Разработка микропроцессорной системы на базе микроконтроллера - синтезатора игры пианино в пределах

Реферат

Пояснительная записка состоит из 49 страниц, 6 рисунков, 2 таблиц, 4 источников.

Микроконтроллер, МЕЛОДИЯ, Датчик, СВЕТОДИОД.

Цель работы: разработка микропроцессорной системы на базе микроконтроллера, синтезатора игры на пианино в пределах одной октавы, обеспечивающий проигрывание мелодии из памяти и проигрывания нот при нажатии клавиш, индикацию состояния нажатия клавиш при помощи светодиодов. Задание режима проигрывания мелодии осуществляется при помощи специальной кнопки. Проигрывание мелодии отображается специальным светодиодом.

Содержание работы: в работе выполнено построение структурной схемы, построение функциональной схемы, сформирован алгоритм работы системы, выбор элементной базы, оптимальной для реализации поставленных задач по диапазону характеристик, разработана программа, разработана принципиальная схема устройства.

Содержание

Введение

1. Описание объекта

2. Функциональная спецификация

3. Описание структуры системы

4. Описание ресурсов МК РIC16F876

4.1.Набор регистров РIC

4.2.Регистры общего назначения

4.3. Специальные регистры W, INTCON, OРTION

4.4. Сторожевой таймер WDT

4.5. Тактовый генератор

4.6. Схема сброса

4.7. Система команд микроконтроллера РIC16F876

4.8. Ассемблирование

4.9. Программирование микроконтроллера

5.Разработка алгоритма работы устройства

6. Описание функциональных узлов МПС и алгоритма их взаимодействия

7. Описание выбора элементной базы и работы принципиальной схемы

Заключение

Список литературы

Приложение А. Листинг программы и объектный файл

Приложение Б. Схема электрическая принципиальная

Введение

Современную микроэлектронику трудно представить без такой важной составляющей, как микроконтроллеры. Микроконтроллеры незаметно завоевали весь мир. Микроконтроллерные технологии очень эффективны. Одно и то же устройство, которое раньше собиралось на традиционных элементах, будучи собрано с применением микроконтроллеров, становится проще, не требует регулировки и меньше по размерам. С применением микроконтроллеров появляются практически безграничные возможности по добавлению новых потребительских функций и возможностей к уже существующим устройствам. Для этого достаточно просто изменить программу.

Однокристальные (однокорпусные) микроконтроллеры представляют собой приборы, конструктивно выполненные в виде БИС и включающие в себя следующие составные части: микропроцессор, память программ и память данных, а также программируемые интерфейсные схемы для связи с внешней средой.

Мировая промышленность выпускает огромную номенклатуру микроконтроллеров. По области применения их можно разделить на два класса: специализированные, предназначенные для применения в какой-либо одной конкретной области (контроллер для телевизора, контроллер для модема, контроллер для компьютерной мышки ) и универсальные, которые не имеют конкретной специализации и могут применяться в самых различных областях микроэлектроники, с помощью которых можно создать как любое из перечисленных выше устройств, так и принципиально новое устройство.

Появление недорогих микроконтроллеров привело к созданию раздела в области звуковой техники – цифровых систем управления звуком.

Применение цифрового управления имеет ряд несомненных преимуществ перед аналоговым:

1. Существенно упрощается проектирование аппаратной части звукового тракта.

2. Многократно расширяются возможности по обработке звукового сигнала.

3. Сервисные возможности по визуализации и управлению параметрами звуковоспроизводящей аппаратуры почти не ограничены.

В данном курсовом проекте реализована микропроцессорная система на базе микроконтроллера - синтезатор игры пианино в пределах одной октавы. Проект основывается на микроконтроллере РIC16F876.

1. Описание объекта

Синтезатор предназначен для воспроизведения звучания 7 нот в пределах одной октавы-«до», «ре», «ми», «фа», «соль», «ля», «си», «до», подобно пианино. Он должен иметь 7 клавиш, каждая из которых соответствует своей ноте. При нажатии на клавишу, динамик будет воспроизводить соответствующую ноту. Если будут нажаты сразу несколько кнопок, то частота звучания будет соответствовать среднеарифметической частоте нажатых клавиш. При нажатии последовательности клавиш устройство будет записывать мелодию в память и проигрывать при нажатии специальной кнопки. Состояние нажатия кнопок выводится на 7 светодиодов, а во время проигрывания записанной мелодии горит восьмой светодиод.

2. Функциональная спецификация

1. Входы

a. 7 кнопок нот

b. Кнопка запуска (включение питания)

c. Кнопка воспроизведения мелодии из памяти

2. Выходы

a. 7 светодиодов клавиш

b. 1 светодиод воспроизведения

c. Звуковой динамик

3. Функции

a. Запись мелодии в память.

b. Выдача частоты нажатой ноты на динамик.

c. Воспроизведение мелодии из памяти.

d. Индикация нот

e. Индикация воспроизведения мелодии.

3. Описание структуры системы

После определения входов и выходов устройства разработана структурная схема устройства. Структурная схема синтезатора приведена на рис. 1.