基于单片机的音乐器设计(3)

2020-06-06 09:30

石英晶体一起构成自激振荡器。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成一个稳定的自激振荡器。晶体可以在1.2MHz~12MHz之间任选,电容可以在20pF~60pF之间选择。电容C1、C2的大小对振荡频率有微笑影响,可起频率微调作用。本设计中晶振频率选择的是12MHz,电容选择的是典型值30pF。

2.3.2复位电路

复位是单片机的初始化操作,只要给RESET引脚加上2个机器周期以上的高电平信号,就可使AT89C52单片机复位。本设计中采用的是最简单的上电自动复位,是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现上电自动复位。

2.4发声模块

2.4.1蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。图2-4所示为蜂鸣器实物图。

图2-4 蜂鸣器实物图

蜂鸣器按其结构主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

7

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

蜂鸣器按其是否带有信号源又分为有源和无源两种类型。有源蜂鸣器只需要在其供电端加上额定直流电压,其内部的震荡器就可以产生固定频率的信号,驱动蜂鸣器发出声音。无源蜂鸣器可以理解成与喇叭一样,需要在其供电端上加上高低不断变化的电信号才可以驱动发出声音。用单片机控制蜂鸣器发出不同频率的声音,最好采用无源的蜂鸣器,如果用有源蜂鸣器,可以会因为二种不同频率声音(有源蜂鸣器本身固有发音频率与单片机驱动频率)互相叠加,造成效果混乱、发音不清。

2.4.2驱动电路

蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的,因此需要一定的电流才能驱动它,单片机IO引脚输出的电流较小,单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器,因此需要增加一个电流放大电路。本设计通过一个三极管Q1来放大驱动蜂鸣器。

对于无源的蜂鸣器,驱动其发出声音就较为复杂,因为它本身不带信号源,因此,只是通上电源,是不能发出声音的,必须要不断的重复“通电-断电”,才能使其发出声音,可以通过编写程序,控制P1.7口不断的置为高电平—低电平—高电平?,这样蜂鸣器就可以不断的通、断电,从而发出声音。而通电、断电的时间不同,相当于振荡周期的不同,因此又可以得到不同频率的声音。所以三极管Q1在此同时起到开关控制的作用。驱动电路如图2-5所示。

8

图2-5 发声电路

2.5按键模块

独立按键是51单片机应用系统中最常用的人机交互通道之一,它通常用于给用户提供向51单片机输入信息的通道。

独立按键的基本工作原理是:按键按下时接通两个点,放开时则断开这两个点。按照结构可以把按键分为两类:触点式开关按键,如机械式开关、导电橡胶式开关等;无触点式开关按键,如电气式按键,磁感应按键等。

本设计的控制电路采用4个独立按键,如图2-6所示。从左至右:Key0与P1.0口相连,播放上一曲;Key1与P1.1口相连,开始播放;Key2与P1.2口相连,播放下一曲;Key3与P1.3口相连,暂停播放。当按键按下时,接口接收到低电平,从而实现对音乐器的控制。

图2-6 控制电路

9

2.6显示模块

LCD(Liquid Crystal Display)是液晶显示器的缩写,液晶显示器是一种被动式的显示器,即液晶本身并不发光,而是利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特性,而达到白底黑字或黑底白字显示的目的。液晶显示器具有功耗低,抗干扰能力强等优点,因此被广泛地应用在仪器仪表和控制系统中。

LCD1602液晶也叫字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块,它有若干个5×7或5×10点阵的字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能显示图形。LCD1602是指显示的内容为16×2,即可以显示两行,每行16个字符。

液晶显示器1602的特性:利用+5V电压,对比度可调;内含复位电路;提供各种控制命令,如:清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等;有80字节显示数据存储器DDRAM;内建有192个5×7点阵的字型的字符发生器CGROM;8个可由用户自定义的5×7的字符发生器CGRAM。

1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如下:

VSS:电源地信号引脚。 VDD:接+5V正电源。

VEE:液晶对比度调节引脚,接0~5V以调节液晶的显示对比度。

RS:为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 RW:为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。 E:为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。 D0~D7:为8位双向数据线。 BGVCC:背光源正极。 BGGND:背光源负极。

如图2-7所示为音乐器系统的液晶显示电路,本设计采用间接控制方式使LCD1602与单片机AT89C52进行接口,这种方式通过单片机的并行I/O端口引脚实现对液晶显示模块的间接控制。1602的8位并行数据端口和单片机的P0口连接,然后使P2.0,P2.1,P2.2三根I/O口线来分别控制1602的读写和使能。

10

间接控制方式不是通过固定的接口地址,而是通过单片机I/O端口引脚来操作液晶显示模块LCD。通过调节电阻RV2的大小来调节1602显示屏的对比度,通过不断试验这里的电阻大小为1K。由于LCD1602只能显示字符,所以显示的歌曲名称为当前播放歌曲的英文名称。

图2-7 液晶显示电路

11


基于单片机的音乐器设计(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:我国电力产业可持续发展问题分析

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: