单片机典型案例开发（三）

电路板的总电流需求。由于三极管8550的最大可通过电流为1.5 A，可以满足绝大多数电路的供电需求。所以选择三极管8550连接到目标单片机STC89C52RC的VCC脚，作为对其冷启动的开关。

　　如图1所示，D1为指示灯，其亮灭可以通过STC15F104E的P3.3脚控制。在程序中加入相应的语句即可实现灯的亮灭与闪烁，以显示系统的状态。

　　3 系统软件设计

　　STC单片机自动下载系统软件流程如图2所示。在初始化后，系统循环检测是否接收到下载信号;经过判断证实接收到下载信号后，就切断目标单片机电源;等待适当的时间后，再给目标单片机上电。单片机正常工作期间，系统接收到发往目标单片机串口的非下载命令程序，经自动判断后不作任何动作。

　　3.1 串口模拟程序

　　由于STC15F104E没有串口，因而必须利用定时器模拟串口。其方法是，定义一个常量，根据所需要的波特率对该常量赋值，并将该常量值赋到定时所用的寄存器中。在模拟外部晶振为11.059 2 MHz、波特率为9 600 bps的情况下，设置常量BAUD为0xFE80，并将该常量赋值到TL1、TH1两个寄存器中，实现定时。每到相应时间触发定时中断程序，将外部引脚的状态读入并存入预先设定的数组中，完成模拟串口读入字节的任务。

　　3.2 下载命令检测程序

　　在STC上位机软件发出的下载命令中，波特率为9 600 bps时数据流为连续的0x80。由于在单片机正常工作时也有可能接收0x80，下载系统只有严格检测到连续多个0x80时，才能判断为接收到了下载命令。如果其中有一个不是0x80，则重新检测计数。这里设定为当系统连续接收到200个0x80时，判定为接收到了下载命令。

　　3.3 冷启动操作和指示灯程序

　　接收到下载命令后，STC15F104E首先关闭定时器中断，停止模拟串口的接收工作。之后将P3.4置1，切断目标单片机的电源。延迟1～2 s后置0，恢复对目标单片机的供电。考虑到STC上位机下载软件从发送下载命令到单片机开始下载大约需要1～2 s的时间，恢复供电后需要继续延迟5 s，保证目标单片机已经开始下载后再启动定时器中断。

　　STC单片机接收到下载命令后，必须作出回应才能进行下载。上位机发出的下载信号同时发送到目标单片机和自动下载系统，自动下载系统中的单片机的P3.1脚悬空，而目标单片机的P3.1与上位机串口相连。这样，只有目标单片机能够回应下载命令实现下载，自动下载系统中的单片机不能回应下载命令，避免了对上位机的干扰。

　　结语

　　STC单片机自动下载系统省去了操作人员手动开关电源的不便，避免了相应的机械损耗，具有较高的实用价值。

　　四、Proteus的单片机演奏系统

　　当前的很多用单片机实现音乐演奏的系统都是利用开发板结合仿真器实现的，这种方法不是很复杂，实现也较方便，但是调试不是很方便，且成本也较高。 本文提出的一种基于Proteus 的单片机演奏音乐的方法，非常简单实用，且该方法基于软件来实现的，所以成本非常低，调试方便，效果也很不错，适合于爱好音乐的单片机学习者。 单片机系统的设计分两大部分：硬件设计部分和软件设计部分。

　　1 硬件设计

　　硬件部分比较简单，如果在开发板上做实验可仿下面图1 电路连接。

　　AT89C51 单片机的P2.5 口控制一个8550 的三极管，三极管控制电磁蜂鸣器的电源通断。

　　如果用Proteus 软件来仿真的话，电路更加简单，见图2。

　　图2 在Proteus 环境下用单片机控制蜂鸣器发声的原理图。

　　需要的关键元件：单片机和蜂鸣器。

　　为了便于软件编程，先要了解单片机唱歌的基本原理。

　　什么是声音呢？声音是空气的振荡，不同的振荡频率我们就可以听到不同声调的声音。 音的频谱范围约在几十到几千赫兹。

　　其次，如何让蜂鸣器发声？蜂鸣器有很多种类，但大致分为两类：有源式（直流电就发声，但频率单一）;无源式（根据输入方波频率而发出不同的声音）。 这里选择无源式蜂鸣器。

　　单片机唱歌的基本原理：利用程序来控制单处机某个口线出一定频率的方波到蜂鸣器，蜂鸣器就可以发出一定音调的声音，若再利用不同的延时程序改变输出频率，就可以改变音调，进而就可让单片机发出"1"、"2"，"3"，"4"，"5"，"6"，"7"的音乐。

　　2 软件设计

　　通过软件延时或者定时器延时来的方式以不同频率改变口线的的高低电平状态来实现的。 如果只是让蜂鸣器发声这已经够了。 但是我们要的是唱歌，所以还有一些工作需要作。

　　2.1 音调

输出不同频率的方波，以实现1、2、3、4 等的不同音调;比如，发出200HZ 的音频，其周期为1/200s，即5ms. 这样，当 P2.5 的高电平或低电平的持续时间为2.5