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音乐广播系统论文 基于单片机的自动背景音乐广播系统的设计

2019-02-26 01:39:53来源:论文阁作者:佚名

导读: 《音乐广播系统论文 基于单片机的自动背景音乐广播系统的设计》,1 前 言 1.1 课题来源 随着计算机在社会领域的不断渗透,单片机的应用正在不断深化,使研究和生产都有了许多重大的飞跃,推动社会不断发展。

《音乐广播系统论文 基于单片机的自动背景音乐广播系统的设计》

1 前 言

1.1 课题来源

随着计算机在社会领域的不断渗透,单片机的应用正在不断深化,使研究和生产都有了许多重大的飞跃,推动社会不断发展。单片机以其体积小,集成度高,价格便宜,功能强大,深受广大科技人员的喜爱。随着其性能不断提高,应用范围越来越广,在计算机应用领域占重要地位。

传统的广播系统,它通常需要通过手动操作时间,只有这样,才能实现播放,功能少。为了解决这些问题,我们拟用单片机为核心,用较少的硬件、软件实现设计指标要求。智能广播系统是一个典型的微型计算机的应用。针对全自动定时的操作,可以很容易地通过软件编程实现。

本设计需要系统按照预定的时间点自动打铃和广播,在任何时候,可以设置修改打铃和广播时间通过键盘,使用夜景显示时间和修改设置菜单等信息,并通过继电器控制电铃和广播的播出。

1.2 课题意义

随着信息技术的发展,在这个迅速发展的科技时代,定时控制技术也成为当今科技的主流之一,本次设计的主要目的在于:

(1) 掌握DS1302时钟芯片的基本原理及性能,能够对系统进行编程。

(2) 综合各方面电子信息领域知识,具培养学生的理论和实践能力。

(3) 利用所学的单片机知识能够具有一定的分析与设计能力,并能够理论联系实际。

1.3 国内外发展状况

国内外在很早以前就出现了广播系统,但广播系统在那时,大部分都需要由人来进行定时操作,而且功能还较少。随着经济不断发展和科学技术的不断进步,到目前为止,广播系统的发展势头无论从国内还是国际上都已十分突出,广播领域正在向数控、网络、智能、数字发展而不是以前的传统广播了。

广播领域在我国的发展分为三个阶段,第一个阶段是普通广播、手动广播、传统广播,发展到第二个阶段自动、智能化广播,目前及以后发展的是第三个阶段数字网络化广播。在校园广播的发展过程中,校园广播最开始只有单一的广播体操、广播通知活动,但是现在已经应用到了它的功能化。现在的语音教学、外语考试等应用范围逐渐扩大。

1.4 课题内容

本设计研究的主要内容如下:

(1) 以52系列单片机系统为核心,实现控制相关的自动定时功能。

(2) 确定合理的元器件。

(3) 完成时钟、键盘、液晶显示、智能控制等部分系统硬件设计。

(4) 利用Keil编译器进行编程及调试。

2 系统总体方案设计

2.1 提出方案

方案一:利用电阻、电容等电子元器件构建系统,其控制器由降压整流电路、延时电路、继电控制电路等组成。如图2-1所示:

图2-1 方框图

方案二:以C52单片机为核心,由时钟芯片、LCD液晶显示、键盘、智能控制电路组成。如图2-2所示:

图2-2 系统方框图

2.2 方案论证

通过以上两种方案比较,方案一相对较易实现,但可能会出现控制和性能方面较差,硬件设计也可能很复杂, 系统的相互转移和逻辑状态繁琐,定时不准确等问题。若要解决这些问题则需要用中规模或者大规模的可编程逻辑电路来实现,那样的话制作成本就会上升。

相对于方案一,方案二则利用单片机丰富的输入/输出端口和控制的灵活性,利用时钟芯片DS1302,能够较容易地实现根据设置的时间精准地打铃,自动播放广播等功能,还能够实现利用键盘,改写作息时间表,以适应不同条件下时间的调整等。同时该系统采取三线接口同步通信,占用的硬件资源少,提高准确性,所以最终采用方案二。

3 硬件设计

3.1 工作原理

以DS1302芯片为核心,实现实时时钟系统设计,以KEIL为系统开发平台,用C语言进行程序编写设计,再用PROTEUS实现软件的仿真验证。系统原理图如图3-1所示:

图3-1 系统原理图

DS1302是三线接口同步通信的数字时钟芯片,多采用单总线技术,接收主机发送的命令,根据其内部的协议进行相关的数据信息处理,并以串口的通信方式发送给主机[1]。主机则会根据通信协议 的初始化命令、RAM命令给DS1302芯片,然后读取之前所设定的定时时间值,在内部进行相应的数值处理,最后通过液晶模块显示相应的时间。

本系统中系统启动后,通过4×4键盘实现系统时间的设定。如果当前的时间值与设置值相等,单片机将产生一个指令信号,命令继电器闭合,发光二极管灯亮,液晶显示出实际时间值。根据实际情况,为了方便观察,我们将打铃时间设置为10秒,指示灯常亮;广播时间设置为1分钟,通过发光二极管闪烁、扬声器报警仿真,从而实现按照所设置的时间自动准确的打铃,播放广播。

3.2 单片机89C52介绍

89C52是低电压,高性能的一款8位单片机处理器,片内包括256位的RAM存储器和8k的只读存储器,兼容标准MCS-51指令,最重要的是不仅可以实现常规的方法编程还可以实现在线编程。

AT89C52单片机引脚分布如图3-2:

图3-2 AT89C52引脚分布

3.2.1 管脚说明

VCC和VSS为供电端的端口,可以接+5V电源的正负端。

GND:表示接地。

·P0 口:P0 口是一组地址/数据总线复用8 位双向输入/输出口。以输出口作用时,将以吸收电流的方式来驱动8 个TTL逻辑门电路,当输入为“1”时,表现为高阻抗端。

·P1 口:P1 口是带上拉电阻的双向8 位I/O 口,输出缓冲级可驱动4 个TTL 逻辑门电路。当输入为“1”时,端口为高电平,作输入端口。与AT89C51 不同的地方在于,P1.0 和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)。参见表3-1:

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