【proteus经典项目实战】51单片机用计数器中断实现100以内的按键计数并播放音乐

news2024/9/17 4:35:50

一、简介

一个基于8051微控制器的计数器系统，该系统能够通过按键输入递增计数，并且能够在达到100时归零。该系统将使用计数器中断和外部中断来实现其功能。
51单片机因其简单易用和成本效益高，成为电子爱好者和学生的首选平台。通过编程单片机播放音乐，不仅可以锻炼编程技能，还能增加对电子项目的兴趣。本文将通过Proteus仿真，指导你如何使用51单片机播放三首经典歌曲。
设计一个基于8051微控制器的100以内按键计数器，涉及到硬件选择、软件编程、以及系统集成等多个方面。

二、环境与工具

Proteus 8.9 SP2 或更高版本：用于电路设计和仿真。
Keil uVision：用于编写和编译51单片机的C语言程序。
51单片机开发板：如STC89C52。
蜂鸣器：用于发声。
电阻：用于限流保护。
面包板及跳线：用于搭建电路。

三、项目目标与设计思路

1.利用51单片机通过蜂鸣器播放三首歌曲：《挥着翅膀的女孩》、《同一首歌》、《两只蝴蝶》
2.设计一个基于8051微控制器的100以内按键计数器，涉及到硬件选择、软件编程、以及系统集成等多个方面。

3.1微控制器选择：

使用AT89C51微控制器，因为它是8051系列中广泛使用的一种，具有足够的I/O端口和内存来实现基本的计数器功能。

3.2显示设计：

使用七段数码管来显示计数值。数码管通过微控制器的P0和P2端口连接。
P0端口用于显示十位数字，P2端口用于显示个位数字。

3.3按键输入：

通过外部中断INT0（P3.2）来实现按键输入功能。当按键被按下时，触发外部中断，增加计数值。

3.4晶振配置：

使用XTAL1和XTAL2作为系统时钟的晶振输入，提供稳定的时钟信号，以确保定时器的准确性。

3.5定时器中断：

利用定时器0的溢出中断来实现定时清零功能，通过设置定时器0的初值（TH0和TL0）来控制溢出的时间。

3.6复位电路：

RST引脚连接复位电路，确保系统在上电或需要时能够正确复位。

3.7电源和去耦：

为微控制器和外围电路提供稳定的电源，并在关键位置放置去耦电容（如22pF），以减少电源噪声。

3.8串行通信：

P3.0/RXD和P3.1/TXD引脚用于串行通信，可用于与PC或其他设备进行数据交换。

3.9外部存储器接口：

ALE（地址锁存允许）引脚、PSEN（外部存储器允许）引脚和地址线（如P2.0/A8到P2.7/A15）用于连接外部存储器，如EPROM或SRAM。

3.10其他控制引脚：

P3.3/INT1和P3.4/T0等引脚预留为可能的扩展功能，如第二个外部中断或额外的定时器输入。

3.11调试和测试：

K1和K2可能是用于调试目的的开关，如K1用于计数，K2用于清零。

四、硬件设计

1. 电路搭建

将蜂鸣器的正极连接到51单片机的P1.0端口。
将蜂鸣器的负极连接到单片机的GND端口。
使用10KΩ电阻串联在蜂鸣器与P1.0端口之间，以限制电流。

2. Proteus仿真设置_**_

在Proteus中创建新的项目，并将51单片机和蜂鸣器添加到设计中。
1、X1 和 X2：这些通常表示晶振，用于为单片机提供时钟信号。晶振频率为12MHz，这是单片机运行的时钟频率。
2、XTAL1 和 XTAL2：这两个标识通常用于表示单片机的晶振输入和输出引脚。
3、P0.0 至 P0.7：这些标识代表单片机的端口0（Port 0）的8个I/O（输入/输出）引脚。在51单片机中，P0端口的引脚可以被配置为通用I/O或者特殊的功能，如外部数据存储器的地址或数据引脚。
4、P1.0 至 P1.7：这些是端口1（Port 1）的引脚，通常用于通用I/O，但在某些配置下也可能用于外部存储器的地址线。
5、P2.0 至 P2.7：端口2（Port 2）的引脚，同样可以作为通用I/O使用，或者在某些51单片机中作为第二组地址线。
6、P3.0 至 P3.7：端口3（Port 3）的引脚，这些引脚在51单片机中通常有特定的功能，如串行通信（RXD/TXD）、外部中断（INT0/INT1）、定时器（T0/T1）、写（WR）、读（RD）等。
6、RST：复位引脚，用于将单片机重置到初始状态。
7、ALE：地址锁存器使能（Address Latch Enable），用于锁存外部存储器的地址。
8、EA：外部访问允许（External Access Enable），通常用于启用或禁用外部存储器。
9、PSEN：编程存储器使能（Program Store Enable），用于访问外部程序存储器。
10、LS1：逻辑选择1，可能用于选择不同的存储器配置。
11、SOUNDER：这可能是一个自定义的标识，用于表示与蜂鸣器或扬声器连接的引脚。
12、P1.3：根据标识，这个引脚可能用于外部中断(INT1)或定时器(T1)的功能。
13、P3.0/RXD 和 P3.1/TXD：这些引脚用于单片机的串行通信，RXD是接收数据，TXD是发送数据。