生日歌+流水灯课程设计

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按键控制流水灯课程设计

按键控制流水灯课程设计

按键控制流水灯课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解和掌握按键控制流水灯的基本原理和实现方法,培养学生的动手能力和创新能力,提高学生对电子技术的兴趣和热情。

具体目标如下:1.知识目标:使学生了解流水灯的工作原理,掌握按键控制电路的设计和搭建方法,了解电子元件的使用和调试技巧。

2.技能目标:培养学生具备基本的电子电路设计、搭建和调试能力,提高学生的动手实践能力,培养学生的创新思维。

3.情感态度价值观目标:通过本课程的学习,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要性,增强学生对电子技术的兴趣和热情,培养学生的科学精神和团队合作意识。

二、教学内容教学内容主要包括以下几个部分:1.流水灯的工作原理:介绍流水灯的基本原理,使学生了解流水灯的工作过程,为学生设计按键控制流水灯电路打下基础。

2.按键控制电路设计:讲解如何设计按键控制电路,引导学生掌握电路设计的方法和步骤,培养学生的实际操作能力。

3.电子元件的使用:介绍电子元件的使用方法,如电阻、电容、二极管、三极管等,使学生能够熟练地使用这些元件进行电路搭建和调试。

4.电路调试与优化:教授学生如何对电路进行调试和优化,提高电路的性能和稳定性,使学生具备解决问题的能力。

5.创新实践:鼓励学生进行创新实践,设计出具有自己特色的按键控制流水灯电路,培养学生的创新思维和团队合作精神。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师讲解流水灯的工作原理、电路设计方法和电子元件的使用,使学生掌握基本知识。

2.实验法:学生动手搭建和调试电路,培养学生的实践能力,使学生更好地理解电路原理。

3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解按键控制流水灯电路在现实生活中的应用,提高学生的学习兴趣。

4.讨论法:分组讨论,引导学生思考和解决问题,培养学生的创新思维和团队合作意识。

四、教学资源教学资源包括:1.教材:选用合适的电子技术教材,为学生提供理论支持。

12个流水灯课程设计

12个流水灯课程设计

12个流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握流水灯的基础知识,包括电路连接、LED灯工作原理等;2. 使学生了解编程控制流水灯的逻辑原理,如循环、延时等概念;3. 帮助学生理解流水灯在生活中的应用,培养其将理论知识与实际应用相结合的能力。

技能目标:1. 培养学生动手搭建流水灯电路的能力,提高其电子制作技能;2. 让学生掌握基本的编程技巧,能够独立编写控制流水灯的程序;3. 培养学生团队协作能力,学会在项目中分工与协作,共同完成任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作的兴趣,激发其创新意识和探索精神;2. 培养学生面对问题积极求解的态度,提高其克服困难的意志力;3. 增强学生的环保意识,使其关注能源利用和可持续发展。

本课程针对中学生设计,考虑到学生的年龄特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的动手能力和思维能力。

课程目标旨在使学生通过学习,能够将所学知识运用到实际项目中,培养其创新精神和实践能力,同时注重培养学生的情感态度和价值观,使其成为具有全面发展的人才。

二、教学内容本课程以《电子技术》教材中有关流水灯的制作与编程控制内容为基础,结合以下教学大纲进行:1. 电路基础知识:- 电路元件的认识与使用(电阻、电容、二极管、LED灯等);- 基本电路连接方式(串联、并联)。

2. 流水灯电路制作:- 设计流水灯电路图;- 动手搭建流水灯电路;- 电路调试与故障排除。

3. 编程控制流水灯:- 学习编程软件的使用;- 编写流水灯控制程序(循环结构、延时函数等);- 程序下载与调试。

4. 流水灯应用实例:- 分析生活中流水灯的应用案例;- 学生团队设计创意流水灯项目;- 项目展示与评价。

教学内容按照以下进度安排:第一课时:电路基础知识学习与元件认识;第二课时:流水灯电路制作与调试;第三课时:编程控制流水灯;第四课时:流水灯应用实例分析与团队项目设计;第五课时:项目展示与评价。

教学内容注重科学性和系统性,旨在帮助学生掌握流水灯制作与编程控制的基本技能,培养其创新思维和实践能力。

花样流水灯课课程设计

花样流水灯课课程设计

花样流水灯课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握花样流水灯的设计与制作方法,培养学生的动手能力和创新能力。

具体来说,知识目标包括了解流水灯的工作原理和基本电路图,掌握单片机的使用方法和编程技巧;技能目标包括能够独立设计并制作一个简单的花样流水灯,能够使用编程软件进行程序编写;情感态度价值观目标包括培养学生的团队合作意识,提高学生对电子科技的兴趣和热情。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个方面:首先是流水灯的工作原理和基本电路图的讲解,让学生了解流水灯的基本构成和运作方式;其次是单片机的使用方法和编程技巧的教授,让学生掌握如何使用单片机进行程序编写;最后是花样流水灯的设计与制作的实践,让学生通过动手实践,将所学知识应用到实际制作中。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我将采用多种教学方法进行教学。

首先,我会通过讲解和演示的方式来教授流水灯的工作原理和基本电路图,让学生能够清晰地了解和掌握相关知识;其次,我会通过实践操作和案例分析的方式来教授单片机的使用方法和编程技巧,让学生在实际操作中学习和掌握相关技能;最后,我会学生进行团队合作,让他们共同设计和制作一个花样流水灯,以此来培养他们的团队合作意识和创新能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我将准备多种教学资源。

首先,我会准备相关的教材和参考书籍,以便学生能够有足够的资料进行学习和参考;其次,我会准备多媒体资料,如图片、视频等,以便在讲解和演示时能够更直观地展示相关内容;最后,我会准备实验设备,如单片机、电路板等,以便学生在实践操作中能够更好地学习和掌握相关技能。

五、教学评估本节课的教学评估将采取多元化方式进行,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等,以了解学生的学习态度和实际操作能力。

2.作业:布置与课程内容相关的作业,要求学生独立完成,评估其对知识的掌握程度和应用能力。

心形花样流水灯设计报告

心形花样流水灯设计报告

《专业方向课程设计》课程设计报告题目:心形花样流水灯与点阵显示专业:电子信息工程班级:二班学号:姓名:指导老师:重庆交通大学信息科学与工程学院设计时间:2013年9 月8 日到2013 年11 月16 号一、设计任务说明随着社会的发展,单片机得到了广泛的应用,人们越来越重视单片机的应用。

比如温度是和每个人息息相关的,并且在有的生产车间里还要进行温度时时测量,甚至是对温度的进一步调控等,这些都是单片机的应用之例。

本设计是用单片机和点阵加一个小的流水灯电路,这次作品的初衷是希望通过单片机学习,做个生日礼物送给朋友。

二、总体设计本系统主要有AT89C51单片机、5mm彩色LED灯、74HC245、8*8LED点阵、200欧电阻等元件组成。

1.流水灯设计:(1)AT89C51单片机:AT89C51具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。

A T89C51引脚图此外,AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。

空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。

引脚图如右图所示。

此次设计把51单片机的4个I/O口与32个5mm高亮LED 灯相接,通过单片机控制各I/O引脚的高低电平控制LED的亮灭从而形成各种不同亮灭的花样。

2.点阵显示设计:(1)8*8点阵原理图:从图中可以看出,8X8点阵共需要64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一列置1电平,某一行置0电平,则相应的二极管就亮;因此要实现一根柱形的亮法,如图所示,对应的一列为一根竖柱,或者对应的一行为一根横柱,因此实现柱的亮的方法如下所述:一根竖柱:对应的列置1,而行则采用扫描的方法来实现。

流水灯微机原理课程设计

流水灯微机原理课程设计

流水灯微机原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解流水灯微机的基本原理,掌握其硬件组成和软件编程方法。

2. 学生能描述流水灯微机的工作过程,了解不同模式下的电路特性。

3. 学生掌握相关电子元件的功能和连接方式,能够正确搭建简单的流水灯微机系统。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立设计并实现简单的流水灯微机程序。

2. 学生能够运用调试工具,对流水灯微机程序进行调试和优化,提高程序执行效率。

3. 学生能够通过团队协作,共同完成流水灯微机的设计与搭建,提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习流水灯微机原理,培养对计算机硬件和编程的兴趣,提高学习积极性。

2. 学生在实践操作过程中,养成动手能力,培养解决问题的自信心和耐心。

3. 学生通过团队协作,培养合作精神,认识到团队协作的重要性,增强团队荣誉感。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论知识与实际操作相结合,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:本课程面向高年级学生,学生在前期课程中已具备一定的电子技术和编程基础,具备一定的自学能力和团队协作能力。

教学要求:教师应关注学生的个体差异,因材施教,引导学生主动探究,注重培养学生的实践能力和综合素质。

同时,注重教学评价,及时反馈学生的学习成果,指导学生调整学习方法,提高学习效果。

二、教学内容1. 理论部分:(1)流水灯微机原理概述:介绍流水灯微机的基本概念、工作原理及应用场景。

(2)硬件组成:讲解流水灯微机的核心元件,如微控制器、时钟、存储器、输入输出接口等。

(3)软件编程:介绍流水灯微机的编程语言和编程方法,如汇编语言、C语言等。

2. 实践部分:(1)电子元件认知:学习并识别常用的电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等。

(2)电路搭建:学习并搭建简单的流水灯微机电路,掌握电路连接方法和调试技巧。

(3)程序设计:运用所学编程语言,设计并实现流水灯微机程序,实现不同的流水灯效果。

流水灯设计

流水灯设计

数电课程设计一课程课题:流水灯设计二课程任务:设计一个可以循环移动的流水灯,灯总数为8盏,具体要求如下: -1,5亮,其余灭,右移三次后全灭-4,8亮,其余灭,左移三次后全灭-4,5亮,其余灭,各向两边移三次后全灭-1,8亮,其余灭,各向中间移三次后全灭三课程设计原理:①译码器74139 将Y10N-Y23N 分别命名为led1-led8,利用2-4译码,采用A1,B1,A2,B2分别控制,Y10N-Y23N 为低电平时led 等亮,否则灭。

根据设计任务,结合译码器,可得到循环状态图为:②计数器74169计数器74169 译码器74139序列信号产生74194由于led1-led4和led5和led8的移动方向不尽相同,故采用两个计数器来控制,以led1-led4为例,A1,B1由Q0,Q1决定,则通过UP/DN 可控制Q0,Q1是由00-01-10-11,还是由11-10-01-00,即灯的移动方向。

结合灯的移动方向,取led1-led4的控制端UP/DN为s1,led5-led8的为s2,则s1应为1001序列,s2为1010序列。

③序列产生74194利用74x194产生序列信号s1,s2,来控制下一段的计数器的升降UP/DN,进而控制灯的循环顺序。

功能表:四课程设计方案:①电路图:②仿真波形:学习数电以来,都是一些题目化问题的设计,但这次课程设计却和实际联系紧密,牵扯到很多芯片的原理,链接,是一次很好的实践,原理图的设计是理论与实践的交叉点,原理图设计好之后,我们可以利用仿真软件进行仿真,这样便可以验证我们设计的正确性;积累了经验并且熟练地掌握了软件的基本使用方法和一些快捷键的用途,并体会到数电和实际生活的联系,是不错的开始。

点亮流水灯课程设计

点亮流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解点亮流水灯的基本原理,掌握相关电子元件的功能和使用方法。

2. 学生能描述流水灯程序的编写流程,理解程序中各个部分的作用。

3. 学生了解我国半导体照明产业的技术发展及在生活中的应用。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立完成点亮流水灯的电路搭建和程序编写。

2. 学生能通过小组合作,解决流水灯制作过程中遇到的问题,提高团队协作能力。

3. 学生能够运用信息技术手段,进行项目展示和交流,提升表达与沟通能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子制作产生兴趣,培养创新意识和动手能力。

2. 学生在项目实践中,认识到科技对生活的影响,增强环保意识和责任感。

3. 学生通过团队合作,培养集体荣誉感,提升自信心和自尊心。

本课程针对初中年级学生,结合电子技术基础知识,注重实践操作与创新能力培养。

课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生掌握点亮流水灯的相关知识,提高实践操作技能,培养团队合作精神和科技创新意识。

在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,引导他们积极参与,确保课程目标的达成。

二、教学内容本课程依据课程目标,结合以下教学内容进行组织:1. 电子元件基础知识:介绍常用电子元件(如电阻、电容、二极管、三极管等)的原理与功能,以及其在点亮流水灯中的应用。

2. 流水灯电路原理:讲解流水灯电路的组成、工作原理,以及电路图识读。

3. 程序编写与调试:学习流水灯程序编写流程,包括编程环境搭建、程序代码编写、调试与优化。

4. 半导体照明技术:介绍我国半导体照明技术的发展、应用领域及环保意义。

5. 实践操作:分组进行流水灯电路搭建、程序编写与调试,培养学生动手能力。

6. 项目展示与评价:组织学生进行项目展示,互相评价,总结经验教训。

教学内容安排与进度:第一课时:电子元件基础知识学习,流水灯电路原理讲解。

第二课时:编程环境搭建,流水灯程序编写方法介绍。

第三课时:流水灯程序编写与调试,实践操作指导。

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理和结构,掌握流水灯的设计方法。

2. 学生能描述流水灯程序的设计流程,包括电路连接、编程语言及指令的运用。

3. 学生了解并能够解释流水灯中涉及的电子元件功能,如电阻、电容、LED 等。

技能目标:1. 学生能够独立完成流水灯电路图的绘制,并正确搭建电路。

2. 学生能够运用指定的编程软件,编写并调试出流水灯的程序代码。

3. 学生通过动手实践,提高问题解决能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过完成流水灯的制作,培养对电子制作的兴趣,激发创新精神。

2. 学生在团队合作中学会相互尊重、倾听意见,培养良好的沟通能力和团队意识。

3. 学生能够意识到科技在生活中的应用,增强实践是检验真理的唯一标准的认识。

课程性质:本课程为实践操作性强的电子技术课程,结合理论知识与动手实践,培养学生对单片机应用的基本技能。

学生特点:假设学生为八年级,已具备基本的物理知识和逻辑思维能力,对电子制作有好奇心,动手能力强。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,关注个体差异,提供个性化指导,确保学生在掌握知识技能的同时,培养积极的情感态度价值观。

通过具体的学习成果分解,后续教学设计和评估将更有针对性。

二、教学内容1. 理论知识:- 单片机基本原理与结构介绍,关联教材第3章。

- 流水灯电路设计原理,关联教材第4章。

- 编程语言基础及指令运用,关联教材第5章。

2. 实践操作:- 电路图绘制,关联教材第6章。

- 流水灯电路搭建,包括元件识别、电路连接,关联教材第7章。

- 程序编写与调试,关联教材第8章。

3. 教学大纲安排:- 第一课时:介绍单片机基本原理与结构,让学生了解流水灯项目背景。

- 第二课时:讲解流水灯电路设计原理,进行电路图绘制练习。

- 第三课时:学习编程语言基础及指令运用,为学生编写程序打下基础。

- 第四课时:分组进行流水灯电路搭建,并进行程序编写与调试。

音乐流水灯实验报告(3篇)

一、实验背景随着科技的不断发展,LED灯的应用越来越广泛。

LED流水灯作为一种新型照明设备,具有节能、环保、美观等特点。

为了进一步丰富LED灯的应用,本实验旨在设计一款音乐流水灯,使LED灯的亮度、颜色和闪烁模式随音乐节奏变化,达到一种动态、立体的视觉效果。

二、实验目的1. 了解音乐流水灯的工作原理和设计方法。

2. 掌握音乐流水灯电路的搭建和调试方法。

3. 熟悉音乐信号处理技术,实现音乐与LED流水灯的同步。

三、实验原理音乐流水灯的原理是利用音乐信号处理技术,将音乐信号转换为控制LED灯的亮度、颜色和闪烁模式的信号。

具体步骤如下:1. 将音乐信号输入到音乐处理器中。

2. 音乐处理器对音乐信号进行采样、滤波、放大等处理,提取出音乐信号的频率、振幅等特征。

3. 根据音乐信号的频率和振幅,控制LED灯的亮度、颜色和闪烁模式。

四、实验器材1. Arduino UNO开发板2. LED灯珠(数量根据实际需求而定)3. 电阻(阻值根据LED灯珠的额定电流而定)4. 面包板5. 音频信号发生器6. 万用表7. 烧录器五、实验步骤1. 搭建音乐流水灯电路:将Arduino UNO开发板、LED灯珠、电阻、面包板等元件连接在一起,形成音乐流水灯电路。

2. 编写程序:使用Arduino IDE编写程序,实现音乐信号处理和LED灯控制功能。

3. 烧录程序:将编写好的程序烧录到Arduino UNO开发板中。

4. 连接音频信号发生器:将音频信号发生器的输出端连接到Arduino UNO开发板的A0引脚。

5. 连接耳机:将耳机连接到Arduino UNO开发板的3.5mm音频接口。

6. 调试电路:检查电路连接是否正确,确保电路工作正常。

7. 播放音乐:播放音乐,观察LED灯的亮度、颜色和闪烁模式是否随音乐节奏变化。

六、实验结果与分析1. 实验结果:通过实验,成功实现了音乐流水灯的功能。

当播放音乐时,LED灯的亮度、颜色和闪烁模式会随音乐节奏变化,达到一种动态、立体的视觉效果。

单片机课程设计流水灯

单片机课程设计流水灯一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理和功能,掌握流水灯的设计方法;2. 学会使用特定编程语言(如C语言)编写单片机程序,实现流水灯效果;3. 了解单片机在现实生活中的应用,培养学生对电子科技的兴趣。

技能目标:1. 能够运用所学知识,独立设计并搭建简单的流水灯电路;2. 掌握单片机编程技巧,具备调试程序的能力;3. 培养学生动手实践、解决问题的能力,提高创新思维和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机课程的兴趣,激发学习热情,形成主动学习的习惯;2. 培养学生面对挑战时,勇于尝试、不断调整的心态,增强自信心;3. 培养学生关注科技发展,认识到单片机在科技领域的广泛应用,树立为国家科技事业做贡献的远大志向。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,要求学生结合理论知识,动手实践,实现具体的项目。

学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对单片机有一定了解,具备基本的编程知识,喜欢动手实践。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提供个性化指导,确保学生能够完成课程目标。

同时,注重培养学生的团队协作能力和创新思维,提高学生的综合素质。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识:a. 单片机原理与结构:讲解单片机的内部组成、工作原理及性能特点;b. 编程语言基础:回顾C语言基础知识,强调在单片机编程中的应用;c. 流水灯原理:介绍流水灯的工作原理,分析其电路设计和程序设计要点。

2. 实践操作:a. 电路搭建:指导学生搭建流水灯电路,熟悉各种电子元器件的使用;b. 程序编写:教授学生编写流水灯程序,掌握程序调试方法;c. 项目实施:引导学生将理论知识应用于实践,独立完成流水灯项目。

3. 教学大纲:第一课时:单片机原理与结构介绍,C语言基础知识回顾;第二课时:流水灯原理讲解,电路设计和程序设计要点分析;第三课时:电路搭建及元器件使用方法教学;第四课时:程序编写及调试方法教学;第五课时:项目实践,学生独立完成流水灯项目。

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目录 第1章 概述... ... ... ... ... ... ... ... .. . 1 1.1单片机简介 ... ... ... ... .. ... ... ... ... 1

1.2 任务简介. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 2 第2章 系统总体方案设计 ............................ 3 2.1 音乐的产生... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.2 系统方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5 第3章 硬件设计 .................................... 6 3.1 89C51单片机 ................................. 6 3.2 蜂鸣电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 3.3流水灯电路.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.4时钟电路 . . . . . . . . . . . . . . . . .. .9 第4章 软件设计 ................................... 10 4.1.软件设计 ................................... 10 4.2 设计方案. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . . . .11 第5章 系统调试与仿真 ............................. 14 5.1软件仿真阶段 ................................ 14 5.2系统的仿真调试阶段 .......................... 15 5.3调试问题处理 ............................... 16 第6章心得体会 .................................... 17 参考文献 .......................................... 18 附录A:音乐播放器电路设计图 .................... 19 附录B:程序清单 .............................. 200 附录C:程序清单 .............................. 202 附录D:程序清单 .............................. 203 1

第1章 概述 1.1单片机简介

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲,一个芯片就成了一台计算机。

MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品,于MCS-48单片机相比,它的结构更先进,功能更强,在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条,MCS-51单片机可以算是相当成功的产品,一直到现在,MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品,各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分为如下几个范畴: 一、 在智能仪器仪表的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、湿度、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各中分析仪)。 二、在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片控制,从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子称量设备,五花八门,无所不在。 三、在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智 2

能化管理,点滴智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。 单片机现在可以说是百花齐放,百家争鸣的时期,世界各大芯片制造公司都推出自己的单片机,从8位、16位到32位、数不胜数,应有尽有,有与主流MCS-51系列兼容的,也有你兼容的,但他们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供了广阔的天地。

1.2任务简介 以51系列单片机为核心,以开发板为平台;设计一个音乐播放器,完成播放生日快乐歌曲的功能,流水灯控制电路,使连接在该电路上的8个发光二极管按顺序以次闪烁。设计任务包括控制系统硬件设计和应用程序设计。 3

第2章 系统总体方案设计 2.1音乐产生原理 2.1.1演奏音乐原理

通过控制单片机定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲,经放大后驱动蜂鸣器发出不同音节的声音,即声调。用软件延时来控制发音时间的长短,控制节拍。把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数,作为数据表格存放在存储器中,由程序查表得到定时常数和延时常数,分别用来控制定时器产生的脉冲频率和发出该音频脉冲的持续时间。

2.1.2定时常数(计数值)与延时常数的确定

产生音乐通过单片机的I/O口输出高低不同的脉冲信号来控制蜂鸣器发音。要想产生音频脉冲信号,需要算出某一音频周期(1/频率),然后将此周期除以2,即为半周期的时间。利用单片机定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O口反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相,这样就能在此I/O口上得到此频率的脉冲。

用软件延时来控制发音时间的长短,控制节拍,各调1/4节拍时间如下: 曲调值 延时时间 调4/4 125ms 调3/4 187ms 调2/4 250ms 4

本课题要求以单片机为核心设计一个简易音乐播放器,具有自动播放乐曲的功能。一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,这样我们就可以利用不同的频率的组合,即可构成我们所想要的音乐了,音阶对应频率关系图: C调各音符频率与计数值T的关系

音符 频率(Hz) 半周期(ms) 简谱码T值 定时值(H) 简谱码T值 定时值(D) 低1 Do 262 1.90 F894H 62628 低2 Re 294 1.70 F95CH 63835 低3 Mi 330 1.51 FA1AH 64021 低4 Fa 349 1.43 FA6AH 64103 低5 So 392 1.28 FB00H 64260 低6 La 440 1.14 FB8CH 64400 低7 Si 494 1.01 FC0EH 64524 中1 Do 523 0.95 FC4AH 64580 中2 Re 587 0.85 FCAEH 64684 中3 Mi 659 0.76 FD08H 64777 中4 Fa 698 0.72 FD30H 64820 中5 So 784 0.64 FD80H 64896 中6 La 880 0.57 FDC6H 64966 中7 Si 988 0.51 FE02H 65030 高1 Do 1046 0.47 FE2AH 65058 高2 Re 1175 0.42 FE5CH 65110 高3 Mi 1318 0.38 FE84H 65157 高4 Fa 1397 0.36 FE98H 65178 5

高5 So 1568 0.32 FEC0H 65217 高6 La 1760 0.28 FEE8H 65252 高7 Si 1967 0.25 FF06H 65283

2.2 系统方案 本设计用89C51单片机为核心, 在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的,因此程序显得有点复杂,下面我们利用循环移位指令,采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数,这个数本身就让P1.0先低,其他位为高,然后延时一段时间,再让这个数据向高位移动,然后再输出至P1口,这样就实现“流水”效果啦。由于8051系列单片机的指令中只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令,因此实际编程中我们应把需移动的数据先放到ACC中,让其移动,然后将ACC移动后的数据再转送到P1口,这样就可以实现“流水”效果。同时扬声器播放生日快乐歌曲!按复位键,单片机重新工作! 6

第3章 硬件设计 3.1 89C51单片机 AT89C51简介 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机 编辑本段管脚说明: VCC:供电电压。 GND:接地。 P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特

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