

XTAL1和XTAL2：XTAL1和XTAL2是片内振荡器输入/输出引脚。XTAL1是反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入引脚，XTAL2是来自反向振荡器的输出。

PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN 信号。

ALE/PROG：ALE/PROG是地址锁存允许/编程引脚。在访问外部程序存储器和数据存储器时，地址锁存允许（ALE）引脚输出用于锁存低8位地址信号的脉冲。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。

EA/Vpp：外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H —FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA端状态。

2.2 单片机音乐发声原理

利用单片机产生音乐符，再把音乐符翻译成计算机音乐语言，由单片机进行信息处理,再通过喇叭放出音乐。

2.2.1单片机产生不同频率脉冲信号的原理