用單片機(jī)AT89C51改造普通雙桶洗衣機(jī):AT89C2051作為AT89C51的簡(jiǎn)化版雖然去掉了P0、P2等端口,使I/O口減少了,但是卻增加了一個(gè)電壓比較器,因此其功能在某些方面反而有所增強(qiáng),如能用來(lái)處理模擬量、進(jìn)行簡(jiǎn)單的模數(shù)轉(zhuǎn)換等。本文利用這一功能設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)字電容表,可測(cè)量容量小于2微法的電容器的容量,采用3位半數(shù)字顯示,最大顯示值為1999,讀數(shù)單位統(tǒng)一采用毫微法(nf),量程分四檔,讀數(shù)分別乘以相應(yīng)的倍率。電路工作原理 本數(shù)字電容表以電容器的充電規(guī)律作為測(cè)量依據(jù),測(cè)試原理見(jiàn)圖1。電源電路圖。 壓E+經(jīng)電阻R給被測(cè)電容CX充電,CX兩端原電壓隨充電時(shí)間的增加而上升。當(dāng)充電時(shí)間t等于RC時(shí)間常數(shù)τ時(shí),CX兩端電壓約為電源電壓的63.2%,即0.632E+。數(shù)字電容表就是以該電壓作為測(cè)試基準(zhǔn)電壓,測(cè)量電容器充電達(dá)到該電壓的時(shí)間,便能知道電容器的容量。例如,設(shè)電阻R的阻值為1千歐,CX兩端電壓上升到0.632E+所需的時(shí)間為1毫秒,那么由公式τ=RC可知CX的容量為1微法。 測(cè)量電路如圖2所示。A為AT89C2051內(nèi)部構(gòu)造的電壓比較器,AT89C2051 圖2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外,還有一個(gè)功能是作為電壓比較器的輸入端,P1.0為同相輸入端,P1.1為反相輸入端,電壓比較器的比較結(jié)果存入P3.6口對(duì)應(yīng)的寄存器,P3.6口在AT89C2051外部無(wú)引腳。電壓比較器的基準(zhǔn)電壓設(shè)定為0.632E+,在CX兩端電壓從0升到0.632E+的過(guò)程中,P3.6口輸出為0,當(dāng)電池電壓CX兩端電壓一旦超過(guò)0.632E+時(shí),P3.6口輸出變?yōu)?。以P3.6口的輸出電平為依據(jù),用AT89C2051內(nèi)部的定時(shí)器T0對(duì)充電時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù),再將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來(lái)即得出測(cè)量結(jié)果。整機(jī)電路見(jiàn)圖3。電路由單片機(jī)電路、電容充電測(cè)量電路和數(shù)碼顯示電路等 圖3 部分組成。AT89C2051內(nèi)部的電壓比較器和電阻R2-R7等組成測(cè)量電路,其中R2-R5為量程電阻,由波段開(kāi)關(guān)S1選擇使用,電壓比較器的基準(zhǔn)電壓由5V電源電壓經(jīng)R6、RP1、R7分壓后得到,調(diào)節(jié)RP1可調(diào)整基準(zhǔn)電壓。當(dāng)P1.2口在程序的控制下輸出高電平時(shí),電容CX即開(kāi)始充電。量程電阻R2-R5每檔以10倍遞減,故每檔顯示讀數(shù)以10倍遞增。由于單片機(jī)內(nèi)部P1.2口的上拉電阻經(jīng)實(shí)測(cè)約為200K,其輸出電平不能作為充電電壓用,故用R5兼作其上拉電阻,由于其它三個(gè)充電電阻和R5是串聯(lián)關(guān)系,因此R2、R3、R4應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)值減去1K,分別為999K、99K、9K。由于999K和1M相對(duì)誤差較小,所以R2還是取1M。數(shù)碼管DS1-DS4、電阻R8-R14等組成數(shù)碼顯示電路。本機(jī)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示的方式,用軟件對(duì)字形碼譯碼。P3.0-P3.5、P3.7口作數(shù)碼顯示七段筆劃字形碼的輸出,P1.3-P1.6口作四個(gè)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描位驅(qū)動(dòng)碼輸出。這里采用了共陰數(shù)碼管,由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉電流能力,所以不用三極管就能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。R8-R14為P3.0-P3.5、P3.7口的上拉電阻,用以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各字段,當(dāng)P3的某一端口輸出低電平時(shí)其對(duì)應(yīng)的字段筆劃不點(diǎn)亮,而當(dāng)其輸出高電平時(shí),則對(duì)應(yīng)的上拉電阻即能點(diǎn)亮相應(yīng)的字段筆劃。
上傳時(shí)間: 2013-12-31
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用AT89C2051單片機(jī)制作的數(shù)字電容表:AT89C2051作為AT89C51的簡(jiǎn)化版雖然去掉了P0、P2等端口,使I/O口減少了,但是卻增加了一個(gè)電壓比較器,因此其功能在某些方面反而有所增強(qiáng),如能用來(lái)處理模擬量、進(jìn)行簡(jiǎn)單的模數(shù)轉(zhuǎn)換等。本文利用這一功能設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)字電容表,可測(cè)量容量小于2微法的電容器的容量,采用3位半數(shù)字顯示,最大顯示值為1999,讀數(shù)單位統(tǒng)一采用毫微法(nf),量程分四檔,讀數(shù)分別乘以相應(yīng)的倍率。
上傳時(shí)間: 2013-11-19
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用單片機(jī)制作多功能莫爾斯碼電路:用單片機(jī)制作多功能莫爾斯碼電路莫爾斯電碼通信有著悠久的歷史,盡管它已被現(xiàn)代通信方式所取代,但在業(yè)余無(wú)線電通信和特殊的專(zhuān)業(yè)場(chǎng)合仍具有重要的地位,這是因?yàn)榈确姶a通信的抗干擾能力是其它任何一種通信方式都無(wú)法相比的。在短波波段用幾瓦的功率即可進(jìn)行國(guó)際間的通信,收發(fā)射設(shè)備簡(jiǎn)單易制成本低廉,所以深受業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的喜愛(ài),是業(yè)余無(wú)線電高手必備的技能。要想熟練掌握莫爾斯電碼的收發(fā)技術(shù)除了持之以恒的毅力外,還需要相關(guān)的設(shè)備。設(shè)計(jì)本電路的目的就是給愛(ài)好者提供一個(gè)實(shí)用和訓(xùn)練的工具。 一、功能簡(jiǎn)介 本電路可以配合自動(dòng)鍵體和手動(dòng)鍵體,產(chǎn)生莫爾斯碼控制信號(hào),設(shè)有16種速度,從初學(xué)者到操作高手都能適用。監(jiān)聽(tīng)音調(diào)也有16種,均可以通過(guò)功能鍵進(jìn)行選擇。可以按程序中設(shè)定好的呼號(hào)自動(dòng)呼叫,設(shè)有聽(tīng)抄練習(xí)功能,聽(tīng)抄練習(xí)有短碼和混合碼兩種模式,分別對(duì)10個(gè)數(shù)字和常用的38個(gè)混合碼模擬隨機(jī)取樣,產(chǎn)生分組報(bào)碼,供愛(ài)好者提高抄收水平之用,速度低4檔的聽(tīng)抄練習(xí)是專(zhuān)為初學(xué)者所設(shè),內(nèi)容是時(shí)間間隔較長(zhǎng)的單字符。設(shè)有PTT開(kāi)關(guān)鍵,可以決定是否控制發(fā)射機(jī)工作,不需要反復(fù)通斷控制線。無(wú)論當(dāng)前處于呼叫狀態(tài)還是聽(tīng)抄狀態(tài)只要電鍵接點(diǎn)接通則自動(dòng)轉(zhuǎn)到人工發(fā)報(bào)程序。4分鐘內(nèi)不使用電路將自動(dòng)關(guān)閉電源,只有按復(fù)位鍵才能重新開(kāi)始工作。先按住聽(tīng)抄練習(xí)鍵復(fù)位則進(jìn)入短碼練習(xí)狀態(tài),其它功能不變。從開(kāi)機(jī)到自動(dòng)關(guān)機(jī)執(zhí)行每個(gè)功能都有不同的莫爾斯碼提示音。本電路具有較強(qiáng)的抗高低頻干擾的能力和使用方便的大電流開(kāi)關(guān)接口,以適應(yīng)不同的發(fā)射設(shè)備。 二、硬件電路原理硬件電路如圖1所示。設(shè)計(jì)電路的目的在于方便實(shí)用,以免在緊張的操作中失誤,所以除了聽(tīng)抄練習(xí)鍵外其它鍵沒(méi)有定義復(fù)用功能。各鍵的作用在圖中已經(jīng)標(biāo)出。PTT控制在每次復(fù)位時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),每按動(dòng)一次PTT功能鍵則改變一次狀態(tài),這樣可以使用軟件開(kāi)關(guān)控制發(fā)射。 PTT處于控制狀態(tài)時(shí)發(fā)光二極管隨控制信號(hào)閃亮。考慮到自制設(shè)備及淘汰軍用設(shè)備與高檔設(shè)備控制電流的不同,PTT開(kāi)關(guān)管采用了2SC2073,可以承受500mA的電流,同時(shí)還增加了無(wú)極性PTT開(kāi)關(guān)電路,無(wú)論外部被控制的端口直流極性如何加到VT3的極性始終不變,供有興趣的愛(ài)好者實(shí)驗(yàn)。應(yīng)該注意,如果被控制的負(fù)載是感性,則電感兩端必須并聯(lián)續(xù)流二極管,除自制設(shè)備外成品機(jī)在這方面一般沒(méi)有什么問(wèn)題。手動(dòng)鍵只有一個(gè)接點(diǎn),接通后產(chǎn)生連續(xù)的音頻和發(fā)射控制信號(hào)。在本電路中手動(dòng)鍵的輸入端是P1.5 ,程序不斷檢測(cè)P1.5電平,當(dāng)按鍵按下時(shí)P1.5電平為0,程序轉(zhuǎn)入手動(dòng)鍵子程序。 自動(dòng)鍵的接點(diǎn)分別接到P1.3和P1.4 ,同樣當(dāng)程序檢測(cè)到有接點(diǎn)閉合時(shí)便自動(dòng)產(chǎn)生“點(diǎn)”或“劃”。音頻信號(hào)從P輸出,經(jīng)VT1放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音。單片機(jī)的I/O口在輸入狀態(tài)下阻抗較高,容易受到高低頻信號(hào)干擾,所以在每個(gè)輸入端口和三極管的be端并聯(lián)電阻和高頻旁路電容,確保在較長(zhǎng)的電鍵連線和大功率發(fā)射時(shí)電路工作穩(wěn)定。圖2是印刷電路版圖,尺寸為110mmX85mm,揚(yáng)聲器用粘合劑直接粘接在電路版有銅箔的面。 三、軟件設(shè)計(jì)方法 “點(diǎn)”時(shí)間長(zhǎng)度是莫爾斯電碼中的基本時(shí)間單位。按規(guī)定“劃”的時(shí)間長(zhǎng)度不小于三個(gè)“點(diǎn)”,同字符中“點(diǎn)”與“劃”的間隔不小于一個(gè)“點(diǎn)”,字符之間不小于一個(gè)“劃”,詞與詞之間不應(yīng)小于五個(gè)“點(diǎn)”。在本程序中用條件轉(zhuǎn)移指令來(lái)產(chǎn)生“點(diǎn)”時(shí)間長(zhǎng)度。通過(guò)速度功能鍵功可以設(shè)置16種延時(shí)參數(shù)。用T0中斷產(chǎn)生監(jiān)聽(tīng)音頻信號(hào),并將中斷設(shè)為優(yōu)先級(jí),保證在聽(tīng)覺(jué)上純正悅耳。T1用于自動(dòng)關(guān)機(jī)計(jì)時(shí),如果不使用任何功能四分鐘后將向PCON 位寫(xiě)1,單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài),此時(shí)耗電量?jī)H有幾個(gè)微安。自動(dòng)鍵的“點(diǎn)”或“劃”以及手動(dòng)鍵的連續(xù)發(fā)音都是子程序的反復(fù)調(diào)用。P1.2對(duì)地短接時(shí)自動(dòng)呼叫可設(shè)定為另一內(nèi)容。為了便于熟悉匯編語(yǔ)言的讀者對(duì)發(fā)音內(nèi)容進(jìn)行修改,這里介紹發(fā)音字符的編碼方法。莫爾斯碼的信息與計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制恰好相同,我們可以用0表示“點(diǎn)”,用1表示“劃”。提示音、自動(dòng)呼叫、聽(tīng)抄內(nèi)容等字符是預(yù)先按一定編碼方式存儲(chǔ)在程序中的常數(shù)。每個(gè)字符的莫爾斯碼一般是由1至6位“點(diǎn)”、“劃”組成,也就是發(fā)音次數(shù)最多6次。程序中每個(gè)字符占用1個(gè)字節(jié),字符時(shí)間間隔不占用字節(jié),但更長(zhǎng)的延時(shí)或發(fā)音結(jié)束信息占用一個(gè)字節(jié)。我們用字節(jié)的低三位表示字節(jié)的性質(zhì),對(duì)于5次及5次以下發(fā)音的字符我們用存儲(chǔ)器的高5位存儲(chǔ)發(fā)音信息,發(fā)音順序由高位至低位,用低3位存儲(chǔ)發(fā)音次數(shù),發(fā)音時(shí)將數(shù)據(jù)送入累加器A,先得到發(fā)音次數(shù),然后使A左環(huán)移,對(duì)E0進(jìn)行位尋址,判斷是發(fā)“點(diǎn)”還是“劃”,環(huán)移次數(shù)由發(fā)音次數(shù)決定。對(duì)于6次發(fā)音的字符不能完全按照上述編碼規(guī)則,否則會(huì)出現(xiàn)信息重疊,如果是6次發(fā)音且最后一次是“劃”我們把發(fā)音次數(shù)定義為111B,因?yàn)檫@時(shí)第6次位尋址得到的是1。如果第6次發(fā)音是“點(diǎn)”,那么這個(gè)字符的低三位定義為000B。字符間隔時(shí)間由程序自動(dòng)產(chǎn)生,更長(zhǎng)的時(shí)間隔或結(jié)束標(biāo)志由字節(jié)低三位110B來(lái)定義,高半字節(jié)表示字符間隔的倍數(shù),例如26H表示再加兩倍時(shí)間間隔。如果字節(jié)為06H則表示讀字符程序結(jié)束,返回主程序。更詳細(xì)的內(nèi)容不再贅述,讀者可閱讀源程序。四、使用注意事項(xiàng)手動(dòng)鍵的操作難度相對(duì)大一些,時(shí)間節(jié)拍全由人掌握,其特點(diǎn)是發(fā)出的電碼帶有“人情味”。自動(dòng)鍵的“點(diǎn)”、“劃”靠電路產(chǎn)生,發(fā)音標(biāo)準(zhǔn),容易操作,而且可以達(dá)到相當(dāng)快的速度,長(zhǎng)時(shí)間工作也不易疲勞。在干擾較大、信號(hào)微弱的條件下自動(dòng)鍵碼的辨別程度好于手動(dòng)鍵碼。初學(xué)者初次使用手動(dòng)鍵練習(xí)發(fā)報(bào)要有老師指導(dǎo),且不可我行我素,一旦養(yǎng)成不正確的手法則很難糾正。在電臺(tái)上時(shí)常聽(tīng)到一些讓對(duì)方難以抄收的電碼,這可能會(huì)使對(duì)方反感而拒絕回答。使用自動(dòng)鍵也應(yīng)在一定的聽(tīng)抄基礎(chǔ)上再去練習(xí)。在暫時(shí)找不老師的情況下可多練習(xí)聽(tīng)力,這對(duì)于今后能夠發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)正確的電碼非常有益。
上傳時(shí)間: 2013-10-31
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單片機(jī)音樂(lè)中音調(diào)和節(jié)拍的確定方法:調(diào)號(hào)-音樂(lè)上指用以確定樂(lè)曲主音高度的符號(hào)。很明顯一個(gè)八度就有12個(gè)半音。A、B、C、D、E、F、G。經(jīng)過(guò)聲學(xué)家的研究,全世界都用這些字母來(lái)表示固定的音高。比如,A這個(gè)音,標(biāo)準(zhǔn)的音高為每秒鐘振動(dòng)440周。 升C調(diào):1=#C,也就是降D調(diào):1=BD;277(頻率)升D調(diào):1=#D,也就是降E調(diào):1=BE;311升F調(diào):1=#F,也就是降G調(diào):1=BG;369升G調(diào):1=#G,也就是降A(chǔ)調(diào):1=BA;415升A調(diào):1=#A,也就是降B調(diào):1=BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所謂1=A,就是說(shuō),這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同A一樣高,人們也把這首歌曲叫做A調(diào)歌曲,或叫“唱A調(diào)”。1=C,就是說(shuō),這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同C一樣高,或者說(shuō)“這歌曲唱C調(diào)”。同樣是“導(dǎo)”,不同的調(diào)唱起來(lái)的高低是不一樣的。各調(diào)的對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為: 單片機(jī)演奏音樂(lè)時(shí)音調(diào)和節(jié)拍的確定方法 經(jīng)常看到一些剛學(xué)單片機(jī)的朋友對(duì)單片機(jī)演奏音樂(lè)比較有興趣,本人也曾是這樣。在此,本人將就這方面的知識(shí)做一些簡(jiǎn)介,但愿能對(duì)單片機(jī)演奏音樂(lè)比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一般說(shuō)來(lái),單片機(jī)演奏音樂(lè)基本都是單音頻率,它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率,也就是說(shuō)不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機(jī)奏樂(lè)只需弄清楚兩個(gè)概念即可,也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個(gè)音符唱多高的頻率,節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。 在音樂(lè)中所謂“音調(diào)”,其實(shí)就是我們常說(shuō)的“音高”。在音樂(lè)中常把中央C上方的A音定為標(biāo)準(zhǔn)音高,其頻率f=440Hz。當(dāng)兩個(gè)聲音信號(hào)的頻率相差一倍時(shí),也即f2=2f1時(shí),則稱(chēng)f2比f(wàn)1高一個(gè)倍頻程, 在音樂(lè)中1(do)與 ,2(來(lái))與 ……正好相差一個(gè)倍頻程,在音樂(lè)學(xué)中稱(chēng)它相差一個(gè)八度音。在一個(gè)八度音內(nèi),有12個(gè)半音。以1—i八音區(qū)為例, 12個(gè)半音是:1—#1、#1—2、2—#2、#2—3、3—4、4—#4,#4—5、5一#5、#5—6、6—#6、#6—7、7—i。這12個(gè)音階的分度基本上是以對(duì)數(shù)關(guān)系來(lái)劃分的。如果我們只要知道了這十二個(gè)音符的音高,也就是其基本音調(diào)的頻率,我們就可根據(jù)倍頻程的關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。 知道了一個(gè)音符的頻率后,怎樣讓單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音呢?一般說(shuō)來(lái),常采用的方法就是通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷,將單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口來(lái)回取反,或者說(shuō)來(lái)回清零,置位,從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音,為了讓單片機(jī)發(fā)出不同頻率的聲音,我們只需將定時(shí)器予置不同的定時(shí)值就可實(shí)現(xiàn)。那么怎樣確定一個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的定時(shí)器的定時(shí)值呢?以標(biāo)準(zhǔn)音高A為例: A的頻率f = 440 Hz,其對(duì)應(yīng)的周期為:T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上圖可知,單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口來(lái)回取反的時(shí)間應(yīng)為:t = T/2 = 2272/2 = 1136μs這個(gè)時(shí)間t也就是單片機(jī)上定時(shí)器應(yīng)有的中斷觸發(fā)時(shí)間。一般情況下,單片機(jī)奏樂(lè)時(shí),其定時(shí)器為工作方式1,它以振蕩器的十二分頻信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖。設(shè)振蕩器頻率為f0,則定時(shí)器的予置初值由下式來(lái)確定: t = 12 *(TALL – THL)/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL為定時(shí)器待確定的計(jì)數(shù)初值。因此定時(shí)器的高低計(jì)數(shù)器的初值為: TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將t=1136μs代入上面兩式(注意:計(jì)算時(shí)應(yīng)將時(shí)間和頻率的單位換算一致),即可求出標(biāo)準(zhǔn)音高A在單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz,定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值為 : TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據(jù)上面的求解方法,我們就可求出其他音調(diào)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的予置初值。 音符的節(jié)拍我們可以舉例來(lái)說(shuō)明。在一張樂(lè)譜中,我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的表達(dá)式,如1=C 、1=G …… 等等,這里1=C,1=G表示樂(lè)譜的曲調(diào),和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián), 、 就是用來(lái)表示節(jié)拍的。以 為例加以說(shuō)明,它表示樂(lè)譜中以四分音符為節(jié)拍,每一小結(jié)有三拍。比如: 其中1 、2 為一拍,3、4、5為一拍,6為一拍共三拍。1 、2的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半,即為八分音符長(zhǎng),3、4的時(shí)長(zhǎng)為八分音符的一半,即為十六分音符長(zhǎng),5的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半,即為八分音符長(zhǎng),6的時(shí)長(zhǎng)為四分音符長(zhǎng)。那么一拍到底該唱多長(zhǎng)呢?一般說(shuō)來(lái),如果樂(lè)曲沒(méi)有特殊說(shuō)明,一拍的時(shí)長(zhǎng)大約為400—500ms 。我們以一拍的時(shí)長(zhǎng)為400ms為例,則當(dāng)以四分音符為節(jié)拍時(shí),四分音符的時(shí)長(zhǎng)就為400ms,八分音符的時(shí)長(zhǎng)就為200ms,十六分音符的時(shí)長(zhǎng)就為100ms。可見(jiàn),在單片機(jī)上控制一個(gè)音符唱多長(zhǎng)可采用循環(huán)延時(shí)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先,我們確定一個(gè)基本時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)程序,比如說(shuō)以十六分音符的時(shí)長(zhǎng)為基本延時(shí)時(shí)間,那么,對(duì)于一個(gè)音符,如果它為十六分音符,則只需調(diào)用一次延時(shí)程序,如果它為八分音符,則只需調(diào)用二次延時(shí)程序,如果它為四分音符,則只需調(diào)用四次延時(shí)程序,依次類(lèi)推。通過(guò)上面關(guān)于一個(gè)音符音調(diào)和節(jié)拍的確定方法,我們就可以在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)演奏音樂(lè)了。具體的實(shí)現(xiàn)方法為:將樂(lè)譜中的每個(gè)音符的音調(diào)及節(jié)拍變換成相應(yīng)的音調(diào)參數(shù)和節(jié)拍參數(shù),將他們做成數(shù)據(jù)表格,存放在存儲(chǔ)器中,通過(guò)程序取出一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù),播放該音符,該音符唱完后,接著取出下一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)……,如此直到播放完畢最后一個(gè)音符,根據(jù)需要也可循環(huán)不停地播放整個(gè)樂(lè)曲。另外,對(duì)于樂(lè)曲中的休止符,一般將其音調(diào)參數(shù)設(shè)為FFH,F(xiàn)FH,其節(jié)拍參數(shù)與其他音符的節(jié)拍參數(shù)確定方法一致,樂(lè)曲結(jié)束用節(jié)拍參數(shù)為00H來(lái)表示。下面給出部分音符(三個(gè)八度音)的頻率以及以單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz,定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值 : C調(diào)音符 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC調(diào)音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C調(diào)音符 頻率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
上傳時(shí)間: 2013-10-20
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單片機(jī)系統(tǒng)常用軟件抗干擾措施:可靠性設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性必須從軟件、硬件以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面全面考慮。硬件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的根本,而軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)起到抑制外來(lái)干擾的作用。軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)的主要方法有:開(kāi)機(jī)自檢、軟件陷阱(進(jìn)行程序“跑飛”檢測(cè))、設(shè)置程序運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)記、輸出端口刷新、輸入多次采樣、軟件“看門(mén)狗”等。通過(guò)軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì),達(dá)到最大限度地降低干擾對(duì)系統(tǒng)工作的影響,確保單片機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)因干擾導(dǎo)致程序出現(xiàn)的錯(cuò)誤,并使系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)或及時(shí)報(bào)警的目的。一、開(kāi)機(jī)自檢開(kāi)機(jī)后首先對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的硬件及軟件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)不正常,就進(jìn)行相應(yīng)的處理。開(kāi)機(jī)自檢程序通常包括對(duì)RAM、ROM、I/O口狀態(tài)等的檢測(cè)。1 檢測(cè)RAM檢查RAM讀寫(xiě)是否正常,實(shí)際操作是向RAM單元寫(xiě)“00H”,讀出也應(yīng)為“00H”,再向其寫(xiě)“FFH”,讀出也應(yīng)為“FFH”。如果RAM單元讀寫(xiě)出錯(cuò),應(yīng)給出RAM出錯(cuò)提示(聲光或其它形式),等待處理。2 檢查ROM單元的內(nèi)容對(duì)ROM單元的檢測(cè)主要是檢查ROM單元的內(nèi)容的校驗(yàn)和。所謂ROM的校驗(yàn)和是將ROM的內(nèi)容逐一相加后得到一個(gè)數(shù)值,該值便稱(chēng)校驗(yàn)和。ROM單元存儲(chǔ)的是程序、常數(shù)和表格。一旦程序編寫(xiě)完成,ROM中的內(nèi)容就確定了,其校驗(yàn)和也就是唯一的。若ROM校驗(yàn)和出錯(cuò),應(yīng)給出ROM出錯(cuò)提示(聲光或其它形式),等待處理。3 檢查I/O口狀態(tài)首先確定系統(tǒng)的I/O口在待機(jī)狀態(tài)應(yīng)處的狀態(tài),然后檢測(cè)單片機(jī)的I/O口在待機(jī)狀態(tài)下的狀態(tài)是否正常(如是否有短路或開(kāi)路現(xiàn)象等)。若不正常,應(yīng)給出出錯(cuò)提示(聲光或其它形式),等待處理。4 其它接口電路檢測(cè)除了對(duì)上述單片機(jī)內(nèi)部資源進(jìn)行檢測(cè)外,對(duì)系統(tǒng)中的其它接口電路,比如擴(kuò)展的E2PROM、A/D轉(zhuǎn)換電路等,又如數(shù)字測(cè)溫儀中的555單穩(wěn)測(cè)溫電路,均應(yīng)通過(guò)軟件進(jìn)行檢測(cè),確定是否有故障。只有各項(xiàng)檢查均正常,程序方能繼續(xù)執(zhí)行,否則應(yīng)提示出錯(cuò)。
標(biāo)簽: 單片機(jī)系統(tǒng) 軟件 抗干擾措施
上傳時(shí)間: 2013-11-02
上傳用戶:名爵少年
2.1.1 I/O接口基本概念1.為什么要引入接口微機(jī)和I/O設(shè)備的信息類(lèi)型和格式可能不一樣。微機(jī)和I/O設(shè)備信號(hào)傳輸處理的速度可能不匹配。不用接口, I/O直接接CPU,隨著外設(shè)增加,會(huì)大大降低CPU的效率。I/O直接接CPU,會(huì)使外設(shè)硬件結(jié)構(gòu)過(guò)于依賴CPU,對(duì)外設(shè)本身發(fā)展不利。2.接口的概念 定義:接口是CPU與“外部世界”的連接電路,負(fù)責(zé)“中轉(zhuǎn)”各種信息。 分類(lèi):存儲(chǔ)器接口和I/O接口。 位置:介于系統(tǒng)總線與外部設(shè)備之間。3.I/O接口與I/O設(shè)備不同I/O設(shè)備對(duì)應(yīng)I/O接口不同。I/O接口受CPU控制,I/O設(shè)備受I/O接口控制。為增加通用性,I/O接口電路一般均具有可編程功能。微機(jī)的應(yīng)用離不開(kāi)外部設(shè)備接口的設(shè)計(jì)、選用和連接。2.1.2、I/O接口功能 數(shù)據(jù)緩沖功能:通過(guò)寄存器或鎖存器實(shí)現(xiàn)。 存放數(shù)據(jù)的寄存器或鎖存器稱(chēng)之為數(shù)據(jù)口。 接受和執(zhí)行CPU命令功能: 存放CPU命令代碼的寄存器稱(chēng)之為命令口, 存放執(zhí)行狀態(tài)信息的寄存器稱(chēng)之為狀態(tài)口。 設(shè)備選擇功能:CPU通過(guò)地址譯碼選擇不同外設(shè)。 即CPU通過(guò)地址譯碼選擇不同I/O接口和I/O接口中連接的不同的設(shè)備。 信號(hào)轉(zhuǎn)換功能:協(xié)調(diào)總線信號(hào)與I/O設(shè)備信號(hào)。 轉(zhuǎn)換包括信號(hào)的邏輯關(guān)系、時(shí)序配合和電平轉(zhuǎn)換。 可編程功能:增加接口的靈活性和智能性。
上傳時(shí)間: 2013-11-05
上傳用戶:jixingjie
7-1. 設(shè)計(jì)范例——數(shù)碼管顯示7-2. 51單片機(jī)的并行I/O接口的使用方法7-3. 數(shù)碼管的知識(shí)和使用方法7-4. 傳送類(lèi)指令的功能7-5. 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的一般步驟要求在最左側(cè)的數(shù)碼管上顯示數(shù)字1。范例分析:硬件分析 電路中用到了單片機(jī)的并行I/O口和數(shù)碼管軟件設(shè)計(jì) 由于硬件電路中數(shù)碼管接在單片機(jī)的P0口上,故將顯示內(nèi)容送至單片機(jī)的P0口就可以在數(shù)碼管上看到顯示內(nèi)容。8051單片機(jī)的并口是幾位的?在四個(gè)并口中,真正的雙向口是哪一個(gè)?它的用法有多少種?四個(gè)并口中功能相對(duì)較為簡(jiǎn)單的是哪一個(gè)?在作為輸入、輸出口使用時(shí)有何不同?在實(shí)際應(yīng)用中,并口的使用要考慮其負(fù)載能力,在四個(gè)并口中負(fù)載力相對(duì)較強(qiáng)的是哪一個(gè)?
標(biāo)簽: 指令 匯編語(yǔ)言 程序設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-10-13
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微型計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)論文—通用微機(jī)發(fā)聲程序的匯編設(shè)計(jì) 本文講述了在微型計(jì)算機(jī)中利用可編程時(shí)間間隔定時(shí)器的通用發(fā)聲程序設(shè)計(jì),重點(diǎn)講述了程序的發(fā)聲原理,節(jié)拍的產(chǎn)生,按節(jié)拍改變的動(dòng)畫(huà)程序原理,并以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的樂(lè)曲評(píng)分程序?yàn)橐樱治龀绦蛟O(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。關(guān)鍵字:微機(jī) 8253 通用發(fā)聲程序 動(dòng)畫(huà)技術(shù) 直接寫(xiě)屏 1. 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253在通用個(gè)人計(jì)算機(jī)中,有一個(gè)可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253,它能夠根據(jù)程序提供的計(jì)數(shù)值和工作方式,產(chǎn)生各種形狀和各種頻率的計(jì)數(shù)/定時(shí)脈沖,提供給系統(tǒng)各個(gè)部件使用。本設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)控制發(fā)聲的原理,編寫(xiě)演奏樂(lè)曲的程序。 在8253/54定時(shí)器內(nèi)部有3個(gè)獨(dú)立工作的計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)器0,計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2,每個(gè)計(jì)數(shù)器都分配有一個(gè)斷口地址,分別為40H,41H和42H.8253/54內(nèi)部還有一個(gè)公用的控制寄存器,端地址為43H.端口地址輸入到8253/54的CS,AL,A0端,分別對(duì)3個(gè)計(jì)數(shù)器和控制器尋址. 對(duì)8353/54編程時(shí),先要設(shè)定控制字,以選擇計(jì)數(shù)器,確定工作方式和計(jì)數(shù)值的格式.每計(jì)數(shù)器由三個(gè)引腳與外部聯(lián)系,見(jiàn)教材第320頁(yè)圖9-1.CLK為時(shí)鐘輸入端,GATE為門(mén)控信號(hào)輸入端,OUT為計(jì)數(shù)/定時(shí)信號(hào)輸入端.每個(gè)計(jì)數(shù)器中包含一個(gè)16位計(jì)數(shù)寄存器,這個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)以倒計(jì)數(shù)的方式計(jì)數(shù)的,也就是說(shuō),從計(jì)數(shù)初值逐次減1,直到減為0為止. 8253/54的三個(gè)計(jì)數(shù)器是分別編程的,在對(duì)任一個(gè)計(jì)數(shù)器編程時(shí),必須首先講控制字節(jié)寫(xiě)入控制寄存器.控制字的作用是告訴8253/54選擇哪個(gè)計(jì)數(shù)器工作,要求輸出什么樣的脈沖波形.另外,對(duì)8253/54的初始化工作還包括,向選定的計(jì)數(shù)器輸入一個(gè)計(jì)數(shù)初值,因?yàn)檫@個(gè)計(jì)數(shù)值可以是8為的,也可以是16為的,而8253/5的數(shù)據(jù)總線是8位的,所以要用兩條輸出指令來(lái)寫(xiě)入初值.下面給出8253/54初始化程序段的一個(gè)例子,將計(jì)數(shù)器2設(shè)定為方式3,(關(guān)于計(jì)數(shù)器的工作方式參閱教材第325—330頁(yè))計(jì)數(shù)初值為65536. MOV AL,10110110B ;選擇計(jì)數(shù)器2,按方式3工作,計(jì)數(shù)值是二進(jìn)制格式 OUT 43H,AL ; j將控制字送入控制寄存器 MOV AL,0 ;計(jì)數(shù)初值為0 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的低字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的高字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 在IBM PC中8253/54的三個(gè)時(shí)鐘端CLK0,CLK1和CLK2的輸入頻率都是1.1931817MHZ. PC機(jī)上的大多數(shù)I/O都是由主板上的8255(或8255A)可編程序外圍接口芯片(PPI)管理的.關(guān)于8255A的結(jié)構(gòu)和工作原理及應(yīng)用舉例參閱教材第340—373頁(yè).教材第364頁(yè)的”P(pán)C/XT機(jī)中的揚(yáng)聲器接口電路”一節(jié)介紹了揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)原理,并給出了通用發(fā)聲程序.本設(shè)計(jì)正是基于這個(gè)原理,通過(guò)編程,控制加到揚(yáng)聲器上的信號(hào)的頻率,奏出樂(lè)曲的.2.發(fā)聲程序的設(shè)計(jì)下面是能產(chǎn)生頻率為f的通用發(fā)聲程序:MOV AL, 10110110B ;8253控制字:通道2,先寫(xiě)低字節(jié),后寫(xiě)高字節(jié) ;方式3,二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUT 43H, AL ;寫(xiě)入控制字MOV DX, 0012H ;被除數(shù)高位MOV AX, 35DEH ;被除數(shù)低位 DIV ID ;求計(jì)數(shù)初值n,結(jié)果在AX中OUT 42H, AL ;送出低8位MOV AL, AHOUT 42H,AL ;送出高8位IN AL, 61H ;讀入8255A端口B的內(nèi)容MOV AH, AL ;保護(hù)B口的原狀態(tài)OR AL, 03H ;使B口后兩位置1,其余位保留OUT 61H,AL ;接通揚(yáng)聲器,使它發(fā)聲
標(biāo)簽: 微型計(jì)算機(jī) 發(fā)聲程序 論文 微機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-10-17
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TUSB3200 是一款最適合于音響和電腦周邊設(shè)備的USB 接口用的音頻數(shù)據(jù)控制芯片。它采用52 腳扁平封裝,帶有內(nèi)置微處理器,價(jià)格低,可實(shí)現(xiàn)多聲道播放和錄音等功能,因而具有廣泛的用途。 TUSB3200 內(nèi)藏8052MCU 微處理器,并帶有USB 接口,可實(shí)現(xiàn)通訊控制和數(shù)據(jù)處理等通用微處理器的功能。在芯片后端接上編碼解碼器(CODEC)即可完成多聲道音頻信號(hào)的播放和錄入功能,并可完成USB 有源音箱、USB 頭盔式音頻設(shè)備和USB 話筒等數(shù)據(jù)的接入和處理等任務(wù)。
上傳時(shí)間: 2013-11-17
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Σ-ΔA/D技術(shù)具有高分辨率、高線性度和低成本的特點(diǎn)。本文基于TI公司的MSP430F1121單片機(jī),介紹了采用內(nèi)置比較器和外圍電路構(gòu)成類(lèi)似于Σ-△的高精度A/D實(shí)現(xiàn)方案,適合用于對(duì)溫度、壓力和電壓等緩慢變化信號(hào)的采集應(yīng)用。 在各種A/D轉(zhuǎn)換器中,最常用是逐次逼近法(SAR)A/D,該類(lèi)器件具有轉(zhuǎn)換時(shí)間固定且快速的特點(diǎn),但難以顯著提高分辨率;積分型A/D 有較強(qiáng)的抗干擾能力,但轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng);過(guò)采樣Σ-ΔA/D由于其高分辨率,高線性度及低成本的特點(diǎn),正得到越來(lái)越多的應(yīng)用。根據(jù)這些特點(diǎn),本文以TI公司的MSP430F1121單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了一種類(lèi)似于Σ-ΔA/D技術(shù)的高精度轉(zhuǎn)換器方案。 MSP430F1121是16位RISC結(jié)構(gòu)的FLASH型單片機(jī),該芯片有14個(gè)雙向I/O口并兼有中斷功能,一個(gè)16位定時(shí)器兼有計(jì)數(shù)和定時(shí)功能。I/O口輸出高電平時(shí)電壓接近Vcc,低電平時(shí)接近Vss,因此,一個(gè)I/O口可以看作一位DAC,具有PWM功能。 該芯片具有一個(gè)內(nèi)置模擬電壓比較器,只須外接一只電阻和電容即可構(gòu)成一個(gè)類(lèi)似于Σ-Δ技術(shù)的高精度單斜率A/D。一般而言,比較器在使用過(guò)程中會(huì)受到兩種因素的影響,一種是比較器輸入端的偏置電壓的積累;另一種是兩個(gè)輸入端電壓接近到一程度時(shí),輸出端會(huì)產(chǎn)生振蕩。 MSP430F1121單片機(jī)在比較器兩輸入端對(duì)應(yīng)的單片機(jī)端口與片外輸入信號(hào)的連接線路保持不變的情況下,可通過(guò)軟件將比較器兩輸入端與對(duì)應(yīng)的單片機(jī)端口的連接線路交換,并同時(shí)將比較器的輸出極性變換,這樣抵消了比較器的輸入端累積的偏置電壓。通過(guò)在內(nèi)部將輸出連接到低通濾波器后,即使在比較器輸入端兩比較電壓非常接近,經(jīng)過(guò)濾波后也不會(huì)出現(xiàn)輸出端的振蕩現(xiàn)象,從而消除了輸出端震蕩的問(wèn)題。利用內(nèi)置比較器實(shí)現(xiàn)高精度A/D圖1是一個(gè)可直接使用的A/D轉(zhuǎn)換方案,該方案是一個(gè)高精度的積分型A/D轉(zhuǎn)換器。其基本原理是用單一的I/O端口,執(zhí)行1位的數(shù)模轉(zhuǎn)換,以比較器的輸出作反饋,來(lái)維持Vout與Vin相等。圖1:利用MSP430F1121實(shí)現(xiàn)的實(shí)用A/D轉(zhuǎn)換器電路方案。
標(biāo)簽: 用單片機(jī) 內(nèi)置 比較器 變換器
上傳時(shí)間: 2013-11-10
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