音乐演奏器设计
基于51单片机的电子琴设计
随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。
我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。
本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。
电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。
它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经融入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。
以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键和扬声器。
本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高，具有一定的实用和参考价值。
关键词：AT89C51单片机；数码管；电子琴1 系统方案设计 (1)1.1 设计指标 (1)1.2 系统方案综述 (1)1.3 系统设计思路 (1)2 硬件设计 (2)2.1 电路图 (2)2.2 单片机AT89C51简介 (2)2.3 单片机的工作过程 (4)2.4 键盘电路 (5)2.5 显示电路 (5)2.6 声音电路 (7)3 系统软件设计 (7)3.1延时程序设计 (9)3.2定时器初始化及其中断函数 (9)3.3示例音乐播放程序 (10)3.4单独按键中断处理函数 (10)4 实验结果与分析 (10)4.1 Proteus软件简介 (10)4.2仿真调试 (12)5 设计心得 (13)6 参考文献 (14)附录 (15)附录A 元件清单、器件识别与检测 (15)附录B 程序源代码 (16)1 系统方案设计1.1 设计指标①设计一个简易的八音符电子琴，它可通过按键输入来控制音响。
②演奏时可以选择是手动演奏（由键盘输入）还是自动演奏已存曲目，并且在演奏完已存曲目后可自动复位。
1.2系统方案综述从系统实现的功能上来看，电子琴的设计主要利用所给键盘的1,2,3,4,5,6,7,8八个键，能够发出八个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的键再发出另外一种音调的声音。
数字音乐盒设计
基于51单片机的可控数字音乐盒设计摘要本文是一篇基于AT89C51单片机的可控数字音乐盒的程序设计。
该音乐盒是一个依据单片机技术原理，通过PROTEUS仿真软件对硬件电路进行仿真制作以及利用KEIL软件对音乐盒源程序进行C语言编译，而设计制作出的一个多功能数字音乐盒。
该音乐盒通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音调的音乐。
该程序通过把乐谱转化成相应的定时常数来驱动发音设备演奏出悦耳动听的音乐。
本音乐盒一共设计了五首歌曲，同时还设计了三种LED彩灯的变化花样。
在演奏歌曲时彩灯随音调闪烁。
在停止演奏歌曲时三种彩灯花样开始闪烁。
歌曲和花样均可随意切换。
与此同时，数码管也不断变化数字，以此显示歌曲和彩灯花样的序号。
关键词：数字音乐盒；AT89C51；KEIL；PROTEUS；数码管目录1前言------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2单片机和音乐盒硬件的功能------------------------------------------------------------------------2 2.1AT89C51芯片的功能----------------------------------------------------------------------------2 2.2音乐盒的硬件及其功能-------------------------------------------------------------------------4 3数字音乐盒的主体设计方案------------------------------------------------------------------------5 3.1音乐盒的主体结构-------------------------------------------------------------------------------5 3.2 主设计软件的介绍-------------------------------------------------------------------------------53.2.1编程软件KEIL的简介-----------------------------------------------------------------53.2.2 仿真软件PROTEUS的简介-----------------------------------------------------------64 音乐盒硬件设计---------------------------------------------------------------------------------------8 4.1总设计框图----------------------------------------------------------------------------------------8 4.2 各部分硬件的作用-------------------------------------------------------------------------------84.2.1时钟振荡电路------------------------------------------------------------------------------84.2.2 LED和数码管的设计--------------------------------------------------------------------95 音调和节拍的设计-----------------------------------------------------------------------------------11 5.1 音调和节拍的设计以及音乐基础知识------------------------------------------------------115.2 音调和节拍的编码------------------------------------------------------------------------------136 源程序设计--------------------------------------------------------------------------------------------14 6.1音乐程序------------------------------------------------------------------------------------------14 6.2 LED花样程序-------------------------------------------------------------------------------------15 6.3 数码管程序---------------------------------------------------------------------------------------16 7数字音乐盒总设计图--------------------------------------------------------------------------------17 7.1 仿真总设计图------------------------------------------------------------------------------------17 7.2 实物总设计图------------------------------------------------------------------------------------18 8结论-----------------------------------------------------------------------------------------------------19 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------20 致谢--------------------------------------------------------------------------------------------------------21 附录A总程序源代码及注释-------------------------------------------------------------------------221 前言随着科技越来越发达，单片机技术也越来越纯熟，单片机的应用也越来越广泛，可以说几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
EDA_课程设计_乐曲演奏器
EDA课程设计题目：乐曲硬件演奏电路的VHDL设计专业：通信工程班级：通信082姓名：***学号：**********一、 设计题目：乐曲硬件演奏电路的VHDL 设计二、 设计目标：1）能够播放“梁祝”乐曲。
2）能够通过LED 显示音阶。
3）具有“播放/停止”功能，并在此基础上实现“按键演奏”的电子琴功能。
三、 设计原理：1. 音乐基础知识一段简单乐谱由音调和节拍组成，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。
音符的节拍我们可以举例来说明。
在一张乐谱中，我们经常会看到这样的表达式，如1=C 44、1=G 43…… 等等。
以43为例加以说明，它表示乐谱中以四分音符为节拍，每一小结有三拍。
比如：图1其中1 、2 为一拍，3、4、5为一拍，6为一拍共三拍。
1 、2的时长为四分音符的一半，即为八分音符长，3、4的时长为八分音符的一半，即为十六分音符长，5的时长为四分音符的一半，即为八分音符长，6的时长为四分音符长。
那么一拍到底该唱多长呢？一般说来，如果乐曲没有特殊说明，一拍的时长大约为400—500ms 。
我们以一拍的时长为400ms为例，则当以四分音符为节拍时，四分音符的时长就为400ms，八分音符的时长就为200ms，十六分音符的时长就为100ms。
2.原理图框图：图2.框图3.原理图说明音乐播放原理说明音符的频率由数控分频器模块Speakera产生。
ToneTaba模块从NoteTabs模块中输入的音符数据，将对应的分频预置数据传送给Speakera模块，并将音符数据送到LED模块显示音阶。
NoteTabs模块中包含有一个音符数据ROM，里面存有歌曲“梁祝”的全部音调，在此模块中设置了一个8位二进制计数器，作为音符数据ROM的地址发生器。
这个计数器的计数频率为4Hz，即每一个数值的停留时间为0.25秒。
例如：“梁祝”乐曲的第一个音符为“3”，此音在逻辑中停留了4个时钟节拍，即1秒钟时间，所对应的“3”音符分频预置数为1036，在Speakera的输入端停留了1秒。
单片机应用课程设计--简易电子琴设计
delay(5);
if (key1 == 0)
{
key_in_flag = 0;
key_value = 4;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
key8 = 1;
key7 = 0;
if (key4 == 0)
{
delay(5);
if (key4 == 0)
{
key_in_flag = 0;
参考文献
[1] 赵鑫，蒋亮，齐兆群．数字电路设计[M]．北京机械工业出版社，2005年6月第一版
[2] 苏家健，曹柏荣，汪志锋．单片机原理及应用技术[M]．高等教育出版社
[3] 李朝青．单片机原理及接口技术[M]．北京：北京航天航空大学出版色，2001
[4] 胡汉才．单片机原理及其接口技术[M]．北京：清华大学出版社，2004
{
key_in_flag = 0;
key_value = 2;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
if (key2 == 0)
{
delay(5);
if (key2 == 0)
{
key_in_flag = 0;
key_value = 3;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
if (key1 == 0)
方案二： 采用AT89C51单片机进行控制，由于AT89C51不具备ISP功能， 因此Atmel公司已经停产在市面上已经不常见，况且其ROM只有4K在系统将来升级方面没有潜力。
方案三：采用AT89S52单片机进行控制，由于其性价比高，完全满足了本作品智能化的要求，它的内部程序存储空间达到8K，使软件设计有足够的内部使用空间并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能提高。
基于80C51单片机的音乐演奏器设计
单片机课程设计报告音乐演奏器姓名：学号：专业：基于80C51单片机的音乐演奏器设计设计原因：随着科技的进步，各种高科技玩具应运而生，各种智能玩具层出不穷。
如果给玩具添加更多功能，那么，此种玩具就具有更强的竞争力。
故此，给玩具添加音乐演奏功能不失为良策。
此外，音乐演奏器还可以应用于多种领域，比如可应用于门铃、闹铃等各种系统。
总之，音乐演奏器有广泛的用途，且具有很强的生命力。
用单片机来实现音乐演奏的功能，既简单轻便，又易于实现，并且成本比古典乐器低廉许多。
最重要的是，基于单片机控制的音乐演奏器能发出一般乐器难以实现的音效。
在网上搜各种曲谱均可以用单片机来实现其音效。
系统工作过程：音乐演奏器的主体由单片机构成，通过控制定时器时间的不同可以产生不同频率的方波，用于驱动喇叭发出不同的音符，再利用延时来控制发音时间的长短，即可控制节拍，把乐谱中的音符和相应的节拍变换成时常数和延迟常数，做成数据表格存放在存储器中。
由程序查表得到定时常数和延迟常数，分别用以控制定时器产生方波的频率和发出该方波的持续时间。
当延迟时间到时，再查下一个音符的定时常数好延迟常数，依次进行下去。
利用定时器T1以方式1工作，产生各音符对应频率的方波，由P1.0输出驱动喇叭发音。
节拍控制通过改变调用延时子程序D200（延时200ms）的次数来实现，以每拍800ms为例，一拍需循环调用D200延时子程序4次，同理，半拍就需要调用两次，设晶振频率为6Mhz，乐曲中的音符、频率、定时常数的关系可以参照有关表格。
系统硬件组成：1、89C51单片机一个2、晶振6MHz立式一个。
3、起振电容30pF瓷片电容2个4、复位电容22uF 16V电解电容1个5、电阻100欧、1K欧、4.7K欧各一个6、三极管9012一个7、蜂鸣器8欧一个8、DIP封装插座40脚集成插座一个9、万能版150*90一个流程图如下：电路原理图：主程序为：ORG 0000HLJMP STARTORG 001BHMOV TH1,R1MOV TL1,R0CPL P1.0RETIORG 0100HSTART:MOV TMOD,#10HMOV IE,88HMOV DPTR,#TABLOOP:CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV R1,AINC DPTRCLR AMOVC A,@A+DPTRMOV R0,AORL A,R1JZ NEXT0MOV A,R0ANL A,R1CJNE A,#0FFH,NEXTSJMP STARTNEXT:MOV TH1,R1MOV TL1,R0SETB TR1SJMP NEXT1NEXT0:CLR TR1NEXT1:CLR AINC DPTRMOVC A,@A+DPTRMOV R2,ALOOP1:LCALL D200DJNZ R2,LOOP1INC DPTRAJMP LOOPD200:MOV R4,#81HD200B:MOV A,#0FFHD200A:DEC AJNZ D200ADEC R4CJNE R4,#00H,D200BRETTAB:DB 0FEH,25H,02H,0FEH,25H,02H,0FEH,25H,04H DB 0FDH,80H,04H,0FEH,84H,02H,0FEH,84H,02HDB 0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04H,0FEH,25H,02HDB 0FEH,84H,02H,0FEH,0C0H,04H,0FEH,0C0H,04HDB 0FEH,98H,02H,0FEH,84H,02H,0FEH,57H,04HDB 00H,00H,04H,0FFH,0FFHEND●结果与结论：●设计此程序需要掌握89C51单片机中断和定时器的综合应用；还要学习中断和定时器的编程方法及单片机全系统调试的过程及方法。
基于单片机的音乐播放器设计毕业论文
图书分类号：密级：毕业设计(论文) 基于单片机的MP3播放器设计学生汤明学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程指导教师豹2012年5月10日摘要因为单片机编写的MP3播放器具有执行效率高、频率输出稳定、易于修改、高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等,使单片机近几年得到迅猛发展和大围推广,广泛应用于工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、及通讯设备、日常消费类产品、玩具等[1]。
利用单片机设计的MP3播放器具有硬件电路简单，软件运行可靠等特点。
本文介绍了一种以 AT89S52 单片机为控制核心的MP3。
该设计采用2*16个点阵液晶模块LCD1602作为显示界面，蜂鸣器作为发声元件，并利用定时器进行中断控制。
本文分析了基于单片机的MP3播放器的工作原理，详细介绍了MP3播放器的功能及其硬件设计和软件设计的方法，给出了基于MCS-51单片机的MP3播放器的具体实现方案并重点讲述了其硬件实现与软件编写，实现了单片机MP3播放器对音乐的演奏。
关键词：MP3播放器；AT89S52；LCD1602目录摘要 (I)1绪论 (1)2设计综述 (2)2.1单片机工作原理 (2)2.1.1 单片机概述 (2)2.1.2 单片机的应用领域及发展趋势 (2)2.2 单片机产生音调的方法 (3)2.3 KEIL开发系统 (4)2.4 PROTEUS的操作 (8)3硬件设计 (9)3.1总体方案设计 (9)3.2 单片机最小系统电路 (9)3.2.1 AT89S52芯片性能介绍 (9)3.2.2 电源电路 (13)3.2.3 时钟振荡电路 (13)3.3 键盘扫描模块 (14)3.4 显示模块 (15)3.5 播放模块 (16)4 系统软件设计 (18)4.1编程原理及流程图 (18)5 调试与仿真结果 (22)5.1 软件调试 (22)5.1.1 测试LED显示模块 (22)5.1.2 测试键盘控制模块 (23)5.1.3 测试P3.0口输出 (23)5.2 调试中遇到的问题及解决 (24)5.3 仿真结果 (25)结束语 (26)致 (27)参考文献 (28)附录 (28)附录1 源程序 (29)1绪论几千年来，各种乐器的发声无一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱振动而作为声源的。
科学吸管演奏器教案
科学吸管演奏器教案引言。
音乐是人类文明的重要组成部分，而演奏器乐更是音乐中不可或缺的一环。
在学校教育中，音乐教育也是非常重要的一部分，而如何让学生更好地理解和学习器乐演奏，是每个音乐老师都需要思考和解决的问题。
在本文中，我们将介绍一种新颖的教学方法——科学吸管演奏器，以期能够帮助音乐老师更好地教授器乐演奏课程。
一、科学吸管演奏器的原理。
科学吸管演奏器是一种利用吸管和科学原理制作的简易乐器，它的原理非常简单。
首先，我们需要准备一根普通的塑料吸管，然后将吸管的一端用手指捏住，另一端吹气。
当气流通过吸管时，会产生震动，从而发出声音。
通过调整吹气的力度和吸管的长度，我们可以发出不同音高的声音，从而演奏出简单的乐曲。
二、科学吸管演奏器的制作。
制作科学吸管演奏器非常简单，只需要一根塑料吸管即可。
首先，我们需要准备一根长一点的塑料吸管，然后用剪刀将吸管的一端剪成斜面，使其成为一个尖口。
接下来，我们用手指捏住吸管的一端，然后将另一端放在嘴巴前面，用力吹气。
这样就可以发出声音了。
如果想要演奏不同音高的声音，可以通过调整吹气的力度和吸管的长度来实现。
三、科学吸管演奏器的教学应用。
科学吸管演奏器可以作为音乐教学的一种辅助工具，帮助学生更好地理解器乐演奏的原理。
在教学中，老师可以利用科学吸管演奏器向学生介绍声音的产生原理，让他们亲自动手制作科学吸管演奏器，并通过吹奏不同长度的吸管来发出不同音高的声音，从而加深他们对声音和音乐的理解。
此外，科学吸管演奏器还可以用来进行乐器演奏的初步训练。
在学生还没有接触正式乐器之前，可以先让他们通过吹奏科学吸管演奏器来练习音准和气息控制，为日后学习正式乐器打下基础。
四、科学吸管演奏器的教学目标。
通过科学吸管演奏器的教学，我们旨在达到以下几个教学目标：1. 帮助学生了解声音的产生原理，培养他们对音乐的兴趣和理解。
2. 培养学生的音准和气息控制能力，为日后学习正式乐器打下基础。
3. 提高学生的动手能力和创造力，让他们亲手制作科学吸管演奏器，并通过演奏来感受音乐的魅力。
用Quartus II设计电子琴
（音阶发生器仿真图）
3.数控分频模块程序与仿真
--文件名：speaker.vhd。 --功 能：实现数控分频。 --最后修改日期：20004.3.19。 library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity speaker is Port ( clk1 : in std_logic; tone1 : in integer range 0 to 2047; spks : out std_logic); end speaker; architecture Behavioral of speaker is signal preclk,fullspks:std_logic; begin
（顶层文件仿真图）
2.音阶发生器程序与仿真
--文件名：tone.vhd。 --功能：音阶发生器程序。 --最后修改日期：2004.4.13。 library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity tone is Port ( index : in std_logic_vector(7 downto 0); code : out std_logic_vector(6 downto 0); high : out std_logic; tone0 : out integer range 0 to 2047); end tone; architecture Behavioral of tone is begin
乐曲硬件演奏电路的VHDL设计
乐曲硬件演奏电路的VHDL设计1.Songer顶层文件模块:LIBRARY IEEE; -- 硬件演奏电路顶层设计 USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY Songer ISPORT ( CLK4MHZ : IN STD_LOGIC; --音调频率信号 CLK8HZ : IN STD_LOGIC; --节拍频率信号 pause: IN STD_LOGIC;CODE1 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);-- 简谱码输出显示 HIGH1 : OUT STD_LOGIC; --高8度指示 SPKOUT : OUT STD_LOGIC );--声音输出 END; ARCHITECTURE one OF Songer IS COMPONENT NoteTabsPORT ( clk : IN STD_LOGIC;SWITCH: IN STD_LOGIC;ToneIndex : OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) ); END COMPONENT; COMPONENT ToneTabaPORT ( Index : IN STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) ; CODE : OUTSTD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) ; HIGH : OUT STD_LOGIC;Tone : OUT STD_LOGIC_VECTOR (10 DOWNTO 0) ); END COMPONENT;COMPONENT SpeakeraPORT ( clk : IN STD_LOGIC;Tone : IN STD_LOGIC_VECTOR (10 DOWNTO 0); SpkS : OUT STD_LOGIC ); END COMPONENT;SIGNAL Tone : STD_LOGIC_VECTOR (10 DOWNTO 0);SIGNAL ToneIndex : STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);BEGINu1 : NoteTabs PORT MAP (clk=>CLK8HZ,SWITCH=>pause,ToneIndex=>ToneIndex); u2 : ToneTaba PORT MAP(Index=>ToneIndex,Tone=>Tone,CODE=>CODE1,HIGH=>HIGH1); u3 : Speakera PORT MAP(clk=>CLK4MHZ,Tone=>Tone, SpkS=>SPKOUT ); END;2.音乐节拍和音调发生器（NoteTabs.VHD）LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY NoteTabs ISPORT ( clk : IN STD_LOGIC; switch: IN STD_LOGIC;ToneIndex : OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) ); END;ARCHITECTURE one OF NoteTabs ISCOMPONENT MUSIC --音符数据ROM PORT(address : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);inclock : IN STD_LOGIC ;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0));END COMPONENT;SIGNAL Counter : STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0); BEGINCNT8 : PROCESS(clk,Counter)BEGINIF Counter=138 THEN Counter Counter , q=>ToneIndex, inclock=>clk); END;3.简谱码对应的分频预置数查表电路（ToneTaba.VHD）LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY ToneTaba ISPORT ( Index : IN STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) ; CODE : OUTSTD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0) ; HIGH : OUT STD_LOGIC;Tone : OUT STD_LOGIC_VECTOR (10 DOWNTO 0) ); END;ARCHITECTURE one OF ToneTaba IS BEGINSearch : PROCESS(Index)BEGINCASE Index IS -- 译码电路，查表方式，控制音调的预置数 WHEN \WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN OTHERS => NULL; END CASE; END PROCESS; END;4.数控分频与演奏发生器（Speakera.VHD）LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY Speakera ISPORT ( clk : IN STD_LOGIC;Tone : IN STD_LOGIC_VECTOR (10 DOWNTO 0); SpkS : OUT STD_LOGIC ); END; ARCHITECTURE one OF Speakera ISSIGNAL PreCLK, FullSpkS : STD_LOGIC; BEGINDivideCLK : PROCESS(clk)VARIABLE Count4 : STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) ; BEGINPreCLK 11 THEN PreCLK。
音乐播放器 课程设计
专业课程设计报告题目：音乐播放器所在学院专业班级学生姓名学生学号指导教师提交日期2012年10月22日电气工程学院专业课程设计评阅表学生姓名学生学号同组队员专业班级题目名称一、学生自我总结二、指导教师评定目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)三、设计内容 (1)3.1仿真软件Proteus简介 (1)3.2编程软件Keil uVision4 9.0介绍 (1)3.3 AT89C51单片机简介 (1)3.3.1 主要特性 (2)3.3.2管脚说明 (2)3.3.3振荡器特性 (4)3.3.4芯片擦除 (4)3.4电路设计 (4)3.5播放原理 (5)3.6程序设计 (7)3.6仿真结果与分析 (9)四、本设计改进建议 (9)五、总结 (9)六、主要参考文献 (10)一、设计目的课程设计是通信工程专业的一门软硬件相结合实践的专业基础课，旨在提高学生的单片机应用、软件编程及小型工程项目开发能力。
本设计将进一步加强学生对单片机硬件的理解，增强对汇编或C语言的灵活运用。
要求学生能结合单片机、模拟电路、数字电路、汇编或C语言，实现基本的应用系统，学会Proteus和Keil使用，为以后从事相关行业打下实践基础。
二、设计要求和设计指标设计一个简单音乐播放器，程序运行时播放生日快乐歌，不使用定时器中断，所有频率完全用延时实现。
三、设计内容3.1仿真软件Proteus简介Proteus的ISIS是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，它支持单片机且元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业单片机软件仿真系统。
目前可支持的单片机类型有68000系列、8051系列、A VR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片[7]。
3.2编程软件Keil uVision4 9.0介绍用汇编语言或C语言要使用编译器，以便把写好的程序编译为机器码，才能把HEX 可执行文件写入单片机内。
多功能音乐演奏器的设计
大 众 科 技
ＤＡ ＺＨＯＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ １ 。 ０ ０ ．１ ２ １
（ ｍｕａｉｅ ｏ１ ５ Ｃｕ ｌ ｖ ｌＮ ．３ ） ｔ ｙ
多 功 能 音 乐 演 奏 器 的 设 计
罗 芬
赵 新 业 梁 小流
（ ）系统 软件 设 计 五
在主程序 中进行音乐演奏器 的功能 ，当按下外部 中断 ０ 的 按 键 时 ， 单 片 机 响 应 中 断 ， 在 中断 服 务 程 序 中 完 成 播 放 乐 曲的 功 能 。由单 片 机 内部 定 时器 Ｔ 、Ｔ 完 成 对 音 频 脉 冲 信 号 Ｏ １ 进 行 定 时 的 功 能 ，时 间一 到 ，Ｐ ． ２０取 反输 出 ，就 获 得 了对 应 音符的特定频率 的方波信号 ，通过 Ｔ Ａ ０ ０推动喇 叭，发 出 Ｄ ２３ 音符的声音 。 主 程 序 流 程 图如 图 ４所 示 ， 外 部 中 断 服 务 流 程 图 如 图 ５ 所 示，定时器中断服务程序流程 图如 图 ６所示 。
【 稿 日期 】２ １ － ８ １ 收 ００ ０－ ７ 【 者简介 】罗芬 （ ９ ５ ） 作 １６ － ，女 （ 侗族 ） ，广西人 ，广西水利 电力职业技术 学院副教授 ，工程硕士 ，研 究方向为微机控制 技术 ；赵 新业 （ ９７ ） １７ 一 ，男 （ 壮族 ） ，广西人 ，广西水利 电力职业技 术学院讲 师 ，研 究方 向为机 电一体化技 术 ；梁小流 （ ９７ １７
（ ）音符 频率 三
１音符频率 ．
对 应 不 同 的 音 调 ，音 符 的 频 率 有 所 不 同 。 同一 音 调 下 ，
各 音 符 的频 率 值 的 数 学 关 系 是 等 比 级 数 关 系 ， 公 比 为
基于单片机的音乐播放器的设计
4 系统总体设计 ........................................................................................................... 5
5 音乐播放器的硬件设计 ........................................................................................... 8
毕 业 设 计
专
业：
电气自动化 201103010144 李艳菲 高立兵讲师
班级学号： 学生姓名： 指导教师：
二〇一三年十二月
甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计
基于单片机的音乐播放器的设计
Design of single chip computer and music player based on
专业班级：电气 1101 班 学生姓名：李艳菲 指导教师：高立兵讲师 系 别：机电工程系
2013 年 12 月
摘
要
对于我们电子信息工程专业而言， 单片机是一门实用性很强的课程!在该课程 的学习过程中!让我们最感兴趣的就是自己动手设计单片机控制系统。 但是， 要将 单片机的硬件知识与软件知识融会贯通，设计出实用的系统却是让我们颇感困难 的环节。许多同学对此感到无从下手。其实，对于单片机应用系统的设计还是有 章可循的。单片机多用于实时工业控制、通信设备和智能仪表中。但在某些方面, 如有些教学实验中,加进一些音乐,一定会趣味横生。本音乐播放器是利用 89S51 单片机结合内部定时系统及 LED 显示器，设计一个简易的微电脑音乐盒。本设计 按下单键可以实现音乐播放功能，演奏预先设置的歌曲旋律，并且在数码管上显 示出该曲目的编号，最重要的是自己还可以经过程序设计来输入新的歌曲，将自 己喜爱的歌曲输入程序中，它可以经常发出宜人的音乐旋律，增加生活的乐趣。 关键词：89S51；单片机；音乐播放； LED
单片机电子琴设计
单片机课程设计项目名称基于单片机的电子琴设计专业班级通信105班学生姓名陈清清指导教师房汉雄2012 年11 月26 日摘要本设计电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器，它在音乐演奏中已成为不可缺少的一部分。
单片机是一个具有功能强大和编程灵活性的控制器，它已广泛应用于现代人们的生活中，扮演着重要的角色。
本设计主要是使用AT89C51单片机及单片机C语言，在PROTEUS仿真平台上实现以单片机为核心控制元件的一个具有16个按键的电子琴。
本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制。
模块在主控模块上设有16个按键和扬声器.根据使用者的操作随意弹奏想要表达音乐。
一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率。
这样我们就可以利用不同的频率的组合即可构成我们所想要的音乐了。
当然，对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号。
关键字：单片机；电子琴；PROTEUS；C语言AbstractAbstract Organ music of modern electronic technology combined with the product of a new type of keyboard instruments in its music has become an indispensable part of it. SCM is a powerful and programming flexibility of the controller, which has been widely used in modern people's lives, play an important role.This design mostly using A T89C51 microcontroller and the microcontroller C, the PROTEUS simulation platform to achieve a single chip as the core control element of an electronic keyboard with 16 keys.This plan to A T89C51 single chip microcomputer as master core and keyboard, loudspeaker module, such as the core of main control .Module in the master control module with the 16 buttons and speaker. According to the user's operation doodle want to express music. A music is composed of many different scale and each scale is corresponding to the different frequency , so I and then people can make use of different frequency combination can make up our want music.the of course for single chip microcomputer to produce different frequency is very convenient . we can use single chip timing/counter T0 to produce such party wave frequency signal.Keywords : SCM；Electronic；PROTEUS；C Language摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章设计内容 (2)第3章设计方案及原理 (3)3.1 目的和意义 (3)3.2 系统的研究内容 (3)3.3单片机介绍 (3)3.3.1 单片机简介与发展概况 (3)3.3.2 单片机的介绍 (5)3.3.3 单片机的工作过程 (5)3.3.4 AT89S52主要性能 (6)3.3.5 AT89S52引脚说明 (6)第4章系统分析 (11)4.1 系统框图 (11)4.2系统工作原理 (11)第5章硬件设计 (13)5.1系统总电路 (13)5.2 复位电路 (13)5.3 晶振电路 (13)5.4 键盘电路 (14)5.5 扬声器电路 (14)第6章软件设计 (16)6.1主流程图 (16)6.2键盘扫描流程图 (17)6.3 电子琴汇编程序 (18)第7章仿真 (20)7.1 仿真图 (20)第8章总结 (21)参考文献 (22)附录1 (23)附录2 (25)项目创新及特色 (25)致谢 (26)第1章绪论电子琴因其音色优美、节奏多变、价格便宜、携带方便和弹奏易于出效果，深受广大青少年甚至老年人的喜爱，又是我国中小学音乐课堂教学和广大群众业余音乐活动的重要工具。
浅析PWM音乐播放器电路及原理设计
浅析PWM音乐播放器电路及原理设计
本文介绍了基于32位的STM32F103，利用PWM产生的音频信号驱动蜂鸣器演奏乐曲，实现了音乐播放器的应用设计。
由于在科研项目开发中，有时会遇到需要播放电话铃声、音乐等情况。
其中较为简单的做法是购买专用音乐芯片，但是该播放的内容不可变，不能很好地满足项目需求。
我们可以考虑采用89C51等单片机实现音乐播放，并且其播放内容及歌曲数量都可以随时修改，使用上相对方便。
但随着STM32系列微处理器的出现，其基于ARM Cortex—M内核的32位闪存微控制器，高达72 MHz的主频，高集成度、实时性、数字信号处理、低功耗、低电压操作等众多特点，使得其应用越来越广泛。
我们使用STM32处理器，根据乐曲简谱制作供程序识别的乐谱，并利用内部定时器产生PWM输出信号，驱动蜂鸣器完成自定义乐谱的播放。
经测试，播放效果良好。
1 乐谱简析
音乐的播放自然离不开乐谱，而乐谱又是由音阶和节拍组成，那幺我们必须先搞清楚这两点才能自定义自己想要的乐谱进而利用STM32处理器，完成需求音乐的播放效果。
下面我们就来说说节拍和音阶：
1．1 节拍
要构成音乐，我们还需要节拍，也就是音符持续时间的长短，一般用拍数表示。
至于1拍是多少秒，没有严格的规定，只要节拍适宜，声音悦耳即可。
假如某首歌曲的节奏是每分钟120拍，那幺1拍为0．5 s，1／4拍为0．125 s，以此类推可得到其他节拍对应的时长。
这样，利用不同的频率，加上与拍数对应的延时，就构成了乐曲。
1．2 音阶。
传承天才之琴——浙江音乐学院标准音乐厅管风琴的制造原理和实际应用
言在长达两千多年的管风琴发明和创造史中，当我们提到“天才”的时候，首先会想到一个人，他就是法国管风琴制造大师卡维尔-科尔（Aristide Cavaillé-Coll1811-1899），被誉为19世纪最著名的管风琴制造大师，在管风琴制造、艺术和科技领域的贡献极大地推进了整个行业全面发展进程。
在管风琴制造方面，据史料记载，卡维尔-科尔一生建造了500台管风琴（包括重建），自1850年开始呈现的作品无论从手工制造还是音色理念，都代表法国管风琴制造的最高水准，在巴黎，他最著名的管风琴作品当属巴黎圣母院大教堂（Notre-Dame de Paris）、圣但尼圣殿（Saint-Denis Basilica），圣叙尔比斯教堂（Saint-Sulpice church）是他最大的作品，由5排手键盘和102个发声音栓组成。
（图1）149150的鼓风器。
的楔形鼓风器（图片来自维基百科）151）是管风琴的“心脏”，正如卡维尔-科尔的乐器一样，这座管风琴同样配置滑板（slider ）抽拉式气室。
这台琴的尺寸无需使用巴克杠杆原理1制造，这样的优势是演奏者可以很好的感受到阀板（pallet ）的启闭，这对于诠释巴洛克时期的作品尤为重要，演奏者可以准确地诠释装饰音和颤音（需要快速启闭阀板）。
图气室（图6）是管风琴的“心脏”，正如卡维尔-科尔的乐器一样，这座管风琴同样配置滑板（slider ）抽拉式气室。
这台琴的尺寸无需使用巴克杠杆原理1制造，这样的优势是演奏者可以很好的感受到阀板（pallet ）的启闭，这对于诠释巴洛克时期的作品尤为重要，演奏者可以准确地诠释装饰音和颤音（需要快速启闭阀板）。
图6角标1：名字源于英国管风琴工程师巴克（Charles Spackman Barker），“巴克杠杆”是减少管风琴键盘按压阻力的气动装置，可以给演奏者以多倍助力，它中断了键盘与阀板之间的链接，演奏者无需直接打开阀板，便可让阀板活动，这对于管风琴发出强大且持续的声音是非常有必要的。
单片机课程设计之音乐播放器
单片机课程设计之音乐播放器学生姓名学号所在学院专业名称班级指导教师成绩目录一、设计功能 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
（一）大体功能 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
（二）扩展功能 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、设计原理 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
(一)单片机产生不同频率脉冲信号的原理：...................................................... 错误!未定义书签。
三、方案与论证 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
四、设计内容 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
音乐演奏程序设计
音乐演奏程序设计一、概述音乐演奏程序设计是指通过编写计算机程序，实现音乐的演奏和创作。
通过使用合适的算法和数据结构，程序能够生成各种音乐作品，包括旋律、和声、节奏等。
本文将详细介绍音乐演奏程序设计的基本原理、流程和实现方法。
二、基本原理1. 音乐表示音乐可以通过音符、音程、和弦、节奏等元素来表示。
在程序设计中，可以使用各种数据结构来存储和处理这些音乐元素，如数组、链表、树等。
音符可以用数字或字母代表，音程可以用半音或全音表示，和弦可以用多个音符组合表示，节奏可以用时值表示。
2. 音乐生成算法音乐生成算法是音乐演奏程序设计的核心部分。
常用的算法包括随机算法、遗传算法、规则引擎等。
随机算法可以根据一定的概率生成随机音符或和弦，遗传算法可以通过模拟进化过程生成优秀的音乐片段，规则引擎可以根据预设的规则生成符合特定风格的音乐。
3. 音乐合成技术音乐合成是将音乐元素转化为音频信号的过程。
在程序设计中，可以使用各种合成技术来实现音乐合成，如乐器模拟、采样合成、合成器等。
乐器模拟可以通过模拟乐器的声音特性来生成逼真的音乐效果，采样合成可以通过采样已有音频片段来生成音乐，合成器可以通过合成算法生成各种音乐效果。
三、流程音乐演奏程序设计的一般流程如下：1. 确定音乐风格和目标在开始设计程序之前，需要明确音乐的风格和目标。
不同的音乐风格有不同的特点和要求，因此需要根据目标来选择合适的算法和技术。
2. 设计音乐数据结构根据音乐元素的特点，设计合适的数据结构来存储音乐信息。
可以使用数组、链表、树等数据结构来表示音符、和弦、节奏等。
3. 实现音乐生成算法根据所选的算法和数据结构，编写相应的代码来实现音乐生成算法。
可以使用编程语言如C++、Python等来实现算法。
4. 实现音乐合成技术选择合适的音乐合成技术，编写相应的代码来实现音乐合成功能。
可以使用合成器、乐器模拟库等工具来实现音乐合成。
5. 调试和优化在完成程序编写后，进行调试和优化工作。
基于单片机音乐播放器课程设计
目 录第一章第一章 绪论绪论........................................................................ 1 第二章第二章 音乐播放器主要器件相关知识介绍音乐播放器主要器件相关知识介绍 .................................2 2.1 AT89C51 ..................................................................2 2.2 LCD 显示器显示器 ...............................................................4 2.3 喇叭喇叭 (5)2.4 键盘键盘 (5)第三章第三章 音乐播放器设计原理音乐播放器设计原理………………………………………… 6 3.1 单片机发声的基本原理单片机发声的基本原理………………………………………… 6 3.2 设计的相关音乐说明设计的相关音乐说明 …………………………………………7 3.3 音乐播放器设计功能说明音乐播放器设计功能说明音乐播放器设计功能说明 ……………………………………………………………………………………7 3.4 设计结构框图设计结构框图……………………………………………………9 3.5 主程序控制的工作流程图……………………………………………10 3.6 播放音乐的主程序播放音乐的主程序 …………………………………………… 11 设计心得设计心得 …………………………………………………………………15 参考文献参考文献 (15)第一章 绪论二十世纪九十年代以来，计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展，促使了社会生产力的提高，也使人们的生产方式和生活方式产生了日新月异的变化。
随着人们生活水平的提高及对音乐的喜爱，对音乐播放器的品质，功能，品种等提出了越来越多的要求，表现在对控制系统性能、可靠性等要求越来越高。
音乐演奏器乐使用说明书
音乐演奏器乐使用说明书一、前言感谢您选择我们的音乐演奏器乐。
本使用说明书将详细介绍如何正确使用该设备，并帮助您更好地享受音乐的表演过程。
在开始使用之前，请仔细阅读本手册，并根据指导操作。
二、器乐介绍音乐演奏器乐是一种专为音乐表演而设计的设备。
它具有以下特点：1. 多功能性：音乐演奏器乐可以模拟多种乐器的音色，包括钢琴、吉他、小提琴等，满足不同音乐风格的演奏需求。
2. 高保真音效：通过先进的音频技术，音乐演奏器乐能够还原乐器真实的音色，让您听到高质量的音乐效果。
3. 灵活性：音乐演奏器乐支持多种连接方式，如MIDI接口、USB接口、音频输入输出等，方便您与其他设备的连接和音乐制作。
4. 易于携带：音乐演奏器乐整体轻便小巧，方便携带和移动，适合在不同场合使用。
三、使用步骤请按照以下步骤正确使用音乐演奏器乐：1. 连接电源：首先，请确保音乐演奏器乐已连接到稳定的电源供应，并将电源开关置于打开状态。
2. 连接音频设备：将音乐演奏器乐与音箱、耳机或其他音频输出设备连接。
您可以根据需要选择合适的连接接口，如3.5mm音频接口或RCA接口。
3. 选择音色：音乐演奏器乐支持多种乐器音色的选择。
您可以使用设备上的按钮或菜单来浏览和选择不同音色，以满足您的演奏需求。
也可以通过MIDI接口连接外部设备，实现更多音色的选择。
4. 调整音量：根据需要，您可以通过设备上的音量旋钮来调整音乐的音量大小，确保听觉上的舒适感。
5. 开始演奏：准备完毕后，您可以开始演奏。
音乐演奏器乐支持多种演奏方式，包括手指弹奏、MIDI键盘连接弹奏等。
请根据您的习惯选择合适的方式。
6. 结束使用：使用完毕后，请将音乐演奏器乐与电源断开连接，并存放在干燥通风的地方，避免受潮或受损。
四、常见问题解答1. 如何调节音乐演奏器乐的音色？您可以使用设备上提供的按钮或菜单浏览和选择不同音色。
也可以通过连接MIDI接口的外部设备来扩展音色选择。
2. 音乐演奏器乐支持哪种音频输出接口？音乐演奏器乐支持多种音频输出接口，包括3.5mm音频接口和RCA接口等。
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山东工商学院电子设计大赛作品设计报告题目：音乐演奏器设计队名： XXXXXX成员： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 提交时间： 2016.7.1目录一、引言....................................................................................................................................... ３二、方案比较以及选择................................................................................................................. ３2.1 控制模块选择方案......................................................................................................... ３2.2 按键选择方案.................................................................................................................. ４三、硬件设计及说明..................................................................................................................... ４3.1系统组成及总体框图...................................................................................................... ４3.2元件简介........................................................................................................................... ５3.3 各功能模块原理图.......................................................................................................... ６四、软件设计................................................................................................................................. ８4.1 音乐相关知识.................................................................................................................. ８4.2用单片机实现音乐的节拍............................................................................................... ９4.3用单片机产生音频脉冲................................................................................................... ９五、系统调试................................................................................................................................. ９5.1硬件调试........................................................................................................................... ９5.2 软件调试...................................................................................................................... １０六、总结..................................................................................................................................... １０七、参考文献............................................................................................................................. １０附录1：元器件清单...................................................................................... 错误！未定义书签。
附录2：电路原理图.................................................................................................................. １１音乐演奏器设计摘要：微型电子琴的设计以STC89C52单片机作为系统的核心控制部分，通过制作硬件电路和软件的设计编写，然后进行软硬件的调试运行，最终达到设计电路的乐器演奏、点歌及显示等功能。
设计中应用中断系统和定时/计数原理控制演奏器发声，对音乐发生所必须确定的音符和节拍分别用程序语言实现。
可以用它来弹奏和播放乐曲。
特点是设计思路简单、清晰，成本低。
关键字：电子琴单片机STC89C52一、引言1.1背景随着电子科技的飞速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣。
基于当前市场上的玩具市场需求量大，其中电子琴就是一个很好的应用方面。
单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。
并且可以进行一定的功能扩展。
1.2设计的意义该设计具有以下优点：(1)可以随意弹奏想要表达的音乐；(2)制作简单，成本低。
(3)传统电子琴功能更完善。
1.3设计目标（1）用12 个键盘演奏音乐（建议演奏小星星）。
（2）乐曲的音阶限于12 个音阶内，C 调，节拍频率1 Hz，C调音阶频率表见附表1；（3）一次演奏后应可以存储并重放（不少于20 个音符）；（4）音阶准确，随机抽测一点频率，频率误差±0.1%；（5）功率放大器满足以下要求：①额定功率大于2W（负载电阻8Ω的条件下）；②在额定功率及带宽范围内用示波器观察无明显失真。
（1）实现无线键盘控制功能，距离＞5m ；（2）功率放大器带宽大于50 Hz～5000 Hz（负载电阻8Ω的条件下）；（3）功率放大器失真度＜5%（1000Hz 时，满功率输出）；二、方案比较以及选择2.1 控制模块选择方案方案一：采用AT89C51单片机进行控制，由于AT89C51不具备ISP功能，因此Atmel公司已经停产在市面上已经不常见，况且其ROM只有4K在系统将来升级方面没有潜力。
方案二：采用STC89C52单片机进行控制，由于其性价比高，完全满足了本作品智能化的要求，它的内部程序存储空间达到8K ，使软件设计有足够的内部使用空间并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能提高。
选择方案：鉴于上述对比与分析，本设计采用方案二2.2 按键选择方案按键采用市面上普通的轻触按键，该按键的特点是价格便宜，实用性强，按键手感和回弹速度都不错。
三、硬件设计及说明3.1系统组成及总体框图硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具体确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。
该设计要实现一种由单片机控制的电子琴，单片机工作于12MHZ 时钟频率，使用其定时/计数器T0，工作模式为1，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。
用户可以根据乐谱在键盘上进行演奏，音乐发生器会根据用户的弹奏，通过扬声器将音乐播放出来。
由于本例实现的音乐发生器是由用户通过键盘输入弹奏乐曲的，所以节拍由用户掌握，不由程序控制。
用单片机产生的音频脉冲直接驱动扬声器并不能产生所要实现的音乐，因为它没有足够的驱动能力，这就需要音频功率放大电路。
本电子琴使用国家半导体公司的低压音频功率放大器LM386来实现音频功放电路。
利用E2PROM 的断电保存数据的特性，来对键盘弹奏过程进行录制。
选用ATMLU728这款芯片，通过IIC 总线和单片机进行连接，实线了电子琴歌曲的弹奏录制和回放功能。
图3-1 系统结构图 按键 单片机STC89C52 ` 扬声器 数码管显示电路音频功放电路 ATMLU7283.2元件简介3.2.1 STC89C52STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。