单片机课程设计：数字音乐盒（5）
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课程设计名称：数字音乐盒实验报告
课程设计名称：数字音乐盒
课程设计单位：自动化031班
课设小组成员：杜斐斐
王薄
单片机课程设计实验报告
课程设计题目：数字音乐盒
课程设计要求：1.利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒）
2．采用LCD显示信息
3．开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）
4．可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。
5．选作内容：显示乐曲播放时间或剩余时间
硬件电路：本设计中用到了98C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，16*2 LCD，七段
显示数码管LED。（硬件电路原理图附于后页）
原理说明：当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T1，显示乐曲播放的时间，并驱动LCD,显示歌曲号及播放时间。也可在LED显示歌曲号。
（1） 硬件电路中用P1.0~P1.7控制按键，其中P1.0~P1.3扫描行，P1.4~P1.7扫描列。
（2） 用P0.0~P0.7，P2.0~P2.7控制LED,其中P0.0~P0.7控制七段码a,b,c,d,e,f,g,用P2.0~P2.7为数码管位选信号。
（3） 用，P2.0~P2.2作为LCD的RS,R/W,E的控制信号。用P0.0~P0.7作为LCD的D0~D7的控制信号。
（4） 用P3.7口控制蜂鸣器（J2,J4断开，J3短接）。
（5） 电路为12MHz晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。
软件设计：本程序可以实现课程设计的基本要求和附加功能，并可以通过按键播放七首歌曲。实验程序如下：
;--------------------------------------------------------------------
;第八首歌《彩云追月》
;--------------------------------------------------------------------
TABLE80:
DB 86H,92H,12H,22H,32H,52H,68H,63H,52H,34H,62H,0B2H,0B2H,62H,51H,61H,51H,31H,54H
DB 62H,0B2H,0B2H,62H,52H,32H,52H,52H,51H,61H,51H,31H,34H,52H,62H,74H,32H,52H,52H,32H,
DB 21H,31H,21H,11H,24H
DB 32H,52H,52H,32H,22H,12H,24H,32H,52H,52H,32H,62H,52H,61H,51H,
DB 31H,21H,21H,31H,21H,11H,1CH
DB 21H,31H,22H,23H,31H,21H,18H,02H,0B2H,0BCH,0B4H,72H,61H,51H,72H,61H,
DB 71H,61H,51H,61H,71H,61H,6FH
DB 86H,94H,12H,22H,32H,52H,64H,62H,51H,31H,52H,21H,31H,21H,33H,62H,0B2H,0B2H,62H,
DB 51H,61H,51H,31H,54H
DB 62H,0B2H,72H,61H,51H,51H,61H,51H,31H,54H,61H,0B2H,72H,61H,51H,51H,61H,51H,31H,32H,
DB 21H,11H,32H,51H,61H,54H
DB 02H,32H,24H,32H,52H,52H,32H,22H,31H,21H,11H,24H,32H,52H,62H,0B2H,72H,61H,51H,61H,
DB 51H,31H,32H,52H,52H,32H,62H
DB 51H,31H,31H,21H,11H,91H,23H,31H,21H,1CH,12H,24H,32H,62H,51H,31H,34H,0B4H,72H,
DB 61H,51H,63H,71H,64H
DB 0B2H,54H,72H,62H,71H,61H,54H,61H,51H,31H,21H,34H,73H,61H,54H,22H,32H,52H,22H,36H,
DB 52H,62H,61H,31H,32H,21H,11H,21H,11H,91H,81H
DB 94H,52H,62H,52H,42H,32H,22H,32H,52H,0B4H,74H,64H,52H,61H,51H,41H,5CH,02H,52H,0B4H,74H,
DB 63H,51H,61H,51H,31H,21H
DB 00;--------------------------------------------------------------------
;第九首十年>>
;--------------------------------------------------------------------
TABLE90:
DB 02H,11H,21H,32H,32H,22H,32H,21H,11H,0A1H,91H,92H,0D1H,91H,83H,91H,0A2H,91H,
DB 81H,94H,11H,0A1H,91H,0A1H,98H,03H,81H,0A1H,0A1H,91H,0A1H
DB 98H,04H,02H,11H,21H,32H,32H,22H,32H,21H,31H,51H,11H,13H,31H,22H,22H,21H,11H,0A1H,
DB 11H,13H,11H,11H,0A1H,91H,0A1H
DB 11H,93H,94H,03H,81H,11H,0A1H,91H,81H,92H,0A1H,91H,94H,08H,03H,81H,32H,21H,11H,22H,
DB 31H,21H,21H,83H
DB 01H,11H,91H,0A1H,11H,61H,51H,11H,34H,01H,31H,21H,31H,48H,23H,31H,32H,42H,38H,03H,
DB 11H,21H,52H,31H
DB 33H,31H,31H,41H,51H,61H,23H,21H,21H,41H,31H,21H,13H,0D1H,0D1H,21H,11H,0A1H,11H,91H,
DB 92H,91H,11H,0A1H,91H
DB 0A1H,31H,31H,22H,0A1H,11H,14H,01H,11H,21H,31H,63H,31H,42H,51H,31H,31H,22H,11H,21H,52H,
DB 31H,33H,31H,31H,41H
DB 51H,61H,23H,21H,21H,41H,31H,21H,13H,0D1H,0D1H,21H,11H,0A1H,11H,91H,92H,91H,
DB 11H,0A1H,91H
DB 0A2H,41H,31H,22H,31H,21H,12H,12H,11H,11H,21H,31H,63H,51H,32H,11H,21H,26H,11H,
DB 0A1H,18H
DB 00;--------------------------------------------------------------------
;第十首你的爱给了谁>>
;--------------------------------------------------------------------
TABLE100:
DB 02H,91H,0A1H,16H,21H,11H,0A6H,81H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,16H,21H,31H,24H,21H,
DB 0A1H,11H,0A1H
DB 9CH,02H,11H,21H,36H,32H,24H,21H,0A1H,11H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,14H,11H,11H,21H,11H,0A4H,
DB 04H,04H,02H,0A1H,11H,0A1H,93H,92H
DB 02H,61H,71H,0B4H,0B2H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,71H,6CH,02H,61H,71H,0B6H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,
DB 71H,6CH,02H,51H,61H,56H,61H,51H,54H,51H,0B1H,71H,0B1H
DB 72H,62H,68H,02H,61H,51H,66H,62H,58H,0CH,02H,51H,41H,5FH
DB 02H,91H,0A1H,16H,21H,11H,0A6H,81H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,16H,21H,31H,24H,21H,
DB 0A1H,11H,0A1H
DB 9CH,02H,11H,21H,36H,32H,24H,21H,0A1H,11H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,14H,11H,11H,21H,
DB 11H,0A4H,04H,04H,02H,0A1H,11H,0A1H,93H,92H
DB 02H,61H,71H,0B4H,0B2H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,71H,6CH,02H,61H,71H,0B6H,0B1H,0B1H,76H,
DB 0B1H,71H,6CH,02H,51H,61H,56H,61H,51H,54H,51H,0B1H,71H,0B1H
DB 66H,62H,54H,0B2H,71H,61H,6CH
DB 00END
实验控制流程图如下：使用说明：键盘如下：
0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 A B
C D E F
按键功能说明：
1~A：十首歌曲
C：上一首歌曲
D：下一首歌曲
E：歌曲暂停
F：开机画面
程序调试中出现的问题及解决的办法：
1． 有时会出现程序一点错误也没有，但就是不能正常运行的现象，最后我们发行是因为程序中有的指令书写得不规范导致的，例如有的RET返回指令一定要按正确格式书写或在两行指令间最好不要留空行。
2． 程序中的跳转指令的运用很重要，为保险起见，都用LJMP,我们就遇到过跳转指令用错程序无法正常运行的现象。当用JNZ指令时，跳转范围比较少，这时要用一个标号中转。
3． 编程时要注意，在程序开始时，要写入各定时器中断的入口地址。
4． 编程过程中要注意加注释或分割线，否则，在程序过长时容易变得很乱，不便于查找或更改。
5． 程序的结构要设计的合理，避免上下乱调用的现象，这样会使程序更加清晰化。
6． 编程前要加流程图，这样会使思路清晰，例如数字音乐盒的设计思路完全可以按着MP3的工作方式列写流程图。
7． LCD计时正常显示的解决办法：
a. 两个定时器同时工作，存在中断时序问题，刚开始时我们把定时器1设定在方式3，计250us，由于定时中断过于频繁，使CPU负载过大，导致音乐不能正常播放，时间不能正常显示。解决办法：将定时器1设定在工作方式1，16位计数，计50ms,效果有很大改观。但还有问题。
b. 当音乐为全4拍起始时，此时音乐节奏与定时器T1中断频率错开，LCD显示和音乐播放都会好一些。
c. 另外，在歌曲中，当遇到一个音符发音为4拍，在编曲中为*CH，托因时间较长，当定时器T1此时来中断时，就会对歌曲播放产生影响，若改为发音一拍，中断对歌曲播放影响减弱，但音乐效果变差。
d. 改进方案：若采用可以定时时间更长的单片机，可以避免所有问题。
收获，体会与建议：
1． 本学期学习单片机的时间只有8周时间，对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，却改变了很多，首先对于硬件电路的工作原理有了进一步的学习，同样就有了进一步的认识；其次软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都学到了很多东西，这是第一次编写单片机的大程序，很有成就感。
2． 在一个好的氛围里才能踏下心来做东西，在这几天课设的时间里，实验室的氛围对我们的影响很大，大家一起努力，这也是我们能完成课设的动力。另外在编程中出现问题时，一定要戒骄戒躁，脚踏实地，认真看书，仔细分析，仔细调试，就一定会发现错误，克服困难，我们也是这么做的，这在课设中十分重要。
3． 最后要提一点建议，希望下一次课程设计中，每个人都能有一块实验开发板，这样能使每个人都能得到充分的锻炼！
课程设计名称：数字音乐盒
课程设计单位：自动化031班
课设小组成员：杜斐斐
王薄
单片机课程设计实验报告
课程设计题目：数字音乐盒
课程设计要求：1.利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒）
2．采用LCD显示信息
3．开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）
4．可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。
5．选作内容：显示乐曲播放时间或剩余时间
硬件电路：本设计中用到了98C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，16*2 LCD，七段
显示数码管LED。（硬件电路原理图附于后页）
原理说明：当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T1，显示乐曲播放的时间，并驱动LCD,显示歌曲号及播放时间。也可在LED显示歌曲号。
（1） 硬件电路中用P1.0~P1.7控制按键，其中P1.0~P1.3扫描行，P1.4~P1.7扫描列。
（2） 用P0.0~P0.7，P2.0~P2.7控制LED,其中P0.0~P0.7控制七段码a,b,c,d,e,f,g,用P2.0~P2.7为数码管位选信号。
（3） 用，P2.0~P2.2作为LCD的RS,R/W,E的控制信号。用P0.0~P0.7作为LCD的D0~D7的控制信号。
（4） 用P3.7口控制蜂鸣器（J2,J4断开，J3短接）。
（5） 电路为12MHz晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。
软件设计：本程序可以实现课程设计的基本要求和附加功能，并可以通过按键播放七首歌曲。实验程序如下：
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;第八首歌《彩云追月》
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TABLE80:
DB 86H,92H,12H,22H,32H,52H,68H,63H,52H,34H,62H,0B2H,0B2H,62H,51H,61H,51H,31H,54H
DB 62H,0B2H,0B2H,62H,52H,32H,52H,52H,51H,61H,51H,31H,34H,52H,62H,74H,32H,52H,52H,32H,
DB 21H,31H,21H,11H,24H
DB 32H,52H,52H,32H,22H,12H,24H,32H,52H,52H,32H,62H,52H,61H,51H,
DB 31H,21H,21H,31H,21H,11H,1CH
DB 21H,31H,22H,23H,31H,21H,18H,02H,0B2H,0BCH,0B4H,72H,61H,51H,72H,61H,
DB 71H,61H,51H,61H,71H,61H,6FH
DB 86H,94H,12H,22H,32H,52H,64H,62H,51H,31H,52H,21H,31H,21H,33H,62H,0B2H,0B2H,62H,
DB 51H,61H,51H,31H,54H
DB 62H,0B2H,72H,61H,51H,51H,61H,51H,31H,54H,61H,0B2H,72H,61H,51H,51H,61H,51H,31H,32H,
DB 21H,11H,32H,51H,61H,54H
DB 02H,32H,24H,32H,52H,52H,32H,22H,31H,21H,11H,24H,32H,52H,62H,0B2H,72H,61H,51H,61H,
DB 51H,31H,32H,52H,52H,32H,62H
DB 51H,31H,31H,21H,11H,91H,23H,31H,21H,1CH,12H,24H,32H,62H,51H,31H,34H,0B4H,72H,
DB 61H,51H,63H,71H,64H
DB 0B2H,54H,72H,62H,71H,61H,54H,61H,51H,31H,21H,34H,73H,61H,54H,22H,32H,52H,22H,36H,
DB 52H,62H,61H,31H,32H,21H,11H,21H,11H,91H,81H
DB 94H,52H,62H,52H,42H,32H,22H,32H,52H,0B4H,74H,64H,52H,61H,51H,41H,5CH,02H,52H,0B4H,74H,
DB 63H,51H,61H,51H,31H,21H
DB 00;--------------------------------------------------------------------
;第九首十年>>
;--------------------------------------------------------------------
TABLE90:
DB 02H,11H,21H,32H,32H,22H,32H,21H,11H,0A1H,91H,92H,0D1H,91H,83H,91H,0A2H,91H,
DB 81H,94H,11H,0A1H,91H,0A1H,98H,03H,81H,0A1H,0A1H,91H,0A1H
DB 98H,04H,02H,11H,21H,32H,32H,22H,32H,21H,31H,51H,11H,13H,31H,22H,22H,21H,11H,0A1H,
DB 11H,13H,11H,11H,0A1H,91H,0A1H
DB 11H,93H,94H,03H,81H,11H,0A1H,91H,81H,92H,0A1H,91H,94H,08H,03H,81H,32H,21H,11H,22H,
DB 31H,21H,21H,83H
DB 01H,11H,91H,0A1H,11H,61H,51H,11H,34H,01H,31H,21H,31H,48H,23H,31H,32H,42H,38H,03H,
DB 11H,21H,52H,31H
DB 33H,31H,31H,41H,51H,61H,23H,21H,21H,41H,31H,21H,13H,0D1H,0D1H,21H,11H,0A1H,11H,91H,
DB 92H,91H,11H,0A1H,91H
DB 0A1H,31H,31H,22H,0A1H,11H,14H,01H,11H,21H,31H,63H,31H,42H,51H,31H,31H,22H,11H,21H,52H,
DB 31H,33H,31H,31H,41H
DB 51H,61H,23H,21H,21H,41H,31H,21H,13H,0D1H,0D1H,21H,11H,0A1H,11H,91H,92H,91H,
DB 11H,0A1H,91H
DB 0A2H,41H,31H,22H,31H,21H,12H,12H,11H,11H,21H,31H,63H,51H,32H,11H,21H,26H,11H,
DB 0A1H,18H
DB 00;--------------------------------------------------------------------
;第十首你的爱给了谁>>
;--------------------------------------------------------------------
TABLE100:
DB 02H,91H,0A1H,16H,21H,11H,0A6H,81H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,16H,21H,31H,24H,21H,
DB 0A1H,11H,0A1H
DB 9CH,02H,11H,21H,36H,32H,24H,21H,0A1H,11H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,14H,11H,11H,21H,11H,0A4H,
DB 04H,04H,02H,0A1H,11H,0A1H,93H,92H
DB 02H,61H,71H,0B4H,0B2H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,71H,6CH,02H,61H,71H,0B6H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,
DB 71H,6CH,02H,51H,61H,56H,61H,51H,54H,51H,0B1H,71H,0B1H
DB 72H,62H,68H,02H,61H,51H,66H,62H,58H,0CH,02H,51H,41H,5FH
DB 02H,91H,0A1H,16H,21H,11H,0A6H,81H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,16H,21H,31H,24H,21H,
DB 0A1H,11H,0A1H
DB 9CH,02H,11H,21H,36H,32H,24H,21H,0A1H,11H,0A1H,9CH,02H,91H,0A1H,14H,11H,11H,21H,
DB 11H,0A4H,04H,04H,02H,0A1H,11H,0A1H,93H,92H
DB 02H,61H,71H,0B4H,0B2H,0B1H,0B1H,76H,0B1H,71H,6CH,02H,61H,71H,0B6H,0B1H,0B1H,76H,
DB 0B1H,71H,6CH,02H,51H,61H,56H,61H,51H,54H,51H,0B1H,71H,0B1H
DB 66H,62H,54H,0B2H,71H,61H,6CH
DB 00END
实验控制流程图如下：使用说明：键盘如下：
0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 A B
C D E F
按键功能说明：
1~A：十首歌曲
C：上一首歌曲
D：下一首歌曲
E：歌曲暂停
F：开机画面
程序调试中出现的问题及解决的办法：
1． 有时会出现程序一点错误也没有，但就是不能正常运行的现象，最后我们发行是因为程序中有的指令书写得不规范导致的，例如有的RET返回指令一定要按正确格式书写或在两行指令间最好不要留空行。
2． 程序中的跳转指令的运用很重要，为保险起见，都用LJMP,我们就遇到过跳转指令用错程序无法正常运行的现象。当用JNZ指令时，跳转范围比较少，这时要用一个标号中转。
3． 编程时要注意，在程序开始时，要写入各定时器中断的入口地址。
4． 编程过程中要注意加注释或分割线，否则，在程序过长时容易变得很乱，不便于查找或更改。
5． 程序的结构要设计的合理，避免上下乱调用的现象，这样会使程序更加清晰化。
6． 编程前要加流程图，这样会使思路清晰，例如数字音乐盒的设计思路完全可以按着MP3的工作方式列写流程图。
7． LCD计时正常显示的解决办法：
a. 两个定时器同时工作，存在中断时序问题，刚开始时我们把定时器1设定在方式3，计250us，由于定时中断过于频繁，使CPU负载过大，导致音乐不能正常播放，时间不能正常显示。解决办法：将定时器1设定在工作方式1，16位计数，计50ms,效果有很大改观。但还有问题。
b. 当音乐为全4拍起始时，此时音乐节奏与定时器T1中断频率错开，LCD显示和音乐播放都会好一些。
c. 另外，在歌曲中，当遇到一个音符发音为4拍，在编曲中为*CH，托因时间较长，当定时器T1此时来中断时，就会对歌曲播放产生影响，若改为发音一拍，中断对歌曲播放影响减弱，但音乐效果变差。
d. 改进方案：若采用可以定时时间更长的单片机，可以避免所有问题。
收获，体会与建议：
1． 本学期学习单片机的时间只有8周时间，对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，却改变了很多，首先对于硬件电路的工作原理有了进一步的学习，同样就有了进一步的认识；其次软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都学到了很多东西，这是第一次编写单片机的大程序，很有成就感。
2． 在一个好的氛围里才能踏下心来做东西，在这几天课设的时间里，实验室的氛围对我们的影响很大，大家一起努力，这也是我们能完成课设的动力。另外在编程中出现问题时，一定要戒骄戒躁，脚踏实地，认真看书，仔细分析，仔细调试，就一定会发现错误，克服困难，我们也是这么做的，这在课设中十分重要。
3． 最后要提一点建议，希望下一次课程设计中，每个人都能有一块实验开发板，这样能使每个人都能得到充分的锻炼！
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