基于单片机的电子音乐门铃

基于单片机的电子音乐

门铃

Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

控制电路学年设计任务书

控制电路设计说明书

学院名称：计算机与信息工程

班级名称： 2013级物联网工程1班

学生姓名：高战

学号： 41

题目：基于单片机的电子音乐门铃指导教师

姓名：董再秀

起止日期： 2015年7月9日-8月28日

第一部分：正文部分

一、选题背景

随着时代的前进和发展，控制智能化、小型化、低功耗化得到广泛关注。在这些领域中，单片机起到了举足轻重的作用，这就把单片机的应用提升到重要的地位，单片机应用系统设计就成为新的技术热点。近几年来，随着市场上智能家居的不断升温，门铃系统已作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始习惯用个性化的音乐门铃代替传统铁门铃，这使电子音乐门铃系统得到了飞跃性的发展。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满足，这将会日益成为今后的一个重要发展的方向。

本设计是介绍了由AT89C51单片机来构成电子音乐门铃系统的工作过程，本系统主要完成该电子门铃不仅具有普通电子门铃的功能，而且还具有液晶显示屏提示功能。单片机价格便宜，性能可靠，耗电量少，安装也简便，按下再也不是“叮咚”声，而是悦耳的音乐，让客人可以耐心的等待；它的工作状态能够由用户自行设定音乐和提示语，给来访者提供必要的音乐和文字回应信息，给人们生活提供很大的便利。

二、相关知识

硬件部分

AT89C51

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。AT89C51是一个8位的微处理器，并包含有4KB的Flash存储器，即单片微机。在很多的嵌入式控制系统中，许多具有高度灵活性及低成本的解决方案都由AT89C51为其提供。AT89C51中中有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，引脚XTAL1为放大器的输入端，XTAL2为放大器的输出端。AT89C51的P3口第二功能，如下表2-1所示：

表2-1 P3口第二功能

端口引脚第二功能

RXD(串行输入口)

TXD(串行输出口)

INT0(外中断0)

INT1(外中断1)

T0(定时/计数器0外部输入)

T1(定时/计数器1外部输入)

WR(外部数据存储器写选通)

RD(外部数据存储器写选通)

AT89C51的引脚排列如图2-1所示:

图2-1 AT89C51引脚图

液晶显示模块

本次系统采用的液晶显示屏是LCD1602。

引脚功能说明?： LCD1602采用标准的14脚（无背光），各引脚接口说明如表2-1所示:?

表2-1 LCD1602引脚说明

编号? 符号? 引脚说明?编号? 符号? 引脚说明?

1 ?VSS? 电源地

2 ?VDD? 电源正极

3 ?VL ?液晶显示偏压

4 ?RS ?数据/命令选择? 5? R/W? 读/写选择? 6? E? 使能信号

7 ?D0? 数据?

8? D1 ?数据?9 D2 ?数据? 10? D3? 数据?

11 ?D4? 数据? 12? D5 ?数据?

13 ?D6? 数据?

14 ?D7? 数据?

LCD1602的引脚图如图2-2所示

图2-2 LCD1602液晶显示屏引脚图

开发环境

软件开发环境

Keil μVision3时2006年1月30日ARM推出全新的针对各种的，集成RealView MDK开发环境。RealView MDK开发工具Keil μVision3源自Keil公司。RealView MDK集成了业内领先的技术，包括Keil μVision3与RealView。支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器，自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的Simulation设备模拟，等功能，与ARM之前的工具包ADS等相比，RealView编译器的最新版本可将性能改善，其界面显示如下图2-3所示。

图2-3 Keil uVision3

硬件开发环境

本次系统设计运用的是Proteus电路仿真软件。Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上着名的仿真软件，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。用来将Keil uVision3内编译生成的.HEX文件导入到电路中的AT89C51单片机中，进行仿真，完成设计。

图2-4 Proteus仿真软件

三、总体设计

系统需求

设计是基于AT89C51单片机的可控音乐门铃程序设计。依据单片机技术原理，通过PROTEUS仿真软件对硬件电路进行仿真制作以及利用KEIL软件对音乐门铃源程序进行C语言编译，而设计制作出的一个多功能音乐门铃。系统需满足以下要求，利用51单片机的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；同时客人可通过门铃按键器播放音乐，并显示主人预设的提示信息；如果主人在家，可暂停并取消音乐。