音乐跑马灯论文

音乐跑马灯论文 Prepared on 22 November 2020
单片机原理与应用课程设计
**** 音乐跑马灯 ******
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时间： 2011年6月30日
音乐跑马灯的设计
一、实验内容：
1.使用8个发光管作跑马灯，其中有5种亮灭模式。

2.有专门的开关K1~K5用来切换跑马灯的模式。

3.每一种跑马灯模式用LED数码管进行显示1、2、3、4、5。

4.当跑马灯处于某种模式时，有对应的音乐响起。

有三首曲子可以选着。

提示：亮灭模式自己设计，可以从速度或者点亮方法上设计。

响音乐的程序可以参考实验手册上《电子音响》部分。

二、实验原理：
用五个开关控制音乐跑马灯的五种模式，每一种模式都是在LED数码管显示模式的号码的同时先响音乐后闪灯。

跑马灯采用P3口作为输入口，外接五个开关用来控制跑马灯的亮灭模式。

P1口做输出口，P1口接的8个发光二极管L1~L8按16进制方式点亮发光二极管，即8个发光管相当于8位的二进制位。

当数值为1时，L1点亮；数值为2=00000010B时，L2点亮；数值为3=00000011时，L1、L2点亮，依次类推。

不同的音符对应不同的频率，所以只要用不同频率的信号驱动喇叭，就能发出不同的音符了，所以转换为使用定时器在引脚输出某一频率的方波脉冲即可。

单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念，也就是“音调”和“节拍”。

音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间，乐谱中每一个音符都与某一个特定的频率相对应，所以只需要产生不同频率的方波信号(产生不同音调)，并且延时不同的时间(产生不同节拍)，即可完成音乐的播放。

三、硬件原理：
1.跑马灯亮灭模式原理图，如图(1)所示。

图(1) 跑马灯亮灭模式原理图
2.让喇叭响音乐的原理图，如图(2)所示。

图(2) 电子音响原理图
3.使第三个LED数码管显示1、2、3、4、5，如图(3)和(4)所示。

图(3) LED共阳极连接原理图
图(4) LED数据显示示意图
用五个开关(K1~K5)控制音乐跑马灯的五种模式，每一种模式都是在LED数码管显示模式的号码的同时先响音乐后闪灯。

音乐跑马灯采用P3口作为输入口，外接五个开关用来控制音乐跑马灯的亮灭模式。

P1口作为输出口，P1口接的8个发光二极管L1~L8按16进制方式点亮发光二极管，即8个发光管相当于8位的二进制位。

当数值为1时，L1点亮；数值为
2=00000010B时，L2点亮；数值为3=00000011时，L1、L2点亮，依次类推。

不同的
音符对应不同的频率，所以只要用不同频率的信号驱动喇叭，就能发出不同的音符了，所以转换为使用定时器在引脚输出某一频率的方波脉冲即可。

四、软件原理：
数据显示部分：
(1)LED数据显示流程图如下所示：
(2)LED数据显示程序部分：
DSIP: MOV A,#08H;选择第三个LED数码管显示数据
MOV DPTR,#0FF21H
MOVX @DPTR,A
MOV A,R0;将R0的数据传送到A中
MOV DPTR,#TAB
MOVC A,@A+DPTR;查表，要显示的数的码值返回
MOV DPTR,#0FF22H
MOVX @DPTR,A;向FF22H地址送数据显示R0
RET
2.电子音响部分：
(1)电子音响程序流程图如下：
(2)电子音响部分的程序
MOV TMOD,#01H;定时器初始化，采用方式1定时
MOV IE,#82H
MOV DPTR,#TAB1
LOOP11: CLR A; 循环取出表中每一组的第一、二个数分别送给R1、R0 MOVC A,@A+DPTR
MOV R1,A;用R1暂存
INC DPTR
CLR A
MOVC A,@A+DPTR
MOV R0,A;用R0暂存
ANL A,R1
CJNE A,#0FFH,START1;若R1和R0的数是0FFH，则继续往下执行；反之，
;则跳到START1
SJMP S1
START1 : MOV TH0,R1
MOV TL0,R0
SETB TR0
NEXT1: CLR A
INC DPTR
MOVC A,@A+DPTR
LOOP12: ACALL DELAY2
INC DPTR
AJMP LOOP11
3.模式选择部分：
START: MOV A,P3;选择P3口作为输入
ANL A,#1FH;选择五个开关进行模式选择
MODE1: CJNE A,#01H,MODE2;采用模式1，否则跳到模式2
MOV R0,#01H;用R0暂存要显示的数字
LCALL DSIP
LCALL LED1
JMP START
五、设计的优缺点：
1.优点：
设计的程序比较简单，易于理解。

经过调试后，程序能够按照预期的功能，通过开关K1~K5在五种模式之间正常切换，LED显示相应的数值，自动播放相应的音乐，并且跑马灯按照相应的模式闪亮。

2.缺点：
设计出的跑马灯是先响音乐后闪灯，不能在响音乐的同时就闪灯。

程序较长，循环较少。

六、实验总结：
1.通过本次课程设计，学会了LED数字显示的原理以及怎样通过开关控制LED数码管显示数字。

2.掌握了电子音响的原理，学会了用开关控制发光二极管使其按照某种方式闪亮。

3.通过仿真实验，调动了学习的兴趣和积极性。

4.熟识掌握单片机开发软件的应用。

参考文献：
单片机原理与应用、实验手册。