数字音乐盒
《数字音乐盒》设计报告
《数字音乐盒》设计报告
设计目标：
本数字音乐盒旨在提供一种方便、易用的音乐播放体验，让用户可以随时随地享受自己喜欢的音乐。
具体设计要求如下：
1. 支持多种音频格式，如MP3、FLAC等。
2. 采用简洁、直观的用户界面，方便用户操作。
3. 支持多种播放模式，如顺序播放、随机播放等，并且能够记忆用户播放模式。
4. 提供多种音效调节和均衡器设置，使用户可以自由调整音乐效果。
5. 支持歌词显示功能，使用户可以更好地理解音乐。
6. 支持歌曲收藏功能，使用户可以方便地收藏自己的喜爱歌曲。
设计思路与方案：
本数字音乐盒采用嵌入式系统设计，主要硬件部件包括音频芯片、显示屏幕和按键模块，其中音频芯片为核心部件，支持多种音频格式的解码和播放。
用户界面设计上，采用五向导航及确认键来进行操作，主界面分为“音乐播放”和“歌曲收藏”两大模块。
在“音乐播放”模块中，
用户可以选择不同的播放模式，包括顺序播放、随机播放和循环播放。
在播放过程中，用户可以通过前进、后退、暂停等操作来控制音乐播放进程。
同时，也提供了多种音效调节和均衡器设置，用户可以自行选择调整音乐效果。
在播放过程中，歌词会自动显示在屏幕上，方便用户理解歌曲。
在“歌曲收藏”模块中，用户可以收藏自己喜爱的歌曲，方便日后收听。
总结：
本数字音乐盒设计主要针对音乐爱好者，通过简洁、易用的界面设计和多种音效、播放模式等功能的设计，为用户提供了更为便捷、自由的音乐播放体验。
同时，歌曲收藏功能也使用户可以随时查找和收听自己喜爱的歌曲，满足用户对音乐的品质需求。
数字音乐盒课程设计
数字音乐盒课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字音乐的基础知识，包括音符、音阶、节奏等概念；2. 培养学生运用电子设备进行音乐创作的能力，了解数字音乐盒的基本原理；3. 让学生了解不同音乐风格的特点，拓展音乐视野。
技能目标：1. 培养学生运用音乐软件进行创作、编辑和播放数字音乐的能力；2. 提高学生团队协作能力，学会与他人共同完成音乐作品；3. 培养学生创新思维，能够独立设计并制作具有个人特色的数字音乐作品。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对音乐的热爱和兴趣，激发他们积极参与音乐活动的热情；2. 培养学生尊重他人作品，树立正确的版权意识；3. 通过音乐创作，培养学生审美观念，提高审美情趣。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让五年级学生在掌握音乐基础知识的基础上，运用现代科技手段创作音乐作品。
课程将帮助学生将所学知识应用于实际操作中，培养他们的创新精神和团队协作能力，同时提高音乐素养，为今后的音乐学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字音乐基础知识：音符、音阶、节奏、拍子等基本概念的学习，使学生能够理解音乐的基本元素。
- 教材章节：第一章《音乐的基础知识》- 内容列举：音符的识别、音阶的构成、节奏的练习。
2. 数字音乐创作：运用音乐软件（如GarageBand）进行音乐创作，了解数字音乐盒的工作原理。
- 教材章节：第二章《数字音乐创作》- 内容列举：音乐软件的介绍与操作、音色的选择与搭配、简单旋律的创作。
3. 音乐风格学习：学习不同音乐风格的特点，分析经典作品，培养学生音乐鉴赏能力。
- 教材章节：第三章《音乐风格》- 内容列举：流行音乐、古典音乐、民族音乐等风格的学习与鉴赏。
4. 团队协作与创作实践：分组进行音乐创作，培养学生团队协作能力和创新思维。
- 教材章节：第四章《音乐创作实践》- 内容列举：团队协作流程、音乐创作方法、作品展示与评价。
5. 音乐作品展示与评价：展示学生创作的数字音乐作品，进行自评、互评和教师评价，提高学生的审美观念。
单片机的可控数字音乐盒设计说明
微控制器和音乐盒硬件功能随着当代单片机技术的飞速进步，单片机的功能也越来越强大，包括：(1)单片机集成度高；(2)系统结构简单、使用方便、模块化；(3)单片机可靠性高、处理功能强、速度快；(4) 低电压、低功耗，便于生产便携产品；(5) 强大的控制功能。
本文的设计采用了AT89C51单片机，是一款性价比非常高的单片机。
2.1 AT89C51芯片功能AT89C51 是一款低压、高性能 CMOS 8 位微处理器，具有 4K 字节的闪存可编程可擦除只读存储器。
俗称单片机[ 2 ] 。
如图所示：图 2-1 AT89C51 MCU 引脚图图 2-2 AT89C51 单片机实物图引脚功能[ 3 ] ：P0.0-P0.7 ：8位开漏双向I/O口；P1.0-P1.7：8位双向I/O口，提供上拉电阻；P2.0-P2.7：8位双向I/O口，带上拉电阻；P3.0-P3.7：引脚为8个带上拉电阻的双向I/O口；P3.0：RXD（串口输入）；P3.1：TXD（串行输出口）；P3.2：INT0（外部中断0）；P3.3：INT1（外部中断1）；P3.4：T0（定时器0外部输入）；P3.6：WR（外部数据存储器写选通）；P3.7：RD（外部数据存储器读选通）；EA：当EA保持低电平时，在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），无论是否有程序存储器。
请注意，在加密模式 1 中，EA 将被锁定为 RESET；当EA端保持高电平时，这部分程序内存；P3.5：T1（定时器1的外部输入）；ALE：访问外部存储器时，地址锁存器使能的输出电平用于锁存地址的状态字节；PSEN：外部程序存储器的选通信号；RST：复位输入；XTAL1：反向振荡放大器的输入，部分时钟工作电路的输入；XTAL2：反相振荡器的输出。
2.2 八音盒的硬件和功能本文设计的数字音乐盒所需硬件为：AT89C51芯片：主控制器；LED灯：灯光闪烁，P1.0-P1.7控制八路LED灯；数码管：音乐序号显示，P0.0-P0.6控制数码管；晶振：为单片机的正常工作提供稳定的时钟信号。
数字音乐盒设计说明
文理学院综合课程设计（一）Integrated Curriculum Design（1）所在院系信息工程系专业名称电子信息工程班级1001题目数字音乐盒设计指导教师成员数字音乐盒的设计1 设计目的（1）熟悉用于单片机C语言的一些用法。
（2）掌握单片机的基本功能。
（3）了解程序是如何控制硬件。
2 设计思路音乐部分用控制I/O口高低电平变化的快慢来改变发出音符的频率（即不同唱名的音）按键部分利用中断来控制播放/暂停、上曲/下曲功能3 设计过程3.1方案论证该程序总体分为三个部分：音乐部分、按键部分、显示部分。
音乐部分实现不用频率不同节拍的音构成完整曲目；按键部分实现播放/暂停（key1）、上曲/下曲功能；(key2/key3)显示部分实现开机问候语和曲目播放中曲名的显示；3.2程序设计音符部分：while(x<uchar a)//此处uchar a填的数决定音符响的时长，uint b填的数决定音符频率{speaker=1;delayus(uint b);speaker=0;delayus(uint b)}x=0;按键部分（播放/暂停）void keyscan(){if(key1= =0){delayms(10);if(key1= =0){ET0=~ET0;//通过控制中断开关ET0来实现播放暂停}}上一曲/下一曲部分}void T0_time()interrupt 1{LCD部分程序(显示歌曲状态为暂停)while(1){if(key1= = 0){delayms(10);if (key1= =0)}LCD 部分程序break;}}void INT0_time()interrupt 0 {keyscan();}按键部分（上曲/下曲）{key1 部分if（key2= =0）{delayms(10);if(key2= =0){n--;if(n= =0)n=3;}}if(key3= =0){delayms(10);if(key3= =0){n++;if(n= =4)n=1;}}}while(x<uchar a){speaker=1;delayus(uint b);if(n!=c)//c填的是曲目序号break;speaker=0;delayus(uint b);if(n!=c)break;}4程序调试与结果分析4.1程序调试在程序没有写完之前，如果前面声明了子函数，但是后面没有用到的话，会出现警告。
基于单片机的数字式音乐盒设计
使用数字式音乐盒
在数字式音乐盒被制造完成后，使用也非常容易。只需要按下相应的控制开关，就可以开始播放音频文件。用户可以通过电位器调节音量或者播放音乐列表中的其他曲目。
在使用过程中，要注意数字式音乐盒的电池寿命。如果数字式音乐盒使用的是充电电池，那么必须确保其有足够的充电时间。
设计数字式音乐盒的材料
为了实现数字式音乐盒，需要以下材料：
·单片机芯片（例如STM32F103C8T6）
·数字到模拟转换器（DAC）
·音频输出器件（例如扬声器或耳机）
·控制开关（例如电位器，按钮等）
·电池（为了提供电源）
·音频文件（MP3，WAV等）
将这些材料组合在一起，可以实现数字式音乐盒。其中，单片机芯片是数字式音乐盒的关键部件，可以存储和播放歌曲、音乐片段等。
基于单片机的数字式音乐盒设计
随着新技术的不断涌现，数字式音乐盒成为人们越来越喜欢的玩具。它的外观精美，功能强大，而且价格也比传统音乐盒便宜，极受欢迎。本文将讨论基于单片机的数字式音乐盒设计，以及它的工作原理、材料和使用。
数字式音乐盒的工作原理
数字式音乐盒是使用单片机芯片进行数字信号的处理，通过音频输出器件输出模拟电信号的技术。这些芯片可以储存大量的音频文件，并且可以轻松地播放这些文件，具有极高的音频质量。数字式音乐盒可以播放所有类型的音频文件，比如WAV，MP3，MIDI和WMA等。这些芯片通常由音乐芯片，播放器和控制系统组成。播放器可以读取音频文件，发送给芯片进行处理，控制系统负责控制播放过程，比如触发开关等功能。整个过程非常简单，非常可靠。
最后，数字式音乐盒具有很多优点，比如它可以储存大量的音频文件，具有非常出色的音频质量，价格实惠，易于制造和使用，因此它是一款非常好的数码产品。
数字音乐盒设计
数字音乐盒设计摘要电子音乐已广泛的应用于社会生活的各个领域，其类型从音乐卡片到CD、MP3等多种多样。
利用单片机控制的电子音乐发生器软硬件上具有独特的优点，系统的开发周期短，成本低，电路制作容易。
更换歌曲时，硬件电路无需作任何修改，只需修改软件即可实现。
本文设计了单片机控制的音乐发生器系统，主要有硬件电路设计和软件设计两部分。
硬件方面选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，时钟采用12MHz晶体振荡电路，软件方面使用汇编语言，同时还可根据个人的习好通过软件改变节拍的延时时间，增加电子音乐的趣味性。
关键字：AT89C51芯片，LED数码管，LED显示器，蜂鸣器。
目录一、相关知识介绍 (1)（一）单片机音乐盒介绍 (1)（二）显示屏控制技术状况 (3)二、总体方案论证与设计 (4)（一）单片机的选取 (4)（二）LED显示方式 (4)（三）LED驱动模式 (5)（四）系统总体结构框图 (5)（一）AT89C51 芯片功能和硬件连接 (6)（二）LED显示器 (8)（三）键盘 (9)（四）系统复位电路的设计 (10)（五）时钟电路模块 (10)（六）输出显示电路 (11)（七）音频输出部分 (11)（八）整体硬件电路 (12)四、系统软件设计 (13)（一）主模块的设计 (13)（二）外部中断源系统设计 (13)（三）基本显示模块设计 (14)（四）系统初始化程序 (15)（五）音调、节拍以及编码的确定方法 (15)（六）程序流程 (19)（七）文档顶端程序清单 (19)五、调试结果 (26)（一）系统总电路图 (26)（二）运行结果及分析 (26)设计小结 (28)参考文献 (29)致谢.....................................................................................................错误!未定义书签。
基于单片机的数字式音乐盒设计
基于单片机的数字式音乐盒设计【摘要】基于单片机的数字式音乐盒设计旨在利用单片机技术实现音乐盒的数字化，提升传统音乐盒的功能和性能。
本文首先介绍了背景和研究意义，说明了数字式音乐盒在现代社会中的重要性和应用前景。
接着对音乐盒的原理进行了分析，详细讨论了单片机的选择及功能设计、音乐数据存储与播放控制、外围电路设计等关键技术。
在系统性能测试部分，对设计的音乐盒进行了全面测试和评估，验证了其稳定性和可靠性。
通过设计成果总结和存在问题及改进方向展开讨论，同时展望了未来数字式音乐盒的发展前景。
这项研究将为数字音乐盒的进一步发展提供一定的参考和指导。
【关键词】单片机、数字式音乐盒、音乐数据、播放控制、外围电路、系统性能测试、设计成果、存在问题、改进方向、未来展望1. 引言1.1 背景介绍数字式音乐盒不仅可以实现多种音乐的存储和播放，还可以根据用户的需求进行定制化的设计，比如添加特定的音效、调节音乐的节奏和音量等。
通过单片机的控制，数字式音乐盒可以实现更加智能化的操作和更加丰富的功能，使其成为一种更具有个性化和趣味性的音乐设备。
本文将从音乐盒原理分析、单片机选择及功能设计、音乐数据存储与播放控制、外围电路设计和系统性能测试等方面展开讨论，旨在为基于单片机的数字式音乐盒设计提供一种全面而有效的解决方案，同时也为数字化音乐盒的发展和应用提供更多的思路和可能性。
1.2 研究意义数字式音乐盒是一种集合了音乐和电子技术的创新产品，它能够播放各种不同的音乐，给人们带来美妙的听觉享受。
对于现代人们来说，音乐已经成为了生活中不可或缺的一部分，能够通过音乐来放松心情、增添生活情趣。
设计一款基于单片机的数字式音乐盒具有重要的研究意义。
数字式音乐盒的设计可以促进人们对音乐产品的需求和创新设计的关注，推动整个音乐产业的发展。
随着科技的不断进步，数字音乐盒不仅能够实现音乐播放功能，还可以加入更多的智能化设计，提高用户体验。
设计基于单片机的数字式音乐盒可以促进对电子技术在音乐领域的应用研究，进一步推动电子技术的发展。
数字音乐盒
数字音乐盒的设计中文摘要数字音乐盒可以发出美妙的旋律，给人一种愉悦的感觉，在现代，各种音乐软件深受人们欢迎。
本设计是基于AT89C52单片机的音乐盒，不仅能发出美妙的音乐，还能通过功能按键对不同乐曲进行选择、暂停、播放。
本设计是用单片机为主控制，通过电路仿真实现的，在Proteus软件中绘制硬件电路原理图，用Keil软件进行编程与调试，最终生成hex文件，载入单片机，从而实现仿真效果。
关键词：音乐盒；单片机；Proteus；KeilStudy on Inhibiting Aflatoxins of Coating to PeanutsABSTRACTDigital music box can be a beautiful melody, give people a feeling of pleasure, in modern times, a variety of popular music software. This design is based on AT89C52 SCM music box, not only can make beautiful music, but also through the function key to select different music, pause, play. This design is to use SCM the main control, through circuit simulation, draw the hardware circuit principle diagram in Proteus software, programming and debugging of Keil software, finally generate the hex file, loaded single, so as to realize the simulation results.Key Words: Music box；MCU；Proteus；Keil一．概述 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计内容 (1)二．系统总体方案介绍 (2)2.1.系统组成框图 (2)2.2音乐盒功能介绍图 (2)2.3主要软件介绍 (3)2.3.1 PROTEUS软件简介 (3)2.3.2 KEIL简介 (4)三．硬件设计 (5)3.1各部分硬件设计及其原理 (5)3.1.1 AT89C52简介 (5)3.1.2 LCD1602液晶显示电路设计与原理 (5)3.1.3 时钟振荡电路 (7)3.2 硬件电路图及功能 (8)四．软件设计 (10)4.1音调、节拍以及编码的确定方法 (10)4.1.1 音调的确定 (10)4.1.2 节拍的确定 (11)4.1.3 编码 (12)4.2 软件程序设计 (13)4.2.1 主程序 (13)4.2.2播放音乐子程序 (15)4.2.3程序源代码（见附录A） (15)五．调试 (16)5.1 检查硬件连接 (16)5.2 检查软件系统 (16)5.3 测试结果 (16)5.3.1．总体运行图 (16)5.3.2．显示屏显示图 (17)5.3.3．选择仿真图 (17)5.3.4．花样灯3种花样图 (18)5.3.5．硬件实物图 (19)5.4 测试结果与分析 (19)5.4.1测试结果 (20)5.4.2结果分析 (20)六．项目总结与心得 (22)6.1项目总结 (22)6.2心得体会 (22)参考文献 (24)附录A 程序源代码及注释 (25)引言人类的日常生活离不开音乐，音乐可以陶冶人的情操，给人带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。
基于单片机的数字式音乐盒设计
基于单片机的数字式音乐盒设计一、引言音乐盒是一种能播放旋律的小型装置，常见于饰品或礼物中。
传统的音乐盒通常采用机械结构来产生音乐，但随着技术的进步，数字式音乐盒开始逐渐普及。
本文将以单片机为核心，设计一款数字式音乐盒，实现多种旋律的自由切换、音量调节和节拍设置。
二、硬件设计1.单片机选择由于单片机需要处理音乐播放的计算和控制，因此需要选择性能较高的单片机作为核心处理器。
常用的单片机有8051系列、PIC系列以及Arduino等。
本设计选择Arduino UNO作为单片机，因其性能稳定、易用性高。
2.音频模块与扬声器音频模块是用于产生音乐信号的模块，常见的有MP3解码芯片、DAC芯片等。
本设计选择MP3解码芯片作为音频模块，它可以播放预先录制好的音乐文件，并输出为模拟音频信号。
模拟音频信号经过放大电路后，驱动扬声器播放出声音。
3.控制模块与输入按键控制模块是用来接收用户输入指令，并进行相应的处理和控制的模块。
本设计选用几个按键作为输入，通过Arduino的数字IO口来接收按键信号，从而实现音乐切换、音量调节和节拍设置等功能。
4.电源模块电源模块用于为整个系统提供电能，一般选择DC电源或者电池供电。
本设计选择直流电源供电，通过稳压电路将输入电压稳定为单片机和其他模块所需的工作电压。
同时，为了方便携带和使用，电源模块还可以设计为可充电模式，减少电池更换的频率。
三、软件设计1.主程序框架软件设计的主程序框架分为三个模块：音乐播放控制模块、输入按键检测模块和音量调节模块。
主程序通过循环结构，不断检测按键输入，并根据用户的指令进行相应的处理和控制。
2.音乐播放控制模块音乐播放控制模块是整个设计的核心模块，它通过与MP3解码芯片的通信，实现音乐的自由切换。
MP3解码芯片可以将预先录制好的音乐文件保存在存储器中，通过与单片机的串行通信接口，将音乐数据传输到单片机中进行解码和播放。
音乐播放控制模块实现了音乐的播放、暂停、停止等操作，并提供了多个音乐旋律的选择。
数字音乐盒
目录目录 (1)摘要 (3)引言 (4)第1章数字音乐盒 (5)1.1 智能音乐盒背景及意义 (5)1.2 国内外单片机应用音乐盒概况 (5)1.3 本文研究的主要内容 (6)第2章设计方案 (8)2.1 设计方案 (8)2.2 系统整体设计 (8)第3章硬件电路 (9)3.1 AT89C52单片机简介 (9)3.2 主要特性 (10)3.2.1 管脚说明 (10)3.2.2 振荡器特性 (12)3.2.3 芯片擦除 (12)3.3 文字型LCD(16×2) (13)3.3.1 LM017L说明 (13)3.3.2 引脚功能 (13)3.4 电路设计 (14)3.4.1 单片机时钟电路设计 (14)3.4.2 内部振荡方式 (14)3.4.3 外部振荡方式 (15)3.5 单片机复位电路 (15)3.6 整体电路设计 (17)3.6.1 硬件电路图 (17)3.6.2 硬件原理说明 (17)3.6.3 按键电路 (18)3.6.4 文字型LCD电路 (18)3.6.5 蜂鸣器电路 (19)3.6.6 按钮说明 (19)第4章软件电路设计 (21)4.1 程序流程图 (21)4.2 音乐程序的设计原理 (22)4.2.1 建立音乐的步骤 (22)4.2.2 单片机音乐的产生原理 (22)第5章单片机的仿真 (26)5.1 编程Keil uVision3软件 (26)5.2 Professional 7软件的使用 (27)5.3 调试结果 (27)第6章总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录1 数字音乐仿真图 (32)附录2 数字音乐盒程序 (33)摘要本设计是采用单片机为核心设计的数字音乐盒。
它可以实现音乐的播放，可以通过功能键来选择乐曲，播放或暂停，并且可以通过LCD屏幕显示正在播放的歌曲的序号，及乐曲播放时间，开机时有英文欢迎提示字符，本音乐盒可以播放十首音乐。
主控芯片采用AT89C52，采用汇编语言进行编程，编程后利用KEIL C51来进行编译，再生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能得以正常实现。
数字音乐盒
数字音乐盒作者:高柱设计题目：数字音乐盒设计要求：1.利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒）2．采用LCD显示信息3．开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）4．可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。
5．选作内容：显示乐曲播放时间或剩余时间硬件电路：本设计中用到了89C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，16*2 LCD，原理说明：当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。
同时启动定时器T1，显示乐曲播放的时间，并驱动LCD,显示歌曲号及播放时间。
也可在LED显示歌曲号。
（1）硬件电路中用P1.0~P1.7控制按键，其中P1.0~P1.3扫描行，P1.4~P1.7扫描列。
（2）用P0.0~P0.7，P2.0~P2.7控制LED,其中P0.0~P0.7控制七段码a,b,c,d,e,f,g,用P2.0~P2.7为数码管位选信号。
（3）用，P2.0~P2.2作为LCD的RS,R/W,E的控制信号。
用P0.0~P0.7作为LCD的D0~D7的控制信号。
（4）用P3.7口控制蜂鸣器。
（5）电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。
电路图：补充：1602液晶虽然是字符型显示的液晶，但是也是可以显示简单汉字的（如年月日、星期等），另外由于是5*8点阵，所以可以根据需要也可以自己构造简单汉字显示。
实验控制流程图如下：键盘如下：0 1 2 34 5 6 78 9 A BC D E F按键功能说明：1~A：十首歌曲C：上一首歌曲D：下一首歌曲E：歌曲暂停F：开机画面程序调试中出现的问题及解决的办法：1．有时会出现程序一点错误也没有，但就是不能正常运行的现象，最后我们发行是因为程序中有的指令书写得不规范导致的，例如有的RET返回指令一定要按正确格式书写或在两行指令间最好不要留空行。
数电音乐盒课程设计
数电音乐盒课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电子电路的基本原理，掌握基本逻辑门的功能与应用。
2. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路，实现对音乐盒节奏的控制。
3. 学生了解音乐盒的基本构造，掌握音阶与节奏的相关知识。
技能目标：1. 学生具备运用数字电路设计工具进行电路设计和分析的能力。
2. 学生能够通过小组合作，完成音乐盒的设计、搭建和调试。
3. 学生掌握基本编程思维，能利用数字电路实现音乐盒节奏的编程。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、探索未知的精神，增强对电子技术的兴趣。
2. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与表达能力。
3. 增强学生的环保意识，培养节能环保的观念。
课程性质：本课程为实践性课程，以项目式学习为主，结合理论教学，引导学生动手实践。
学生特点：六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，善于合作交流。
教学要求：教师需关注学生的个体差异，提供个性化的指导与帮助，确保每位学生都能在课程中取得实际成果。
通过课程学习，使学生将理论知识与实际操作相结合，提高解决问题的能力。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，组织以下教学安排：1. 数字电子电路基本原理：讲解逻辑门、触发器等基本概念，对应教材第3章内容。
- 逻辑门功能与应用- 触发器的种类及其工作原理2. 音乐盒基本构造与音阶知识：介绍音乐盒的构造，音阶与节奏的基础知识，对应教材第5章内容。
- 音乐盒的构造与发声原理- 音阶与节奏的基本概念3. 数字电路设计与编程：教授如何利用数字电路设计工具进行电路设计，以及编程实现音乐盒节奏控制，对应教材第6章内容。
- 数字电路设计工具的使用- 简单编程思维与方法4. 实践项目：设计并搭建音乐盒，对应教材第8章综合实践项目。
- 音乐盒电路设计- 音乐盒编程与调试- 小组合作与展示教学内容安排与进度：第1-2周：数字电子电路基本原理学习第3-4周：音乐盒基本构造与音阶知识学习第5-6周：数字电路设计与编程学习第7-8周：实践项目设计与实施教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，通过分阶段教学，使学生逐步掌握课程知识，为后续学习打下坚实基础。
基于51单片机数字音乐盒设计任务书
一、任务传统的音乐盒多是机械音乐盒，其工作原理是通过齿轮带动一个带有铁钉的铁桶转动,铁桶上的铁钉撞击铁片制成的琴键，从而发出声音。
但是，机械式的音乐盒体积比较大，比较笨重，且发音单调。
水、灰尘等外在因素，容易使内部金属发音条变形，从而造成发音跑调。
另外，机械音乐盒放音时为了让音色稳定,必须放平不能动摇，而且价格昂贵，不能实现大批量生产。
本文设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。
与传统的机械式音乐盒相比更小巧，音质更优美且能演奏和弦音乐。
电子式音乐盒动力来源是电池，制作工艺简单，可进行批量生产，所以价格便宜。
基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。
根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。
另外，可以设计彩灯外观效果，使音乐盒的功能更加丰富。
本设计是以STC89C51芯片的电路为基础，外部加上放音设备，以此来实现音乐演奏控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。
用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。
对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。
该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大的单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。
二、设计要求:1、利用按键切换演奏出不同的乐曲。
扬声器发出乐曲，按键可以切换LED闪烁的样式。
使用6个按键，两个用来切换歌曲，一个切换八路LED的变化花样。
一个用来启动，一个用来停止，另一个是复位。
2、用protel 99se设计电路图，pcb图等。
3、歌曲可以自己随意的写进音乐盒中。
4、由于歌曲的内存比较大，单片机内存小，将两块单片机一同使用，两者可以通讯。
5、数码管显示当前播放的是哪一首歌曲。
三、规定阅读的文献：[1] 李建忠.单片机原理及应用[M]，西安电子科技大学出版社，2008.2.[2] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2006.6.[3] 黄智伟.凌阳单片机课程设计指导[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2006.11.[4] 李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2001.7.[5] 赵曙光，郭万有，杨颂华.可编程逻辑器件原理开发与应用[M],西安：西安电子科技大学， 2000.[6] 候伯亨.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M], 西安：西安电子科技大学出版社，1999.[7] 康华光. 模拟电子技术基础(第四版)[M], 武汉：华中理工大学出版社，1999.指导教师签名：年月日教研室主任：年月日。
基于单片机的数字音乐盒的设计
基于单片机的数字音乐盒的设计摘要这次的数字音乐盒是建立在At89C51单片机程序上设计的，利用一系列单片机智能化设计的多功能实体。
用Proteus软件对所有系统进行仿真制作，而音乐盒源程序的C语言编译部分则是利用Keil软件来实现的。
本系统设计的音乐盒能产生不同的频率波形，主要是通过单片机控制定时器，使喇叭发出不同的音阶音律。
喇叭发出的音调定时常数被转化为乐谱，从而使音乐设备能够演唱出非常动听的音乐节律。
关键词：数字音乐盒；数码管；单片机；Proteus；KeilThe Designation Of Controllable Digital Music BoxBased On 51 ScmABSTRACT Digital music box that is built in At89C51 chip design procedure, using a series of single-chip design of intelligent multi function entity. For all the system simulation using Proteus software，and the music box source program of C language compiler is to use Keil software to implement. The music box design of the system can produce different frequency waveform, is mainly controlled by single chip microcomputer timer, the horn of different scale temperament. Timing constant pitch horn was transformed into the music, which makes music equipment can sing very pleasant music rhythm.Key words:Digital music box; Digital tube; AT89C51; PROTEUS; KEIL目录第1章前言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的及意义 (1)1.3 论文的主要任务和所做的工作 (1)第2章单片机和音乐盒硬件的功能 (3)2.1 AT89C51芯片的功能 (3)2.2 音乐盒的硬件及其功能 (6)第3章数字音乐盒的主体设计方案 (8)3.1 音乐盒的主体结构 (8)3.2 主设计软件的介绍 (8)3.2.1 编程软件KEIL的简介 (8)3.2.2 仿真软件PROTEUS的简介 (9)第4章音乐盒硬件设计 (10)4.1 总设计框图 (10)4.2各部分硬件的作用 (10)4.2.1时钟振荡电路 (10)4.2.2 LED和数码管的设计 (11)第5章音调和节拍的设计 (13)5.1 音调和节拍的设计以及音乐基础知识 (13)5.2 音调和节拍的编码 (14)第6章 C源程序设计 (15)6.1 音乐程序 (15)6.2 LED花样程序 (15)6.3 数码管程序 (16)第7章数字音乐盒总设计图与总程序 (18)7.1 仿真总图设计图 (18)7.2 音乐播放切歌部分程序 (18)第8章结论 (19)参考文献 (20)附录A总程序源代码及注释 (21)第1章前言1.1 课题背景21世纪的科技是属于单片机的科技时代，现在单片机应用极其普遍，技术也愈来愈成熟，基本上现如今各行各业都能看到单片机的存在。
数字音乐盒的设计
电子技术课程设计《数字音乐盒》课程设计报告院（系）名称信息工程学院专业班级10级测控技术与仪器学号 6学生姓名刘祖林指导教师杨全玖目录第一章摘要 (1)第二章概述............................................ 错误!未定义书签。
第一节单片机总体功能简介 (3)第二节AT89C51芯片功能和硬件 (4)第三节功能键介绍 (5)第三章系统总体方案及硬件设计 (5)第一节系统设计要求 (5)第二节总体设计方案 (5)第三节系统硬件设计 (6)第四节软件设计................................ 错误!未定义书签。
第四章程序设计流程图 .......................... 错误!未定义书签。
第五章P ROTEUS功能仿真 (8)总结 ........................................................ 错误!未定义书签。
致谢 (9)附1原程序代码..................................... 错误!未定义书签。
附2系统原理图 (14)第一章摘要本设计是基于51系列单片机，蜂鸣器，数码管LED的数字音乐盒设计，通过利用I/o一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏各种乐曲（本设计为四首，若有必要，可以增加），可以通过功能键来选择乐曲，暂停，播放，前进，后退等功能。
音乐盒的电路设计过程在硬件与软件方面进行同步。
其中，硬件方面选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，时钟采用12MHZ晶体振荡电路。
软件方面，从分析电路各个功能子模块的功能、流程图设计，在到程序的编写设计均进行了综合的考虑。
编成语言从程序总体设计以及高效性的硬件方面考虑，采用汇编语言进行编写。
在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面复习与准备。
在硬件与软件设计时，没有良好的基础知识和实践经验会受到很大的限制，每项功能实现时需要那种硬件，程序该如何编写，如何调试等，没有一定的基础就不可能很好的实现。
数字音乐盒设计
一、摘要本设计是采用单片机为核心设计的数字音乐盒。
它可以实现音乐的播放，可以通过功能键来选择乐曲，播放或暂停，并且可以通过LCD屏幕显示正在播放的歌曲的序号，及乐曲播放时间，开机时有英文欢迎提示字符，本音乐盒可以播放十首音乐。
本设计是以AT89C51芯片的电路为基础，利用KEIL 和PROTEUS仿真软件设计出来的一个多功能音乐盒。
音乐盒主要是由四大模块构成，包括AT89C51芯片、蜂鸣器、晶振复位电路和1602显示器。
有开机键、暂停键、播放键、上一曲、下一曲及十个用来选择歌曲的键。
此外用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。
对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。
该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值。
关键字：AT89C51；Keil；1602液晶显示器；计时；音乐盒二、设计原理2.1 芯片AT89C51的介绍AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用A TMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，A TMEL的AT89C51是一种高效微控制器，A T89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
外形及引脚排列如图2.1所示图2.1 AT89C51引脚排列图2.2 LCD1602液晶显示屏1602共16个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS(数据命令选择端),R/W（读写选择端）,E（使能信号）;以后编程便主要围绕这三个管脚展开进行初始化，写命令，写数据。
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2.2音调的产生
不同的音调对应着不同的物理频率，而若要产生一定频率的声音，我们只需用一定频率的方波来驱动蜂鸣器即可。对于固定频率的产生方法，本系统中用定时器0设置为工作方式1（TMOD=0x01）,对不同的音调依据频率装入对应的计数初值，定时器计数完时将输出端取反（编程中采用异或），进而产生对应的方波。具体计算如下：
(3)具体代码见附录
5仿真调试
(1)运行结果
图6 运行结果
由运行时的电路变化可以看出LS1相连的端口电压不断变化，这是由于定时器产生了驱动电流驱动其发声，当按下与K2相连的按钮时开始唱歌，按与K1相连的按钮时唱歌暂停，再次按下时继续播放，并且无论歌曲是否暂停，如果当前播放不为最后一首音乐，当按下K2相连按钮时系统将播放下一首音乐，如果为最后一首则停止播放，系统恢复至初始化之后状态。
由计数初值表可以看到，如果采用将每一个音符的所对应的计数初值都直接编入音乐的码流中，每个码占两个字节，并且不易记忆，因此我们采用将不同音符的频率写入一个如下所示码表中，通过查表确定计数初值。
uchar code yd[]={
0xff,0xff,//占位
0xFC,0x8E,//中央C调1-7
0xFC,0xED,
5
低音SO
1
64260
1
1/4拍
6
低音LA
2
64400
2
2/4拍
7
低音TI
3
64524
3
3/4拍
1
中音DO
4
64580
4
1拍
2
中音RE
5
64684
5
1又1/4拍
3
中音MI
6
64777
6
1又1/2拍
4
中音FA
7
64820
8
2拍
5
中音SO
8
64898
A
2又1/2拍
6
中音LA
964968C3拍7中音TI
A
表1 计数初值表
低音
频率
T
参数
中音
频率
T
参数
高音
频率
T
参数
Do
262
1908
229
Do
523
956
115
Do
1046
57
57
Do﹟
277
1805
217
Do﹟
554
903
108
Do﹟
1109
54
54
Re
294
1701
204
Re
587
852
102
Re
1175
51
51
Re﹟
311
1608
193
Re﹟
622
[5]薛峰，朱晓骏.单片机原理及应用，北京理工大学出版社，2011.
7附录（代码）
#include"reg51.h"
#include"stdio.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit p3_2=P3^3;
sbit fout=P2^3;
void delay(uint p)
{uint j;
uint k,l;
for(l=0;l<p;l++)
for(k=165;k>0;k--)
for(j=0;j<160;j++);
}
通过此程序，每一拍为107ms，可以实现要求，对于节拍没有固定的时间，也可以通过调节循环初值进行延时修改。
2.4音符的编码
课程论文
题 目：数字音乐盒电路的设计与仿真
学生姓名：
学生学号：
系 别：电子工程学院
专 业：通信工程
年 级：2013级
任课教师：
数字音乐盒电路的设计与仿真
学生：
指导教师：
电子工程学院 通信工程专业
1项目概括
本设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来切换歌曲。播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调，与之对应的LED亮起。本设计利用KEILC编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。
(2)程序调试中出现的问题及解决的办法：
编程时要注意，在程序开始时，要写入各定时器中断的入口地址。编程过程中要注意加注释或分割线，否则，在程序过长时容易变得很乱，不便于查找或更改。程序的结构要设计的合理，避免上下乱调用的现象，这样会使程序更加清晰化。编程前要加流程图，这样会使思路清晰，例如数字音乐盒的设计思路完全可以按着MP3的工作方式列写流程图。
sbit key=P3^7;
sbit p0_2=P2^0;
//p0_2=0;
uchar fout1=0;
uint i;
uint id=0;
uchar t1;
uchar t2;
uint count=0;
uchar S;
//
uchar code S1[]={
0x34,0x62,0x74,0x62,0x74,0x82,0x36,
如对于编码为1的低音SO，其频率为392HZ，我们实验中采用的为12M晶振，因此机器周期为1us，那么该音调对应的计数初值为：65536-1000000/(2*392)=65536-1276=64270
解释：由于工作方式0中计数器的THO和TL0所有位均用于装载计数初值，因此最大计数值为256*256=65536，周期为1x s，频率为392HZ，每定时一次对输出取反，因此计数初值应除以2。以下为所有音调标准频率及其在本设计中的的计数初值表。
65030
F
3又3/4拍
1
高音DO
B
65058
2
高音RE
C
65110
3
高音MI
D
65157
4
高音FA
E
65178
5
高音SO
F
65217
对照乐谱编码时，可以查上表进行对应的编码
3硬件电路
3.1电路图
图2 数字音乐盒电路图
电路参数：
芯片：AT89C51C1：10uF
C2：30pFC3：30pF
R1：200ΩR2：1KΩ
0x34,0x62,0x74,0x62,0x96,0xa6,
0xb3,0xa1,0x91,0x81,0x72,0x82,0x92,0xa3,0x91,0x81,0x71,0x66,
0x73,0x81,0x71,0x61,0x73,0x81,0x71,0x61,
0x76,0x02,0x71,0x81,0x91,0xa1,0xff};
0xFD,0x43,
0xFD,0x6A,
0xFD,0xB3,
0xFD,0xF3,
0xFE,0x2D,
0xFE,0x47,//高八度1-7
0xFE,0x76,
0xFE,0xA1,
0xFE,0xC7,
0xFE,0xD9,
0xFE,0xF9,
0xFF,0x16
};
表2 编码表
简谱
发音
简谱码
T值
节拍码
节拍数
(1)利用I/O口产 生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲
(2)可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。
2系统原理
2.1芯片AT89C51的介绍
AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM-FlashProgrammable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS-8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
(2)中断服务子程序流程图
外部中断服务0：暂停与继续播放
图4 暂停与继续播放流程图
外部中断服务1：开始、停止、切歌子程序流程图
图5开始、停止、切歌子程序流程图
流程图说明：由于外部中断服务执行与否来取决于外部硬件，并且可能在执行主程序的任何一个时刻发生，因此在此单独列出两个中断服务子程序，执行完之后将自动跳回主程序中继续执行。
804
97
Re﹟
1245
48
48
Mi
330
1515
182
Mi
659
759
91
Mi
1318
45
45
Fa
349
1433
172
Fa
698
716
86
Fa
1397
43
43
Fa﹟
370
1351
162
Fa﹟
740
676
81
Fa﹟
1480
41
41
So
392
1276
153
So
784
638
77
So
1568
38
38
So﹟