心型音乐流水灯论文

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1、南京晓庄学院NanJingXiaoZhuangUniversity综合电子设计报告课程名称：综合电子设计设计课目：基于51单片机LED心形音乐流水灯所在院系：电子工程学院指导老师：刘学明班级：12电信(2)姓名:学号：电子工程学院2015-9-1目录1、序论12、系统方案13、各单元电路及部分原件的设计与选择23.1最小化系统的设计23.2LED灯控制方式比较与选择33.3蜂鸣器驱动电路的设计33.4蜂鸣器的选择44、软件的设计44.1程序功能描述与设计思路45、测试方案与测试结果65.1硬件测试65.

2、2软件调试65.3测试条件与仪器65.4调试中遇到的问题及解决6参考文献7致谢7附录8附录1：电路原理图8附录2：源程序9第8页电子工程学院第8页1、序论随着现代科学技术的持续进步和发展，人们生活水平的不断提高，以大规模，超大规模的集成电路为首的电子工艺技术的使用也越来越广泛，在日常生活中也普遍常见，结合单片机技术设计的电子线路也层出不穷。本论文单片机STC89C51RC，实现心形流水灯的多种随着音乐的变化其亮与灭的循环。有30个LED灯，实现流水、反转、跳跃、闪烁等功能，同时蜂鸣器根据频率的变化播放《

3、世上只有妈妈好的音乐》，灯光和音乐的同时工作，给人以炫酷的感觉。2、系统方案本系统主要由最小化系统电路模块、心形LED灯模块、扬声器驱动模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。图1为总的系统方案。图1总的系统方案方案一：传统的模拟电路传统的模拟电路电路结构复杂，功能简单。方案二：采用STC89C51单片机系统。STC89C51单片机是一种低耗、可编程、高性能8位微控制处理器，其内部包括微处理器、具有8K在系统可编程Flash存储器、看门狗定时器、输入/输出口、中断系统等，其具有价格低廉、技术成熟、操作简

4、单等特点，满足本系统的要求。方案选择：由于STC89C51价格便宜，支持在线下载程序而且编程简单，综合考虑，我们选择方案二。第8页电子工程学院第8页3、各单元电路及部分原件的设计与选择3.1最小化系统的设计单片机的最小系统是由电源、复位、晶振、/EA=1组成，电源引脚Vcc为40引脚，电源端GND为20引脚，接地端工作电压为5V。XTAL1为19引脚，XTAL2为18引脚，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右

5、。系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。RST为9引脚在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。图2为单片机的最小化系统。图2单片机的最小化系统。3.2LED灯控制方式比较与选择方案一：选用单片机I/O口一对一直接控制LED灯，就可以控制30个LED灯。方案二：采用74HC573锁存器控制LED灯，当运用两片74HC573锁存器就可以控制30个LED灯只占用的单片机的10个I/O口，这样就

6、减少的I/O口的数量。为了操作方便，减少复杂的步骤，我们采取方案一。第8页电子工程学院第8页3.3蜂鸣器驱动电路的设计因为单片机端口驱动电流只有100uf-200uf，故需三极管S9012来扩展，当单第8页电子工程学院第8页片机I/O口（P3.2）输出低电平时，三极管导通，电流由VCC经过蜂鸣器到地，蜂鸣器发声。图3为蜂鸣器驱动电路。图3蜂鸣器驱动电路3.4蜂鸣器的选择有源蜂鸣器工作电流为直流，而无源蜂鸣器工作为方波。有源蜂鸣器内部带有振动源，而无源蜂鸣器内部没有振动源，有源蜂鸣器直接锁定电源发音，而无

7、源蜂鸣器需接在音频输出电路中才能发音。为了能够实现单片机控制蜂鸣器发出不同节拍不同音调的美妙音乐，蜂鸣器应许选择无源蜂鸣器。4、软件的设计本文分析基于STC89C51单片机的心形音乐流水灯的硬件电路和软件设计，硬件电路在各部分功能电路的设计中已做出简单介绍。4.1程序功能描述与设计思路一首乐曲是由多个音符构成的。每个音符都对应着一个确定的频率，乐曲中不同的音符，实质就是不同频率的声音；另外每个音符会根据乐曲的要求设定一个确定的节拍。可以控制单片机产生不同频率不同节拍的脉冲信号，由蜂鸣器发出就产生了美妙和

8、谐的乐曲。第8页电子工程学院第8页LED灯的闪亮根据低电平有效，对每个I/O口设置不同的高低电平，就实现了不同的闪亮情况。本文设计了六种不同的闪亮情况。图4程序执行过程图4程序执行过程第8页电子工程学院第8页5、测试方案与测试结果5.1硬件测试用万用表先测试元器件的好坏。用直流稳压电源测试灯泡的亮灭，用函数信号发生器测试蜂鸣器的声音是否随频率的变化而改变。5.2软件调试结构化软件的调试一般可以将重点放在分模块调试上，通调是最后一环。使用软件