AT89C51单片机设计的音乐倒数计数器

塔里木大学《单片机原理与外围电路》课程论文基于单片机设计的音乐倒数计数器姓名：古再丽努尔·阿卜来提学号：5021212125班级：通信工程16-1摘要：单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。单片机由CPU、一定容量的RAM和ROM构成，定时、计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习、应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。本设计利用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计数器。用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。应用Proteus的ISIS软件和KeiluVision3来实现该计数器的设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。该多功能计数器可以应用于一般的生活和工作中，也可以通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。关键词：AT89C51,计数器，键盘控制，LCD显示，protues，Keil。-III-目录1绪论.........................................................................................................................................41.1课题背景及研究意义..........................................................................................................41.2国内外现状..........................................................................................................................41.3课题的设计目的..................................................................................................................41.4课题的主要工作..................................................................................................................42系统概述.................................................................................................................................52.1方案论证..............................................................................................................................52.2系统设计原理......................................................................................................................53系统硬件设计.........................................................................................................................53.1主控电路设计.....................................................................................................................53.2LCD液晶显示器接口电路设计.........................................................................................64系统软件设计.........................................................................................................................64.1主程序设计..........................................................................................................................64.2硬件调试..............................................................................................................................84.3仿真结果............................................................................................................................16结论..........................................................................................................................................16参考文献..................................................................................................................................17系统整体电路.............................................................................................错误!未定义书签。全部程序清单............................................................................................................................81绪论1.1课题背景及研究意义近年来单片机发展十分迅速，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业[1]。本设计使用单片机作为核心进行控制。单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途[2]。1.2国内外现状单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上[3][4]。单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。1.3课题的设计目的利用STC89C52单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计数器。做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。1.4课题的主要工作1.字符型LCD(16×2)显示器，显示格式为“TIME分分：秒秒”。2.用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。3.一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。4.程序执行后工作指示灯LCD闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1~K4动作如下：K1---可调整倒计数的时间1~60分钟。K2---设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。K2---设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。K2---设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。5.复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1键，则在LCD上显示出设置画面。此时，若：按K2键---增加倒计数的时间1分钟。按K2键---减少倒计数的时间1分钟。按K4键---设置完成。52系统概述2.1方案论证方案一：采用花样显示，花样显示是指LCD显示某一屏字符时，采取从左到右或者是从右到左的整屏移动的显示方式。在这种显示方式下，给人的感觉就是程序是在执行的，同时如果控制好了移动一屏的时间间隔的话，在整体视觉上可以达到很好的效果。方案二：采用静态显示，静态显示是指LCD显示某一屏字符时，时钟保持当前字符的显示，不使用移屏显示。便于控制，同时能够满足正常的显示效果。由于在显示中存在播放时间的动态变化，这样的话，即使是不产生整屏移动，也能给人动态感，也易于控制。基于以上各种特点，我选择了方案二2.2系统设计原理本课程设计是利用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。作品先接受用户输入的倒数计数时间，然后由用户启动作品工作（可用一个闪烁的LED灯指示），当倒计数为0时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。定时闹钟的基本功能如下：1、字符型LCD（162）显示器。2、显示格式为“TIME分分:秒秒”。3、用5个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。4、一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声5、程序执行后工作指示灯LCD闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1~K4动作如下：K1---可调整倒计数的时间1~60分钟。K2---设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。K3---设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。K4---设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。6、复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1键，则在LCD上显示出设置画面。此时，若：按K2键---增加倒计数的时间1分钟。按K3键---减少倒计数的时间1分钟。按K4键---设置完成。3系统硬件设计3.1主控电路设计AT89C51为ATMEL所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah存储器。在本系统中，AT89C51单片机内部的功能单元已经能够满足系统设计需要，不需要系统扩展。主要特性：与MCS-51兼容、4K字节可编程闪烁存储器、寿命：1000写/擦循环、数据保留时间：10年、全静态工作：0Hz-24MHz、三级程序存储器锁定、128×8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、6可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。3.2LCD液晶显示器接口电