1、東華理工大學長江學院 畢業設計題 目 基于at89c51單片機的音樂流水燈設計 英文題目 microcontroller-based music designed light water學生姓名： 喬 建 申請學位門類： 工學學士 學 號： 09325321 專 業： 電子信息工程 系 別： 機 電 系 指導教師： 陳 銳 職稱： 講 師 二0一三年六月摘 要隨著科技和經濟的快速發展，人們對生活質量和生活環境的要求不斷的提高，多彩多樣的彩燈成了現今裝飾和美化的時尚和潮流。千姿萬態的流水燈能給人一種視覺沖擊。擬采用單片機at89c51去實現這種千變萬化的流水燈。單片機技術是一種傳統和典型的技術，

2、具有智能化、體積小、集成度高和價格低廉等許多獨特的優點。而且單片機明顯優越于其他電子電路，其硬件電路和軟件方面都不是特別復雜。本設計將所學的單片機的理論和動手實踐結合起來，主要利用at89c51單片機設計并制作一個音樂流水燈。首先設計一個穩定的直流電源電路，然后設計一個復位電路，為單片機的正常工作提供條件，然后再設計時鐘電路和聲音驅動電路，可以使單片機能夠更好的控制與編譯音樂部分，另外還設計一個通信電路以方便單片機和pc機的連接與通信，最后還需要設計按鍵電路用來控制音樂流水燈。為了使蜂鳴器能夠正常的發生還需設計一個音頻電路。硬件電路設計后要將各模塊連接起來進行仿真和調試。軟件設計部分則需要將各

3、電路模塊進行編譯，并設計音樂頻率程序、流水燈程序和按鍵程序，同時將其進行仿真調試和組合調試。以實現在播放音樂時led燈有千變萬化的效果，以滿足對視覺上的享受。關鍵詞：單片機； 音樂； 流水燈； 仿真；abstractwith the science and technology and the economy the rapid development, people pairs quality of life and living environment the requirements of continuously improve, colorful and diverse of the

4、 lantern became a nowadays decorative and beautifys fashion and trend. zi million-state of flowing water lamp can give a person one kinds visual impact. intends to adopt at89c51 microcontroller to go achieve such kaleidoscopic of flowing water lights. mcu technology is a kind of tradition and typica

5、l technical, with intelligent, the volume is small, high integration and price inexpensive and so on many unique advantages. moreover single-chip obviously superior to other electronic circuit, its hardware circuits and software aspects of are not particularly complicated.the single-chip design will

6、 combine theory and practice, the main use at89c51 single-chip design of a musical water lights. first, design a stable dc power supply circuit, and then design a reset circuit for the microcontroller to provide normal working conditions, and then design a clock circuit and sound driver circuit, wil

7、l enable mcu to better control and compile music part, in addition to design a to facilitate communication circuit chip and pc connectivity and communication, and finally also need to design the circuit to control the music keys light water. in order to make the buzzer to normal design an audio circ

8、uit needs to happen. after the hardware circuit design to connect the modules for simulation and debugging. software design will need to be compiled each circuit module, and the design frequency of the music program, water lights and key procedures, and its combination of simulation debugging and de

9、bugging. when playing music in order to achieve a kaleidoscopic effect led lights to meet the visual enjoyment.key words:mcu; music; light water； simulation目 錄摘 要iabstractii目 錄11. 緒 論11.1 單片機的概念11.2 單片的歷史、發展和應用42. 總體設計62.1 設計要求62.2 設計方案選擇62.3 整體設計思路63. 系統硬件設計與部分電路說明83.1 硬件設計框圖83.2 部分電路說明83.2.1 電源及啟動

10、電路83.2.2 復位電路93.2.3 時鐘電路103.2.4 通信電路103.2.5 鍵盤電路113.2.6 流水燈電路113.2.7 音頻電路123.3 電路原理圖及說明124. 系統軟件電路設計與分析134.1 音樂程序設計134.1.1 音樂程序流程圖144.2 流水燈設計164.2.1 流水燈程序流程圖164.2.2 流水燈程序164.3 音樂流水燈程序164.3.1 音樂流水燈程序流程圖164.3.2 音樂流水燈程序175. 系統調試與仿真195.1 硬件調試195.2 軟件調試195.3 軟件仿真19總 結22致 謝23參考文獻24附錄一25附錄二26附錄三31附錄四321. 緒

11、 論1.1 單片機的概念單片機是在一塊芯片上超大規模集成技術集中了中央處理單元（cpu）、隨機存儲器（ram）、只讀存儲器（rom）、特殊功能寄存器（sfr）和各種輸入/輸出（i/o）接口（定時/計數器、中斷系統接口、并行和串行i/o接口以及a/d轉換接口等）的微型計算機，又稱微控制器。目前最強大的單片機系統可以將聲音和圖像等復雜的輸入輸出系統集成在一塊芯片上，所以單片機亦被稱為微控制器和嵌入式控制器。at89c51單片機是由美國atmel公司生產的具有低電壓和低功耗、高性能、多功能的通用型8位單片機，其具有龐大而豐富的內部資源：1個8位中央處理機cpu、12mhz的片內時鐘電路、128+21

12、b的片內數據存儲器、4kb的片內程序只讀存儲器、4kb閃存、4個8位并行i/o接口、1個串行i/o接口、2個16位定時/計數器、5個中斷源、具有4.255.50v的電壓工作范圍和024mhz的工作頻率，另外使用at89c51單片機時無需外擴存儲器。at89c51芯片的引腳功能如圖1-1所示：vcc：電源電壓gnd：接地端rst：即reset，復位輸入端。單片機振蕩器工作時，若rst引腳上出現高電平并保持2個時鐘周期，則實現復位操作，所有的i/o引腳都將復位為“1”，單片機恢復為初始狀態。xtal1：即反向震蕩放大器的輸入和內部時鐘工作電路的輸入。圖1-1 8051芯片的引腳圖 xtal2：即反

13、向震蕩放大器的輸出和內部時鐘工作電路的輸出。對于chmos芯片，該引腳懸空不接。alu：算數邏輯單元。可進行加、減、乘、除運算和與、或、非、異或等邏輯運算，另外還可執行增量、減量、左移位、右移位、半字節更換以及位處理等操作。acc：8位累加器。psw：8位程序狀態字。其中存放著當前alu的一些操作狀態特征，詳見表1-1，其字節地址是d0h。表1-1 程序狀態字內部定義psw位psw.7psw.6psw.5psw.4psw.3psw.2psw.1psw.0位地址d7hd6hd5hd4hd3hd2hd1hd0h位符號cyacf0rs1rs0ovf1ppsen：片外程序存儲器讀選通信號輸出端。當從外

14、部程序存儲器讀取數據或者指令時，psen的每個機器周期2次有效，以通過數據總線口讀回數據或指令。dptr:16位數據指針。主要用來存放外部ram的數據地址和rom數據表的基地址。內存中包含dpl和dph兩個8位寄存器，其中dph存放地址的高8位，dpl存放地址的低8位。sp：8位堆棧指針。用于指出當前堆棧的頂部地址。當單片機內有入棧操作時，sp自動加1，出棧時sp=sp-1。pc:16位程序計數器。只有中斷、跳轉和調用指令才能使其作其他變化。其中單片機開機或者復位時，pc的起始值為0000h。p0口：p0.0p0.7統稱為p0口。當不接外部存儲器或不擴展i/o接口時，可作為準雙向8位輸入/輸出

15、接口。當接有外部存儲器或擴展i/o接口時，p0口為地址/數據分時復用口。分時可提供低8位地址總線和8位雙向數據總線。 圖1-2 p0口內部結構圖p1口：8位準雙向i/o接口，包括p1.0p1.7。p1.0和p1.1有第二功能，p0.1可用作定時/計數器2的計數脈沖輸入端t2;p1.1則可用作定時/計數器2的外部控制端t2ex。圖1-3 p1口內部結構圖p2口：引腳p2.0p2.7的統稱，一般可作為準雙向i/o接口。當接有外部存儲器或擴展i/o接口且尋址范圍超過256b時，p2口還可當作是高8位地址總線送出高8位地址。p3口：雙功能口，包括p3.0p3.7，可作為一般的準雙向i/o接口，同時也可

16、以將每1位用于第2功能，另外p3口的每一條引腳均可獨立定義為第1功能的輸入/輸出或第2功能。圖1-4 p2口內部結構圖圖1-5 p3口內部結構圖表1-2 p3口引腳第二功能說明引腳名第二功能描述引腳名第二功能描述p3.0rxd串行口輸入p3.2into外部中斷0（低電平有效）p3.1txd串行口輸入p3.3int1外部中斷1（低電平有效）p3.4定時器t0外部輸入p3.6wr外部ram寫信號（低電平有效）p3.5定時器t1外部輸入p3.7rd外部ram讀信號（低電平有效）1.2 單片的歷史、發展和應用單片機包括4位/8位/16/位/32位等，從8位單片機的誕生開始，其發展歷史大致可分為以下幾個

17、階段：（1）第一階段（19761978）：單片機發展的初期階段，主要是探索計機算機的單芯片集成。（2）第二階段（19781982）：單片機的完善階段。完善的外部總線。設置了經典的8位單片機的總線結構，包括8位數據總線、控制總線、16位地址總線以及具有多機通信功能的串行通信接口。cpu外圍功能單元的集中管理模式。設置能體現工控特性的位地址空間和位操作方式。指令系統趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。（3）第三階段（19821990）：微控制器的形成階段。此階段是8位單片機得到鞏固與發展以及16位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器方向發展的重要階段。（4）第四階段（1990）：微

18、控制器的全面發展階段。縱觀單片機的發展歷史，由于單片機不斷出現的新的特點，其朝著多功能、多選擇、高速度、低價格、擴大存儲容量和加強i/o功能及結構兼容等方向發展，大致有以下幾個方向：多功能高性能低電壓和低功耗串行擴展總線由于單片機的智能化、體積小、運用靈活，而且成本低等許多顯著的優點，使其涉及到我們生活中的每個領域，如家用電器、智能儀表、工業控制、航空航天、計算機網絡和通信等。但單片機的應用意義遠遠超過了其應用范疇和由此帶來的經濟效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統的電子涉及方法和科技策略，使科技上先前無法實現的理論技術得以實現并轉化為現實的生產力，推動了社會進步，改善了人類生活。2. 總體

19、設計2.1 設計要求本次設計的主要內容是利用單片機設計音樂流水燈，其設計要求如下：（1）用單片機編譯和控制。單片機是本設計的核心部分，所有的程序、數據和指令都需經過單片機編譯和控制。（2）用8個發光二極管作為顯示電路。通過二極管的亮滅來反應流水燈的效果。（3）播放5首音樂。本設計中選取了5首音樂，用來實現其相互切換和順序播放。（4）能夠根據音樂的節奏控制顯示燈的亮滅。根據音樂的節奏和音符，單片機控制對應端口的電平狀態，從而控制led燈的亮滅。2.2 設計方案選擇音樂流水燈可通過多種電路設計完成，而在這里提供常用的三種方案：（1）采用fpga作為系統的控制器,即現場可編程門陣列。其將所有器件集成

20、在一塊芯片上，不僅縮小了體積，提高了穩定性，而且還可用eda軟件進行仿真和調試。fpga采用了并行的輸入輸出方式，具有很高的處理速度。可用來實現各種規模大，密度高，邏輯功能復雜的程序。由于本設計中對數據處理的速度要求不高，而fpga集成度高，成本高，芯片的引腳數較多，為電路的設計和焊接增加了復雜程度。所以不采用fpga。（2）采用可編程控制器，即plc，是一種數字運算操作的系統。由于具有可編程的存儲器，可存儲執行各種邏輯運算、計數、定時、順序控制等操作，通過模擬或數字輸入輸出模塊，控制各種機械或生產過程。plc具有可靠性高、操作簡單、編程方便和靈活性強等特點。雖然plc可以使用多種程序語言，而

21、且采用非的編程語言包括功能模塊、梯形圖、功能表圖等，但是昂貴的價格，使得設計成本較高，故不采用。（3）采用單片機編程控制。單片機不僅可以將軟件部分和硬件部分結合起來，還可以再惡劣的環境下應用。單片機在穩定性和可靠性方面都有很好的保證，而且低電壓和低功耗，精度較高，成本低等眾多的優點，使得本設計采用單片機最為合適。2.3 整體設計思路通過利用單片機內部的定時器來定時時間，以產生不同頻率的脈沖信號，用來驅蜂鳴器發出不同的音節的聲音，同時可利用延時子程序來控制音調的節拍。不同的頻率可產生不同的音調，而每個音調都是由一個節拍和一個音符構成。音調的高低由音符決定，而節拍則是決定是該音調是多少節拍。由此可

22、見，一個音調占用的是兩個字節。單片機可根據音符字節產生相應的大小次數的延時，同時聲音輸出口取相反，就可得到該音調的高低音；同時根據設置單元的延時多少，可控制音樂播放速度。為了編程的簡單和方便，一般可將簡單的音符和對應的節拍轉換成定時和延時常數，分別控制單片機內部定時器產生的相應的脈沖頻率和該頻率持續的時間，當持續時間到時，程序則會自動查找下一個音符的定時常數和延時常數。時間常數可通過查表法獲得。以此類推，并循環，就可聽到美妙動聽的音樂。將單片機的一個i/o端口定義為聲音輸出端，在一定的節拍中，根據音符字節的大小來產生延時，同時可將聲音輸出口不斷的置高或置低(即取反)，由此便可獲得相應的音調。簡

23、譜中每個音符和對應的脈沖頻率可用內部定時器的t0方式產生，同時利用延時常數控制脈沖頻率持續的時間。另外可在單片機上的p0p8腳接led燈，用來加強觀賞性和實用性。3. 系統硬件設計與部分電路說明3.1 硬件設計框圖本設計中的硬件電路是由七個電路模塊和單片機構成，通過將電路模塊與單片機連接起來，擴展和加強其功能，使各電路共同工作，用來實現音樂流水燈效果。其中流水燈在本設計中用8個led燈來實現。通過控制每個led燈對應的單片機接口的電平狀態來控制led燈的亮滅，當p0口的電平為高電平時，對應的led燈發光，若要使led燈熄滅，則只需要將對應的p0口的電平變為低電平即可。完整的硬件系統框架圖如圖3

24、-1： 圖3-1 硬件系統框架圖本設計的目的是要實現根據音樂聲音的大小和節奏來調節流水燈的流水速度和節奏。將各電路之間的接線連接正確后，對系統進行通電。單片機剛通電時，對系統進行初始化，掃描p2.2口，判斷按鍵是否按下，同時掃描出并確定的即將執行的功能。流水燈的流水效果是通過每個燈的亮滅而實現的。3.2 部分電路說明3.2.1 電源及啟動電路本設計若用普通電池供電，需要串聯許多電池，驅動led燈和蜂鳴器，單片機工作時間會很短，而且電池工作時間久了電壓不穩定，甚至達不到工作電壓。故本設計擬采用一個電壓轉換電路獲得穩定的5v電壓提供給單片機，從而簡單的解決了單片機的工作時間，且降低了設計成本。電路

25、原理圖如圖3-2所示：圖3-2 供電電路將220v交流電通過變壓器轉換成低壓交流電，再經過橋式整流電路和濾波電容的整流和濾波，在lm7805的gnd端和vin端形成不穩定的直流電壓，再經過lm7805的穩壓和濾波電路即可產生穩定度好的直流輸出電壓。3.2.2 復位電路單片機啟動時需要復位，確保cpu和系統各單元都處于確定的初始狀態，并且從初始狀態開始工作。圖3-3所示即為單片機的手動按鍵復位電路原理圖.首先經過上電復位，在按下按鍵時，復位端口rst通過電阻與vcc連接，為復位提供高電平，同時電容經過電阻放電：放開按鍵時，電源對電容進行充電，此時rst依舊為高電平，依然是處于復位狀態，當充電結束

26、后，電容相當于斷路，若rst處于低電平，系統開始正常工作。圖3-3 復位電路3.2.3 時鐘電路本電路利用到單片機內的振蕩器的反向放大器，xtal1為輸入端，xtal2為輸出端，這兩個引腳之間跨接晶體振蕩器和可微調電容，便形成了一個穩定的自激振蕩器。該電路原理如圖3-4：圖3-4 時鐘電路3.2.4 通信電路本電路用來實現系統和pc機的通信。由于系統和pc機連接進行通信時，通過max232電路將pc機串口電平進行轉換變成ttl電平。其電路原理圖為：圖3-5 通信電路max232具有電平轉換功能，內部結構可分為：電荷泵電路，包括1、2、3、4、5、6引腳和4個電容，提供給rs-232串口12v兩

27、個電源。數據轉換通道，包括7、8、9、10、11、12、13、14引腳，而7腳（t2out）、8腳（r2in）、9腳（r2out）、10腳（t2in）為第一數據通道，11腳（t1in）、12腳（r1out）、13腳（r1in）、14腳（t1out）為第二數據通道；t1in、t2in將ttl/cmos數據轉換為rs-232數據，通過t1out和t2out傳送到電腦dp9端口，反之,rs-232數據通過r1in和r2in輸入轉換為ttl/cmos數據，再從r1out、r2out輸出。最后一部分則是供電部分，即15腳gnd和16腳vcc。3.2.5 鍵盤電路本設計采用獨立鍵盤，負責實現任務過程中的任

28、務切換和選擇，分別控制單片機的p3.0p3.5端口，其電路原理圖如下：圖3-6 鍵盤電路按下按鍵，將低電平連接到i/o口上，通過軟件程序對數據進行采集處理分析，便可得到單片機下一步將要執行的操作。部分代碼如：jnb p3.1,yy1 ;由按鍵控制直接跳轉到音樂1jnb p3.2,yy2 ;由按鍵控制直接跳轉到音樂2jnb p3.3,yy3 ;由按鍵控制直接跳轉到音樂3jnb p3.4,yy4 ;由按鍵控制直接跳轉到音樂4jnb p3.5,yy5 ;由按鍵控制直接跳轉到音樂53.2.6 流水燈電路本電路采用8個led燈，依次接在p1.0p1.7端口，公共端接地。若p1口輸出高電平，則led燈亮，

29、若輸出的是低電平，則led燈滅。其電路原理圖如：圖3-7 流水燈電路3.2.7 音頻電路本電路負責音樂的播放和停止，如果直接用單片機的輸出電壓和信號驅動蜂鳴器，發出的聲音不僅微弱，而且不清晰。因此，必須給蜂鳴器附加一個pnp晶體管來作為驅動，其電路原理圖為：圖3-8 音頻電路當p2.o端口的電平為高電平時，蜂鳴器不發出聲音，當p2.0端口的電平為低電平時，才會發出聲音。而本設計中利用單片機處理不同頻率的音調后在p2口產生不同頻率的信號，從而使蜂鳴器播放出一首完整連續的音樂。3.3 電路原理圖及說明本設計的完整電路原理圖如附錄一，將電路及啟動電路、復位電路、時鐘電路、通信電路、鍵盤電路、流水燈電

30、路和音頻電路完整的連接在一起，靈活的工作，同時將整個電路的功能進行擴展，從而完成本設計的任務和要求。4. 系統軟件電路設計與分析4.1 音樂程序設計用程序控制單片機輸出端口的電平狀態，則在該端口上可產生一定頻率的矩形波，接上蜂鳴器就可發出相應的聲音；再用延時程序控制電平的持續時間，就可改變輸出的頻率，從而可改變音調。同樣，音樂音符的節拍用定時器控制，不同的初值會產生不同的定時時間。將定時器定義為以10ms為時間基準，設置一個中斷計數器，單片機可通過判斷終端計時器的值控制節拍的時間。音樂的效果是由每一個音符的時間常數和對應的節拍作為一組，按照一定的順序將一首音樂里的常數排列而產生。每個音符用1個

31、字節表示，字節的高4位表示音符的高低，音符的節拍則用低4位表示。表4-1 音符頻率對應表音符頻率/hz半周期/us頻率/hz半周期/us頻率/hz半周期/us 低音區中音區高音區126219085230956104604781#2771805554090311090451229417005780842117504262#311160862208041245040233301516659075913180372434914336980716139703584#3701350740067614800338539212767840638156803195#4151205831060216610292

32、644011368800568176002846#466107293205361865026874941012988050619760253注：“#”表示半音，及上升或下降時的半音，乘以2就提升該聲音一個八度音階，減半就降一個八度音階。表4-2 節拍碼對照表1/4節拍1/8節拍節拍碼節拍數節拍碼節拍數11/4拍11/8拍22/4拍21/4拍33/4拍33/8拍41拍41/2拍51又1/4拍55/8拍61又1/2拍63/4拍71又3/4拍77/8拍82拍81拍92又1/4拍91又1/8拍a2又1/2拍a1又1/4拍b2又3/4拍b1又3/8拍c3拍c1又1/2拍d3又1/4拍d1又5/8拍e3又

33、1/2拍e1又3/4拍f2又3/4拍f1又7/8拍表4-3 各調節拍的時間表設定1/4節拍1/8節拍曲調值delay曲調值delay調4/4125毫秒調4/462毫秒調3/4187毫秒調3/494毫秒調2/4250毫秒調2/4125毫秒4.1.1 音樂程序流程圖圖4-1 音樂程序流程圖4.1.2 音樂程序本設計的主要目的是將5首音樂進行順序播放，并且可以相互切換，每首歌曲播放結束后有一定的間隔時間，詳細程序見附錄二.部分程序如下：org 00h jmp start org 0bh jmp tim0start:mov tmod,01h mov ie,82h clr tr0 mov p2,0ffh

34、 mov a,p2 mov p2,0ffh rr a rr a anl a,00h mov 40h,a jb p3.0,$ ;p3.0 為起始信號 片選信號start0:mov 30h,00hsaomiao:mov a,40h jnb p3.1,yy1;由按鍵控制直接跳轉到音樂1 jnb p3.2,yy2;由按鍵控制直接跳轉到音樂2jnb p3.3,yy3;由按鍵控制直接跳轉到音樂3jnb p3.4,yy4;由按鍵控制直接跳轉到音樂4jnb p3.5,yy5;由按鍵控制直接跳轉到音樂5mov dptr,table1 ;從音樂1開始演奏jmp conyy1: mov a,p3 ;cjne a,0

35、fdh,yy2 mov dptr,table1 ;演奏音樂2 jmp con4.2 流水燈設計4.2.1 流水燈程序流程圖圖4-2 流水燈程序流程圖4.2.2 流水燈程序本設計的流水燈是通過利用單片機的p1口控制的，當p1口處于高電平時led燈會亮，當p1口處于低電平是led燈熄滅。本設計中音樂開始時流水燈全部亮，然后每個led燈依照一定的順序變亮。詳細程序見附錄三。部分程序如下：org 0000h ajmp main main: nop nop mov a,0ffh ;送數據初值 mov p1,a mov a,feh;數據送p1口點亮發光二極管 acall yc ;延時 mov r3,07h

36、 ;設置左移7次loop: rl a ;左移一位 mov p1,a ;數據送p1口點亮發光二極管 acall yc ;延時 djnz r3,loop ;r3是否為0，不為0轉loop繼續執行 ajmp main ;返回主程序循環值4.3 音樂流水燈程序4.3.1 音樂流水燈程序流程圖圖4-3 音樂流水燈程序流程圖4.3.2 音樂流水燈程序本設計中音樂的播放同時和流水燈的亮滅是通過單片機內部的兩個定時器t0和t1產生的中斷來控制，其中定時器t0的優先級定義為第一優先級，t1定義為第二優先級。詳細程序見附錄四.部分程序如下：org 0000h jmp start org 000bh jmp tim

37、0 org 001bh org tim1start: mov tmod,#11h mov ie,#8ah clr tr0 clr tr1 setb pt0 clr pt1 mov p2,#0ffh mov a,p2 mov p2,#0ffh nop anl a,#00h ;從第一首音樂開始播放 mov 40h,a jb p3.0,$;p3.0為起始信號 片選信號5. 系統調試與仿真5.1 硬件調試設計中的硬件電路所使用的元器件和引腳的接線都需要進行檢查，電源連接的正確與否是整個電路的關鍵，元器件和引腳的連線是否斷路，按鍵工作是否正常，整個過程都需要用萬用表檢測。通電后觀察芯片和元器件有沒有發熱

38、的現象，led是否正常發光。如果芯片或元器件發燙，立即關閉電源，檢查芯片或元器件是否連接正確或者斷路，將芯片或元件重新插一下。若果led燈不亮，則需要逐個進行檢查。若果第一次插上電源led正常發光，但在播放音樂時，led不能發光不正常，則需要檢查led燈是否是虛焊。若果一切都正常，則可以進行軟件調試。5.2 軟件調試軟件調試則是檢查并修改計算機上已經編程好的程序和數據，以及在運行過程中出現的錯誤，如led燈顯示不正常等等，都需要將程序逐步檢查和修改，直到運行編譯后，音樂和led燈可以正常并有規律的工作。程序的檢測都是一個模塊一個模塊進行檢查和調試，先需要檢查每個模塊獨立時是否能正常工作，再檢查

39、整個程序編譯存在的錯誤，直到運行后可以出現理想的效果為止。5.3 軟件仿真本設計是利用keil vision3.8和proteus7.4軟件進行編譯和調試。具體步驟如下：（1）打開proteus軟件安裝目錄中的help，點擊arm.hlp文檔，出現連接：remote debugger drivers/download and install remote debugger driver for keil 3.點擊并下載vdmagdl.exe，安裝到keil的vdm51.dll文檔中。（2）打開keil軟件，在project中的target1上右鍵選中options for target，打開的

40、對話框中選debug，在右上角選好use，選中下拉菜單中proteus vem simulator旁出現settings，點擊確定并保存。（3）在proteus中打開已畫好的電路圖，點擊debug中的use remote debug monitor。在keil中build.all編譯并且仿真運行，proteus中就會顯示仿真結果。其圖如下：圖5-1 at89c51屬性編輯對話框圖5-2 流水燈程序運行結果仿真圖5-3 流水燈硬件仿真結果總 結本次畢業設計是基于單片機設計音樂流水燈，在設計中要實現5首音樂連續播放和它們之間的相互切換，同時led燈先需要全部點亮，然后再跟著音樂從第一個led燈依次

41、逐個點亮。這些效果的實現都需要單片機和一個完整的電路系統的控制，電路系統需要進行分模塊設計，部分電路采用了專業課上所學到的比較典型的電路模塊。比如蜂鳴器持續發聲，因此在本設計中通過給單片機設計一個直流穩壓電源將其改善。而本設計中的程序編譯尤其重要，雖然匯編語言不容易讀寫，但是很容易調試和修改，而且匯編語言的執行速度較快，占用的內存空間較少。此次畢業設計讓我對單片機有了更深的了解，在各方面都讓我受益匪淺，對以后的生活和工作有很大的幫助。致 謝經歷了將近一個多月的時間，終于將這篇設計完成。在設計中遇到的重重困難和障礙，在老師和同學的幫助下克服了。特別感謝陳銳指導老師，在程序框架和設計思路上給予了建

42、議，讓我更好的理解了設計的內容。當我在設計電路圖和編程時遇到了重重困難，也是在指導老師耐心精心的指導和幫助下完成，讓我對擁有淵博知識的老師更加崇拜。在此，向幫助和指導過我的各位老師表示衷心的感謝。向本設計中設計到的各位學者表示感謝。如果沒有各位學者研究成果的幫助和啟發，我將會很難完成本次設計的任務。感謝我的同學，在設計過程中給予了我很多素材，幫我分析思路，在論文排版過程中提供了熱情的幫助。由于我的學術水平有限，致使本設計還有許多不足之處，懇請各位老師和同學批評和指正。參考文獻1 倪云峰.單片機原理與應用m.西安：西安電子科技大學出版社，2009.62 周荷琴，吳秀清.微型計算機原理與接口技術（

43、第四版）m.合肥：中國科學技術大學出版社，2008.63 謝嘉奎.電子線路：非線性部分m.北京：高等教育出版社，2010.44 宋戈.單片機應用開發范例大全m.北京：人民郵電出版社，2010.55 王思明，張金敏.單片機原理及應用系統設計m.北京：科學出版社，2012.66 孫曉峰.常用電器件及典型應用m.北京：電子工業出版社，2006.87 劉利民.mcs-51系列單片機系統設計m.北京：北京航空航天大學出版社，2008.58 李云鋼，周逢興，龍志強.單片機原理與系統設計m.北京：中國水利水電出版社，2008.69 張大明.單片微機控制應用技術m.北京：機械工業出版社，2009.410 趙志

44、英，張友德.單片微型機原理、應用與實驗m.上海：復旦大學出版社，2000.1111 李廣第.單片機基礎m.北京：北京航天航空大學出版社，2007.612 meehan joanne muir lindsey.scm in merseyside smes:benefits and barriersj.tom journal,200813 網上資源附錄一電路原理圖：附錄二音樂程序： org 00h jmp start org 0bh jmp tim0start:mov tmod,01h mov ie,82h clr tr0 mov p2,0ffh mov a,p2 mov p2,0ffh rr a

45、 rr a anl a,00h mov 40h,a jb p3.0,$ ;p3.0 為起始信號 片選信號start0:mov 30h,00hsaomiao:mov a,40h jnb p3.1,yy1;由按鍵控制直接跳轉到音樂1 jnb p3.2,yy2;由按鍵控制直接跳轉到音樂2jnb p3.3,yy3;由按鍵控制直接跳轉到音樂3jnb p3.4,yy4;由按鍵控制直接跳轉到音樂4jnb p3.5,yy5;由按鍵控制直接跳轉到音樂5mov dptr,table1 ;從音樂1開始演奏jmp conyy1: ;mov a,p3 ;cjne a,0fdh,yy2 mov dptr,table1 ;

46、演奏音樂2 jmp conyy2: ;mov a,p3 ;cjne a,0fbh,yy3 mov dptr,table2 ;演奏音樂3 jmp conyy3: ;mov a,p3 ;cjne a,0f7h,yy4 mov dptr,table3 ;演奏音樂4 jmp conyy4: ;mov a,p3 ;cjne a,0efh,yy5 mov dptr,table4 ;演奏音樂5 jmp conyy5: ;mov a,p3 ;cjne a,0dfh,bbf mov dptr,table5 jum concon: setb p2.0 mov a,30h ;歌曲數據查表 movc a,a+dptr

47、 mov r2,a jz jies anl a,0fh;算節拍 mov r5,a mov a,r2 swap a anl a,0fh ;算出音調值 jnz sing clr tr0 jmp d1sing: mov 50h,a mov a,40h cjne a,00h,mode1 mov dptr,table0 ;table1 jmp contmode1: mov dptr,table00cont: mov a,50h ;定時t0器裝置 dec a mov 22h,a rl a movc a,a+dptr mov th0,a mov 21h,a mov a,22h rl a inc a movc

48、 a,a+dptr mov tl0,a mov 20h,a setb tr0 ;定時啟動器t0dyc: call yc ;調用延遲程序 inc 30h ;指向下一個歌曲數據 jmp saomiaojies: clr tr0 jmp start0tim0: push acc;定時器t0中斷程序 push psw mov tl0,20h mov tho,21h cpl p2.0 pop psw pop acc ret1yc: mov r7,02 ;延遲程序d2: mov r4,125d3: mov r3,248 djnz r3,$ djnz r4,d3 djnz r7,d2 djnz r5,yc

49、rettable0: dw 64260,64400,64524,64580 dw 64684,64777,64820,64898 dw 64968,65030,65058,65110 dw 65157,65178,65217table00: dw 64260,64400,64524,64580 dw 64684,64777,64820,64898 dw 64968,65030,65058,65110 dw 65157,65178,65217table1: ;生日快樂db 82h,01h,81h,94h,84h db 0b4h,0a4h,04h db 82h,01h,81h,94h,84h db

50、 0c4h,0b4h,04h db 82h,01h,81h,0f4h,0d4h db 0b4h,0a4h,94h db 0e2h,01h,0e1h,0d4h,0b4h db 0c4h,0b4h,04h db 82h,01h,81h,94h,84h db 0b4h,0a4h,04h db 82h,01h,81h,94h,84h db 0c4h,0b4h,04h db 82h,01h,81h,0f4h,0d4h db 0b4h,0a4h,94h db 0e2h,01h,0e1h,0d4h,0b4h db 0c4h,0b4h,04htable2: ;康定情歌 db 34h,52h,63h,62h,5

51、2h,64h,32h,28h db 33h,32h,52h,63h,62h,52h,63h,32h,37h db 34h,52h,63h,62h,52h,63h,32h,28h db 53h,52h,32h,22h,32h,22h,12h,24h,98h db 93h,22h,28h,53h,32h,38h,22h,12h,98h,53h,52h,32h,22h,32h,22h,12h,23h,98h db 93h,22h,28h,53h,32h,38h,23h,12h,98h,53h,52h,32h,22h,32h,22h,12h,22h,65htable3:;精忠報國db 66h,52h,

52、36h,22h,12h,12h,22h,32h,98h,84h,82h,92h,14h,12h,22hdb 32h,52h,22h,42h,38h,66h,52h,36h,22h,12h,22h,22h,32h,98h db 24h,22h,32h,54h,52h,32h,92h,12h,92h,82h,98h,66h,52h,36h,22hdb 12h,12h,22h,32h,98h,84h,82h,92h,14h,12h,22h,32h,52h,22h,42h,38hdb 66h,52h,36h,22h,12h,22h,22h,32h,98h,24h,22h,32h,54h,52h,32hdb 22h,12h,92h,82h,98h,14h,24h,34h,44h,64h,0b4h,64h,32h,52hdb 62h,0b2h,62h,52h,38h,24h,22h,32h,54h,52h,62h,52h,32h,32h,22h,38hdb 64h,