基于51单片机的音乐盒的设计与实现

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基于51单片机音乐盒程序设计

基于51单片机音乐盒程序设计

基于51单片机音乐盒程序设计基于51单片机音乐盒程序设计一、功能设计说明1、电路设计实物图矩阵键盘部分电路图2、运行流程图程序开始播放小苹果歌曲否判断任意按键是否按下继续播放小苹果歌曲是否播放完成进入电子琴模式判断K16按键是否按下是3、电子琴模式按键对应发音设计按键发音按键发音低 1 中 2 K1 K9低 2 中 3 K2 K10低 3 中 4 K3 K11低 4 中 5 K4 K12低 5 中 6 K5 K13按键发音按键发音低 6 中 7 K6 K14低 7 高 1 K7 K15中 1 重新播放小苹果 K8 K16二、硬件电路说明1、程序下载电路音乐盒电路图ISP下载接口本设计采用的单片机为AT89S52单片机,需使用ISP下载器进行下载程序,程序下载电路图如图中ISP1接口.2、音乐发音电路IO口P10发出不同频率的脉冲,则BUZZER产生各种不同的声音,本设计采用12MHZ晶振,系统频率1MHZ,定时器计数一个1us,其对应关系如下表所示:频率简谱码(T音符音符频率(HZ) 简谱码(T值)(HZ) 值)低 1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 # 1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63853 # 5 SO# 831 64934 # 2 RE# 311 63928 中 6 LA 88064968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178中1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198# 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235# 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65282计算方法:例如产生262HZ频率(发音DO),周期T=1/262=3816 us,由于定时器中断使IO不停取反,故周期T=3816/2=1908 us定时器初值N=65536-1908=63628TH0=63628/256TL0=65536%256三、程序代码说明1 、脉冲产生采用定时器0溢出中断产生脉冲,定时器初始化如下:TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1 ,即十六位计数器计数TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能定时器0溢出中断产生脉冲,void Timer0() interrupt 1代码如下:TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音2、音普规则:a、音普由一个字节十六进制数组成b、高4位代表节拍,一拍约400MS,将一拍分成8份c、低4位代表音符,一一对应Note[]列表d、0x20代表歌曲结束符e、uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};该列表为发音所对应的定时器初装值例如编写如下一段音乐列表:0x83,0x81,0x82,0x8d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40 0x40表示停顿4*50MS /*你是我的小呀小苹果*/3、音普列表解读while(Xiaopingguo[temp]!=0x20) //不停判断音乐是否结尾,结尾跳出{jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍,即高4位数yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普,即低4位数Timer_Set(yinpu); //根据列表对应发音Delay(jiepai*50); //节拍temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}void Timer_Set(uchar num)为定时器0赋值子程序,包含的代码如下: th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;四、程序代码编写/******************************************************************* ***************************项目名称:音乐盒单片机型号:AT89S52频率:外部石英晶振 12MHZ设计时间:2014-08-06设计者:小左MCU工作室Q Q: 576689422******************************************************************** *************************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit BUZZER=P1^0;//蜂鸣器输出uchar th0,tl0; //定时器0赋值变量uchar start_; //返回变量uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};/*********************************************************************** **音普规则:1、音普由一个字节十六进制数组成2、高4位代表节拍,一拍约400MS,将一拍分成8份3、低4位代表音符,一一对应Note[]列表4、0x20代表歌曲结束符******************************************************************** ******/uchar code Xiaopingguo[]={0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40, /*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*怎么爱你都不嫌多*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40, /*红红的小脸温暖我的心窝*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x42,0x43,0x42,0x23,0x25,0x85,0x30,0x45,0x10,0x4 5,0x30,0x45,0x10,0x45,0x30,0x85,0x85,0x85,0x40,/*点亮我生命的火火火火火火*/0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40, /*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*就像天边最美丽的云朵*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40, /*春天又来到了花开满山坡*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x82,0x8c,0x8d,0x4d,0x41,0x8d,0x20 /*种下希望就会收获*/};//----延时子程序-------------------------------------------------- void Delay(uint xms){uint j;for(;xms>0;xms--)for(j=110;j>0;j--);}//--------------------------------------------------------------- //----定时器变量赋值--------------------------------------------- void Timer_Set(uchar num){th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;}//--------------------------------------------------------------- //----系统初始化------------------------------------------------- void Init(){BUZZER = 1; //关闭蜂鸣器TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能start_ = 0; //返回变量初始化}//--------------------------------------------------------------- //----按键扫描--------------------------------------------------- void Key_Scan(){P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f){Delay(5);if(P0!=0x0f){P0=0xfe;if(P0==0xee){Timer_Set(8);} //按键1被按下else if(P0==0xde){Timer_Set(12);}//按键5被按下else if(P0==0xbe){Timer_Set(2);} //按键9被按下else if(P0==0x7e){Timer_Set(6);} //按键13被按下else;P0=0xfd;if(P0==0xed){Timer_Set(9);} //按键2被按下else if(P0==0xdd){Timer_Set(13);}//按键6被按下else if(P0==0xbd){Timer_Set(3);} //按键10被按下else if(P0==0x7d){Timer_Set(7);} //按键14被按下else;P0=0xfb;if(P0==0xeb){Timer_Set(10);} //按键3被按下else if(P0==0xdb){Timer_Set(14);}//按键7被按下else if(P0==0xbb){Timer_Set(4);} //按键11被按下else if(P0==0x7b){Timer_Set(15);}//按键15被按下else;P0=0xf7;if(P0==0xe7){Timer_Set(11);} //按键4被按下else if(P0==0xd7){Timer_Set(1);} //按键8被按下else if(P0==0xb7){Timer_Set(5);} //按键12被按下else if(P0==0x77){start_=1;} //按键16被按下else;}}else{th0=0;}}//--------------------------------------------------------------- //----主程序----------------------------------------------------- void main(){uchar temp,yinpu,jiepai;Init();while(1){start:temp=0;while(Xiaopingguo[temp]!=0x20){jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普Timer_Set(yinpu);Delay(jiepai*50);temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}out:th0 = 0;BUZZER = 1;//关闭蜂鸣器while(1){Key_Scan();if(start_==1){start_=0;goto start;}}}}//---------------------------------------------------------------//----定时器0中断服务程序---------------------------------------- void Timer0() interrupt 1{TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音}//---------------------------------------------------------------- 更多精彩程序请在淘宝店铺中搜索“小左MCU”QQ:576689422。

基于C51单片机音乐盒设计

基于C51单片机音乐盒设计

基于51单片机的音乐盒设计摘要: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。

如今,单片机在各个领域都起着至关重要的作用。

以单片机为核心元件的数字音乐盒。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。

该数字音乐盒具有体积小,重量轻,能演奏各种各样的音乐,功能多,外观绚丽多彩,使用非常方便等诸多优点。

而且具有一定的开发价值。

基于AT89C51单片机的可控数字音乐盒的程序设计。

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。

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。

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。

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: AT89C51;KEIL;PROTEUS;数字音乐盒;数码管1 设计任务要求设计一个基于51单片机的可控数字音乐盒,分析电路工作原理,设计电路图,编译有关音乐的程序,实现通过开关按钮控制播放五首不同的音乐的目的。

2电路设计2.1单片机和音乐盒硬件的功能随着当代单片机技术的突飞猛进,单片机的功能也越来越强大,主要包括有:(1)单片机可靠性高,处理功能强,速度快;(2)系统结构简单,使用方便,实现模块化;(3)单片机集成度高;(4)控制功能强大;(5)低电压,低功耗,便于生产便携式产品。

2.2 AT89C51芯片的功能AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器。

俗称单片机。

引脚功能:P0.0-P0.7:为一个8位漏级开路双向I/O口;P1.0-P1.7:是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口;P2.0-P2.7:为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口;P3.0-P3.7:管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口;P3.0:RXD(串行输入口);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(记时器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,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。

基于51单片机的音乐盒设计报告

基于51单片机的音乐盒设计报告

摘要本作品利用单片机的IO口对蜂鸣器输送不同频率的信号,让单片机发出不同音调的声音。

以“新年好”曲调为基础以C51为语法编出51音乐盒的程序。

根据电路图焊接了蜂鸣器模块与TX-1C51开发板用杜邦线进行连接。

除了蜂鸣器外接模块外还使用了1602液晶显示模块作为外设连接。

本人对单片机演奏音乐比较有兴趣。

在此,本人将就这方面的知识做一些简介,但愿能对单片机演奏音乐比较有兴趣而又不知其解的朋友能有所启迪。

一般说来,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,也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。

因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可,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。

一般说来,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,也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。

因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可,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。

关键词: 51单片机音乐盒液晶屏幕显示模块蜂鸣器模块 C51目录1 设计任务目的与要求 (1)1.1任务设计目的 (1)1.2任务要求 (1)2 模块及其原理介绍 (2)2.1蜂鸣器模块 (2)2.21602液晶显示模块 (2)3 设计方案 (3)3.1软件设计 (3)3.2硬件设计 (3)4 实验结果与数据分析 (4)4.1测试步骤 (4)4.2实验现象 (4)5 结论与问题讨论 (4)5.1完成设计的要求程度 (4)5.2遇到的问题以及解决办法 (4)5.3存在的不足及改进思路 (4)参考文献 (5)附录 (5)附录一:C51程序 (5)1 设计任务目的与要求1.1任务设计目的本人对单片机演奏音乐比较有兴趣,所以选择51音乐盒的题目。

本设计通过两个模块的制作并与开发板一并使用。

通过本次设计不止熟悉焊接和熟悉各个电子元器件,而且还提高了对外设模块使用单片机编程的技能。

基于51单片机数字音乐盒的设计毕业设计

基于51单片机数字音乐盒的设计毕业设计
作者签名:日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
b. 可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。
第二章
2.1
该系统由延时165MS,即十六分音符子函数、延时1MS子函数、按键扫描子函数、播放音乐子函数、定时器1中断子函数、定时器0中断子函数、主函数和数据定义这几部分组成。
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩:□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:(签名)单位:(盖章)
年 月 日
摘 要
本设计是一个基于STC89C51RC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。本音乐盒共有四首歌曲,用4个按键控制。播放歌曲时,蜂鸣器发出某个音调。本设计利用KEIL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。
单片机实物设计
题 目:单片机音乐盒设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

基于51单片机音乐盒课程设计

基于51单片机音乐盒课程设计

课程名称:微机原理课程设计题目:基于51单片机的音乐盒设计随着人类社会的发展,人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。

小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆,提高人们的精神文化享受。

传统音乐盒多是机械型的,体积笨重,发音单调,不能实现批量生产。

本设计是一个基于STC89C52RC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,一个按键用来控制歌曲的播放、暂停以及换曲,另一个用来控制数码管上歌曲次序的变化,本音乐盒共有三首歌曲。

播放歌曲时,相应歌曲对应相应数码管上歌曲次序的显示。

本设计利用KEIL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。

随后依照仿真布局在Altium Designer软件中绘制PCB单面板,检查无误后制成实物单面覆铜板。

关键字:STC89C52RC KEIL PROTEUS PCB一、设计任务与要求 .............................................................................................. - 4 -1.1 设计任务....................................................................................................................... - 4 -1.2 设计要求....................................................................................................................... - 4 -1.3 发挥部分....................................................................................................................... - 4 -二、方案总体设计 .................................................................................................. - 5 -2.1 方案列举....................................................................................................................... - 5 -2.2 方案论证....................................................................................................................... - 5 -2.3 总体设计原理............................................................................................................... - 5 -三、硬件设计 .......................................................................................................... - 6 -3.1 STC89C52RC芯片 ....................................................................................................... - 6 -3.2 晶振电路....................................................................................................................... - 7 -3.3 开关按键电路............................................................................................................... - 8 -3.4 P0口上拉电阻 .............................................................................................................. - 8 -3.5 复位电路....................................................................................................................... - 9 -3.6 蜂鸣器电路................................................................................................................. - 10 -3.7 电源电路..................................................................................................................... - 11 -3.8 一位共阴数码管......................................................................................................... - 12 -四、软件设计 ........................................................................................................ - 14 -4.1 软件设计程序流程图................................................................................................. - 14 -4.2 软件头文件定义以及字符类型定义......................................................................... - 15 -4.3 音频、音调程序设计................................................................................................. - 15 -4.4 按键与蜂鸣器接口端程序设计................................................................................. - 16 -4.5 外部中断程序设计..................................................................................................... - 16 -4.6 定时程序设计............................................................................................................. - 17 -4.7 延时程序编写............................................................................................................. - 18 -4.8 主程序的编写............................................................................................................. - 18 -五、系统仿真与调试 ............................................................................................ - 20 -5.1 仿真平台..................................................................................................................... - 20 -5.2 仿真调试..................................................................................................................... - 20 -5.3 测试总结..................................................................................................................... - 21 -六、PCB单面板制作 ........................................................................................... - 22 -6.1 绘制平台..................................................................................................................... - 22 -6.2 原理图的绘制............................................................................................................. - 22 -6.3 PCB单面板的绘制 ..................................................................................................... - 22 -七、设计总结与心得体会 .................................................................................... - 24 -7.1 设计总结..................................................................................................................... - 24 -7.2 心得体会..................................................................................................................... - 24 -八、参考文献 ........................................................................................................ - 25 -附录一:源程序 .................................................................................................... - 26 -一、设计任务与要求1.1 设计任务制作一个简易音乐盒,要求利用若干开关按键控制音乐播放并利用一位数码管显示相关消息。

基于c51单片机音乐盒设计.

基于c51单片机音乐盒设计.

基于c51单片机音乐盒设计.音乐盒是一种通过内置于其中的机械结构或者电流来制造音乐的一种装置,它是一种完全可以自己动手制作的小型装置。

音乐盒可以引起大家的兴趣,并且对于音乐爱好者而言,它更是不可或缺的工具。

而在本文中,我们将介绍一种基于c51单片机的音乐盒设计方案。

首先,我们需要了解c51单片机的一些基本特性和特点,这样才能更好地去理解音乐盒的设计方案。

c51单片机是一种非常常见的单片机,它具有操作简单,可扩展性强,代价低廉等特点,在市场中被广泛的应用在各种电子产品中。

基于c51单片机的音乐盒设计方案主要包括硬件部分和软件部分,接下来我们将详细介绍这两部分的内容。

硬件设计:1、音源部分音乐盒的核心部分是音源,所以我们需要采用一种高质量、高保真度的音源。

音源可以采用蜂鸣器、扬声器等。

2、时钟部分c51单片机的时钟部分是控制器的基础。

我们采取计数器,通过方波的输出频率来控制计数器进行计数,并通过定时器来实现时钟的计数。

时钟部分包括一定的高级电路,这些电路包括晶振、电容、电阻等等。

3、输入输出端口为了方便对音乐盒进行控制,我们需要在音乐盒中设置一些输入输出端口,这些端口可以通过外部设备来实现,可以通过按键来控制音乐盒的运作。

1、程序框架首先,我们需要确定程序的框架。

程序框架分为以下几个部分,包括时钟设置、中断处理、函数处理、主函数等。

时钟设置部分主要包括两个功能:时钟的计时和频率控制。

这些设置应该与硬件的时钟部分配合符合音乐节拍和时间的要求,通过设计、调整达到准确、稳定的效果。

3、中断处理音乐盒的中断处理部分是整个程序的核心,它包括多种中断请求,包括时钟中断、按键事件中断等。

这些中断请求可以被设置成高优先级或低优先级,以实现更好的控制效果。

4、功能处理对于在音乐盒运行中,需要频繁进行操作的函数,我们应该单独设置一个处理函数,并将其函数调用编入到主函数中。

5、主函数最后,我们需要编写主函数,以实现音乐盒在不同的运行模式中切换,及处理各种异常情况。

基于51单片机的电子八音盒详细设计步骤

基于51单片机的电子八音盒详细设计步骤

一、设计目的利用8052单片机结合内部定时器设计一个八音盒,按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。

二、设计要求其基本功能为:1,使用LED显示器来显示目前演奏的歌曲编号;2,具有8个按键操作来选择演奏哪一首歌曲;3,内建8首歌曲旋律,按下单键可以演奏歌曲。

三、设计器材T89C52单片机、晶振、八个按键、二位一体共阳极数码管、电阻电容若干、导线。

四、设计方案及分析设计思路:(1)选择8052单片机,通过T0定时中断,并配合P2.0引脚输出音频频率。

(2)P2.0引脚输出接蜂鸣器。

(3)通过P0口接LED。

(4)P1口接键盘,输入歌曲号。

音符产生方法:不同的音调有不同的频率。

频率不同,音调也就不同。

利用定时器,使其工作在模式1,定时中断,然后控制P2.0引脚的输出每次取反,就可以在P2.0的引脚输出相应的方波频率。

改变计数初值,就改变了频率。

定时器的定时时间等于半个周期,定时时间到就输出脉冲取反,重复此过程,就可在P2.0引脚得到一音频的脉冲。

如:中音1的频率=523HZ,周期T=1/523=1912us;定时器的定时时间为:T/2=1912/2us=956us;计算得TH0,TL0的计数初值THTL=64580下面是个音符计数初值节拍产生方法:音乐中的节拍用延时时间产生。

假设1/4拍执行一次延时程序,这1/2拍就执行两次延时程序,所以只要求出1/4延时时间,其余的节拍就是他的倍数。

为方便记谱,将节拍数也进行编码,如下:建立曲谱编码表:编谱用8位编码,高4位代表音符,低4位代表节拍。

如5 6中音5,中音6,都是1/2拍,则编码为:82H 92H程序清单:#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned longsbit SPEAK = P2^0;//接蜂鸣器管脚uchar th0_f;uchar tl0_f;uchar code SEG[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x67};uchar code jie8[8]={12,14,16,17,19,21,23,24};/**************************中断函数*******************************************/ timer0() interrupt 1{TL0=tl0_f;TH0=th0_f;SPEAK =~SPEAK; //取反音乐输出IO}/********************T0的值,及输出频率对照表***********************************/ uchar code freq[36*2]={0xA9,0xEF,//00220HZ ,1 //00x93,0xF0,//00233HZ ,1#0x73,0xF1,//00247HZ ,20x49,0xF2,//00262HZ ,2#0x07,0xF3,//00277HZ ,30xC8,0xF3,//00294HZ ,40x73,0xF4,//00311HZ ,4#0x1E,0xF5,//00330HZ ,50xB6,0xF5,//00349HZ ,5#0x4C,0xF6,//00370HZ ,60xD7,0xF6,//00392HZ ,6#0x5A,0xF7,//00415HZ ,70xD8,0xF7,//00440HZ 1 //120x4D,0xF8,//00466HZ 1# //130xBD,0xF8,//00494HZ 2 //140x24,0xF9,//00523HZ 2# //150x87,0xF9,//00554HZ 3 //160xE4,0xF9,//00587HZ 4 //170x3D,0xFA,//00622HZ 4# //180x90,0xFA,//00659HZ 5 //190xDE,0xFA,//00698HZ 5# //200x29,0xFB,//00740HZ 6 //210x6F,0xFB,//00784HZ 6# //220xB1,0xFB,//00831HZ 7 //230xEF,0xFB,//00880HZ `10x2A,0xFC,//00932HZ `1#0x62,0xFC,//00988HZ `20x95,0xFC,//01046HZ `2#0xC7,0xFC,//01109HZ `30xF6,0xFC,//01175HZ `40x22,0xFD,//01244HZ `4#0x4B,0xFD,//01318HZ `50x73,0xFD,//01397HZ `5#0x98,0xFD,//01480HZ `60xBB,0xFD,//01568HZ `6#0xDC,0xFD,//01661HZ `7 //35};/***************************音乐符号串解释函数****************************/ //入口:要解释的音乐符号串,输出的音调串,输出的时长串changedata(uchar *song,uchar *diao,uchar *jie){uchar i,i1,j;char gaodi; //高低+/-12音阶uchar banyin;//有没有半个升音阶uchar yinchang;//音长uchar code jie7[8]={0,12,14,16,17,19,21,23}; //C调的7个值*diao=*song;for(i=0,i1=0;;){gaodi=0; //高低=0banyin=0;//半音=0yinchang=4;//音长1拍if((*(song+i)=='|') || (*(song+i)==' ')) i++; //拍子间隔和一个空格过滤switch(*(song+i)){case ',': gaodi=-12;i++;//低音break;case '`': gaodi=12;i++; //高音break;}if(*(song+i)==0) //遇到0结束{*(diao+i1)=0; //加入结束标志0*(jie+i1)=0;return;}j=*(song+i)-0x30; i++; //取出基准音j=jie7[j]+gaodi; //加上高低音yinc: switch(*(song+i)){case '#': //有半音j加一个音阶i++;j++;goto yinc;case '-': //有一个音节加长yinchang+=4;i++;goto yinc;case '_': //有一个音节缩短yinchang/=2;i++;goto yinc;case '.': //有一个加半拍yinchang=yinchang+yinchang/2;i++;goto yinc;}*(diao+i1)=j; //记录音符*(jie+i1)=yinchang; //记录音长i1++;}}/******************************奏乐函数***************************************/ //入口:要演奏的音乐符号串void play(uchar *songdata){uchar i,c,j=0;uint n;uchar diaodata[48]; //音调缓冲uchar jiedata[48]; //音长缓冲changedata(songdata,diaodata,jiedata); //解释音乐符号串TR0=1;while(P1=0xff){for(i=0;diaodata[i]!=0;i++) //逐个符号演奏{tl0_f=freq[diaodata[i]*2]; //取出对应的定时值送给T0th0_f=freq[diaodata[i]*2+1];for(c=0;c<jiedata[i];c++) //按照音长延时{for(n=0;n<29500;n++); //29500if(P1!= 0xff)//((!K1)||(!K2)||(!K3)||(!K4))//发现按键,立即退出播放{TR0=0;return;}}TR0=0;for(n=0;n<460;n++); //音符间延时TR0=1;}}TR0=0;}//茉莉花uchar code molihua[]={"33_5_6_`1_`1_6_|55_6_5-|33_5_6_`1_`1_6_|55_6_5-|""5553_5_|665-|32_3_53_2_|11_2_1|"//"3_2_1_3_2.3_|56_`1_5-|23_5_2_3_1_,6_|,5-,61|"//"2.3_1_2-1_,6_|,5--"};//世上只有妈妈好uchar code mamahao[]={"6.5_35|`16_5_6-|35_6_53_2_|1_,6_5_3_2-|""2.3_55_6_|321-|5.3_2_1_,6_1_|,5--"};//小毛驴uchar code xiaomaolv[]={"1_1_1_3_|5_5_5_5_|6_6_6_`1|5-|""4_4_4_6_|3_3_3_3_|2_2_2_2_|5-"};//我是一只菠萝uchar code boluo[]={"1-|2_4_3_2_55|5_6_3_4_22|2_4_3_2_1_`1_7_6_|5_4_2_3_11|""2_4_3_2_55|5_6_3_4_22|2_4_3_2_1_5_2_3_|1---|"};//小星星uchar code xiaoxingxing[]={"1155|665-|4433|221-|""5544|332-|5544|332-|""1155|665-|4433|221-|"};//春天在哪里uchar code chuntian[]={"3_3_3_1_|,5,5_|3_3_3_1_|3-|5_5_3_1_|,5_,5_,5|,6_,7_1_3_|2-|" "3_3_3_1_|,5,5_|3_3_3_1_|3-|5_6_5_6_|5_4_3_1_|,5_3_|2_1_"};//两只老虎uchar code laohu[]={"1231|1231|345-|345-|""5_6_5_4_31|5_6_5_4_31|""151-|151-"};//就是爱你uchar code jiushiaini[]={"3_2_3_4_5,7_1_|1`1_7_7 5_6_|66_5_5_3_2_1_3_|4_,6_,7_1_32|" "3_2_3_4_5,7_1_|1`1_7_7_`3_|3-6_|5_4_.4_5_5-|4_,6_ ,7_1_32._1_|"};//黑白配uchar code heibai[]={"32345-|1,7123-|3,5,611-|"};//找朋友uchar code zhaopeng[]={"5_6_5_6_|5_6_5|5_`1_7_6_|5_6_5"};//数鸭子uchar code shuya[]={"313_3_1|3_3_5_6_5-|6_6_5_5_4_4_4|2_3_2_1_2"};//欢乐颂uchar code huanle[]={"3345|5432|1123|322-|3345|5432|1123|211-|"};//一分钱uchar code yifen[]={"5`1|6_`1_5|3_5_2_3_|5|3_5_6_`1_|5_6_5_3_|5_13_2"};//乐谱方式输入的音乐播放/*******************************主函数****************************************/ void main(void){P1=0xff;P0=SEG[0];TMOD = 0x01; //使用定时器0的16位工作模式TR0 = 0;ET0 = 1;EA = 1;while(1){switch(P1){case 0xfe:while(P1==0xfe){;}P0=SEG[1];play(molihua);SPEAK=0;break;//0 按下相应的键显示相对应的码值case 0xfd:while(P1==0xfd){;}P0=SEG[2];play(yifen);SPEAK=0;break;//1case 0xfb: while(P1==0xfb){;}P0=SEG[3];play(mamahao);SPEAK=0;break;//2case 0xf7: while(P1==0xf7){;}P0=SEG[4];play(xiaomaolv);SPEAK=0;break;//3case 0xef: while(P1==0xfe){;}P0=SEG[5];play(laohu);SPEAK=0;break;//4case 0xdf: while(P1==0xdf){;}P0=SEG[6];play(huanle);SPEAK=0;break;//5case 0xbf: while(P1==0xbf){;}P0=SEG[7];play(chuntian);SPEAK=0;break;//6case 0x7f: while(P1==0x7f){;}P0=SEG[8];play(zhaopeng);SPEAK=0;break;//7default: break;}TR0 = 0;}}五、问题分析与解决方法问题一:仿真问题仿真图画好之后,开始运行,数码管和发光二极管都没有反应。

单片机课程设计(含程序)——基于C51单片机的电子音乐盒

单片机课程设计(含程序)——基于C51单片机的电子音乐盒

单片机课程设计题目基于C51单片机的电子音乐盒学院机电与信息工程学院专业电子信息工程年级 XXXX级学号XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX姓名 XXXXXXXXXXXXXXX指导教师 XXXXX成绩目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (2)1.1背景 (2)1.2单片机概述 (2)1.3目的与意义 (2)第二章总体设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2总体方案论证与设计 (3)2.2.1单片机选择 (3)第三章硬件设施 (4)3.1单片机简介 (4)3.2最小系统 (4)3.3按键电路 (4)3.4 LCD1602液晶显示电路 (5)3.5 PCB图 (8)3.6发声模块(功率放大) (8)第四章软件设计 (9)4.1软件模块及发声原理 (10)4.1.1音调的产生 (10)4.1.2节拍的确定 (12)4.2 软件设计流程 (14)4.3 发声程序 (15)4.4 按键电路设计 (16)4.5 LCD1602液晶显示电路设计 (17)4.5.1 LCD显示模块 (17)4.5.2 LCD延时模块 (19)第五章调试 (19)5.1硬件调试 (19)5.2软件调试 (21)5.3联合调试 (22)第六章总结 (22)附录1 总原理图 (23)附录2 程序 (23)1.主函数模块 (23)2.LCD模块 (30)3. LCD参数设定头文件 (31)4.LCD延时函数 (32)摘要本设计是一个基于STC89C51RC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、喇叭以及LCD1602液晶显示系统组成。

本音乐盒共有四首歌曲,用3个按键控制上一曲下一曲以及暂停和恢复。

播放歌曲时,喇叭发出某个音调。

本设计利用KEIL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。

基于51单片机的音乐盒设计

基于51单片机的音乐盒设计

课程设计:嵌入式系统应用题目名称:基于51单片机的音乐盒设计1设计的任务(包含设计的内容和设计的目标)设计内容:本设计是一个基于AT89C52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和点阵组成。

使用按键控制音乐盒,三个用来切换歌曲,一个用来暂停音乐和开启LED点阵,一个用来从暂停位置开始播放音乐。

本音乐盒共有三首歌曲,点阵式样有四种。

播放歌曲时,蜂鸣器发出某个音调。

本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试。

设计目标:初始:点阵显示作者信息;按键1:播放歌曲1;按键2:播放歌曲2;按键3:播放歌曲3;按键A:暂停播放,点阵显示当前歌曲的名字;按键B:从暂停位置继续播放。

2 设计的过程2.1 基本结构1、总体设计框图2、AT89C52介绍8K 在系统可编程Flash 使用Atmel 与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

Flash,25632 位I/O 口16 位定时器一个6向量2AT89S52 可降至CPU 停止工中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM 位为止。

P0 口:P0口是一个8口。

作为输出口,每位能驱TTL P0端口写“1”P08位地址/P0P0P1 口:P1 8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。

对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入的原因,将输出电流(IIL)P1.0和P1.1(P1.0/T2)计数器2 的触发输入(P1P1.1 T2EX(定时器的捕捉/重载触发信号和方向控制)P1.5 MOSIP1.6 MISOP1.7 SCKP2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。

基于51单片机音乐盒程序设计

基于51单片机音乐盒程序设计

基于51单片机音乐盒程序设计一、功能设计说明1、电路设计实物图矩阵键盘部分电路图2、运行流程图3、电子琴模式按键对应发音设计按键 发音 按键 发音 K1 低 1 K9 中 2 K2 低 2 K10 中 3 K3 低 3 K11 中 4 K4 低 4 K12 中 5 K5低 5K13中 6程序开始播放小苹果歌曲判断任意按键是否按下继续播放小苹果歌曲否是进入电子琴模式判断K16按键是否按下播放完成是否按键发音按键发音K6 低6 K14 中7K7 低7 K15 高1K8 中1 K16 重新播放小苹果二、硬件电路说明1、程序下载电路音乐盒电路图ISP下载接口本设计采用的单片机为A T89S52单片机,需使用ISP下载器进行下载程序,程序下载电路图如图中ISP1接口.2、音乐发音电路IO口P10发出不同频率的脉冲,则BUZZER产生各种不同的声音,本设计采用12MHZ 晶振,系统频率1MHZ,定时器计数一个1us,其对应关系如下表所示:音符频率(HZ)简谱码(T值)音符频率(HZ) 简谱码(T值)低 1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 # 1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63853 # 5 SO# 831 64934 # 2 RE# 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178中1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198# 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235# 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65282 计算方法:例如产生262HZ频率(发音DO),周期T=1/262=3816 us,由于定时器中断使IO不停取反,故周期T=3816/2=1908 us 定时器初值N=65536-1908=63628TH0=63628/256TL0=65536%256三、程序代码说明1 、脉冲产生采用定时器0溢出中断产生脉冲,定时器初始化如下:TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1 ,即十六位计数器计数TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能定时器0溢出中断产生脉冲,void Timer0() interrupt 1代码如下:TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音2、音普规则:a、音普由一个字节十六进制数组成b、高4位代表节拍,一拍约400MS,将一拍分成8份c、低4位代表音符,一一对应Note[]列表d、0x20代表歌曲结束符e、uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};该列表为发音所对应的定时器初装值例如编写如下一段音乐列表:0x83,0x81,0x82,0x8d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40 0x40表示停顿4*50MS /*你是我的小呀小苹果*/3、音普列表解读while(Xiaopingguo[temp]!=0x20) //不停判断音乐是否结尾,结尾跳出{jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍,即高4位数yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普,即低4位数Timer_Set(yinpu); //根据列表对应发音Delay(jiepai*50); //节拍temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}void Timer_Set(uchar num)为定时器0赋值子程序,包含的代码如下:th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;四、程序代码编写/**********************************************************************************************项目名称:音乐盒单片机型号:AT89S52频率:外部石英晶振12MHZ设计时间:2014-08-06设计者:小左MCU工作室Q Q: 576689422******************************************************************************* **************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit BUZZER=P1^0;//蜂鸣器输出uchar th0,tl0; //定时器0赋值变量uchar start_; //返回变量uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};/*************************************************************************音普规则:1、音普由一个字节十六进制数组成2、高4位代表节拍,一拍约400MS,将一拍分成8份3、低4位代表音符,一一对应Note[]列表4、0x20代表歌曲结束符**************************************************************************/uchar code Xiaopingguo[]={0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40,/*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*怎么爱你都不嫌多*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40,/*红红的小脸温暖我的心窝*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x42,0x43,0x42,0x23,0x25,0x85,0x30,0x45,0x10,0x45,0x30,0x45,0x10,0x 45,0x30,0x85,0x85,0x85,0x40,/*点亮我生命的火火火火火火*/0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40,/*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*就像天边最美丽的云朵*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40,/*春天又来到了花开满山坡*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x82,0x8c,0x8d,0x4d,0x41,0x8d,0x20/*种下希望就会收获*/};//----延时子程序--------------------------------------------------void Delay(uint xms){uint j;for(;xms>0;xms--)for(j=110;j>0;j--);}//---------------------------------------------------------------//----定时器变量赋值--------------------------------------------- void Timer_Set(uchar num){th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;}//---------------------------------------------------------------//----系统初始化------------------------------------------------- void Init(){BUZZER = 1; //关闭蜂鸣器TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能start_ = 0; //返回变量初始化}//---------------------------------------------------------------//----按键扫描--------------------------------------------------- void Key_Scan(){P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f){Delay(5);if(P0!=0x0f){P0=0xfe;if(P0==0xee){Timer_Set(8);} //按键1被按下else if(P0==0xde){Timer_Set(12);}//按键5被按下else if(P0==0xbe){Timer_Set(2);} //按键9被按下else if(P0==0x7e){Timer_Set(6);} //按键13被按下else;P0=0xfd;if(P0==0xed){Timer_Set(9);} //按键2被按下else if(P0==0xdd){Timer_Set(13);}//按键6被按下else if(P0==0xbd){Timer_Set(3);} //按键10被按下else if(P0==0x7d){Timer_Set(7);} //按键14被按下else;P0=0xfb;if(P0==0xeb){Timer_Set(10);} //按键3被按下else if(P0==0xdb){Timer_Set(14);}//按键7被按下else if(P0==0xbb){Timer_Set(4);} //按键11被按下else if(P0==0x7b){Timer_Set(15);}//按键15被按下else;P0=0xf7;if(P0==0xe7){Timer_Set(11);} //按键4被按下else if(P0==0xd7){Timer_Set(1);} //按键8被按下else if(P0==0xb7){Timer_Set(5);} //按键12被按下else if(P0==0x77){start_=1;} //按键16被按下else;}}else{th0=0;}}//---------------------------------------------------------------//----主程序----------------------------------------------------- void main(){uchar temp,yinpu,jiepai;Init();while(1){start:temp=0;while(Xiaopingguo[temp]!=0x20){jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普Timer_Set(yinpu);Delay(jiepai*50);temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}out:th0 = 0;BUZZER = 1;//关闭蜂鸣器while(1){Key_Scan();if(start_==1){start_=0;goto start;}}}}//---------------------------------------------------------------//----定时器0中断服务程序----------------------------------------void Timer0() interrupt 1{TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音}//----------------------------------------------------------------更多精彩程序请在淘宝店铺中搜索“小左MCU”QQ:576689422。

基于单片机的音乐盒设计与实现

基于单片机的音乐盒设计与实现

基于单片机的音乐盒设计与实现基于单片机的音乐盒设计与实现随着科技的发展,音乐盒这一传统的机械音乐装置逐渐被电子化取代。

基于单片机的音乐盒正是这样一种电子化的音乐装置,是将单片机技术应用到音乐盒中,使得音乐盒变得更加智能化、可编程化。

一、基本设计原理基于单片机的音乐盒的背后,是单片机自身拥有强大的控制和处理能力。

单片机芯片内部包含CPU、存储单元、外设接口等元件,在加上各种传感器,以及DAC和PWM模块等输出模块,可以实现音乐盒的很多功能。

其中,按键、红外遥控器等输入模块用于控制播放、停止、循环等音乐操作,DAC和PWM模块用于模拟音频输出,将数字信号转换成模拟信号,以输出最终的音乐。

二、硬件设计在具体实现基于单片机的音乐盒时,需要选用适当的硬件,并作出合理的硬件设计。

硬件设计可分为几个模块:1、输入模块:选择合适的按键、红外遥控器等。

按键通常采用矩阵式按键,这样可以减少I/O口的使用,而红外遥控器的选择需要根据传输距离和稳定性等因素进行考虑。

2、存储模块:存储模块通常选择闪存或SD卡,目的是保存音频文件。

SD卡常用于储存大量音乐文件,闪存则常用于储存音乐盒固件程序和一些小的音乐片段。

3、输出模块:输出模块一般选择DAC和PWM模块,DAC用于输出高质量的音频信号,PWM则用于输出普通音频信号。

4、控制模块:控制模块通常选择单片机芯片作为控制核心,以实现音乐盒的各种功能。

三、软件设计在软件设计方面,需要根据实际需求对程序进行编程。

编程语言通常使用C语言或汇编语言。

在编程时,需要先编写程序框架,再选用合适的算法进行实现。

1、程序框架设计:程序框架包括程序结构、函数定义及参数、全局变量定义等内容。

通常,程序框架的设计需要体现出程序的模块化思想,以便于程序的维护和升级。

2、算法选择:在实现音乐盒的功能时,需要选用合适的算法。

例如,音乐的循环播放可以采用计数器实现,按键功能可以通过中断实现等。

同时,需要根据实际需求对算法进行部分优化,提升程序效率,减少系统资源的消耗。

基于51单片机数字音乐盒的设计

基于51单片机数字音乐盒的设计

单片机实物设计题目: 单片机音乐盒设计摘要本设计是一个基于STC89C51RC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。

本音乐盒共有四首歌曲,用4个按键控制。

播放歌曲时,蜂鸣器发出某个音调。

本设计利用KEIL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。

【关键词】STC89C51RC 按键蜂鸣器LCD1602液晶前言.................................................................................................................................................... 第一章工作原理..............................................................................................................................1.1设计目标................................................................................................................................第二章软件设计与分析.................................................................................................................2.1 软件设计的组成..................................................................................................................2.2 各部分软件分析................................................................................................................2.2.1 延时165MS,即十六分音符子函数....................................................................2.2.2 延时1MS子函数 ..................................................................................................2.2.3 定时器0中断子函数...........................................................................................2.2.4 播放音乐子函数....................................................................................................2.5 定时器1中断子函数 ..............................................................................................2.6 按键扫描子函数 .......................................................................................................2.2.7 主函数 .....................................................................................................................2.3 总源程序............................................................................................................................. 第三章软件仿真..............................................................................................................................3.仿真图........................................................................................................................................3.1 元件清单............................................................................................................................... 总结........................................................................................................................................................ 参考文献 ...............................................................................................................................................第一章工作原理1.1设计目标1.1.1基本功能具体要:以单片机为核心,设计一个数字音乐盒: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3首乐曲,每首不少于30s)。

基于51单片机的音乐盒的设计-论文

基于51单片机的音乐盒的设计-论文

摘要:随着人类社会的不断繁荣与发展,人们对自身生活品质的要求也变得越来越高,在听觉方面传统的音乐盒能带给人们的更多的只是美好的回忆,而由于单片机具有的体积小、成本低、运算快和功耗小等特点得到了人们越来越广泛的运用。

本设计是一个基于STC89C52系列单片机的音乐盒,依据单片机技术及原理,通过硬件电路的制作以及软件编译,设计制作出一个插卡式音乐盒。

该音乐盒主要是由按键电路、继电器电路、LCD显示电路以及扬声器组成。

使用五个按键控制音乐盒,分别用来控制音乐盒的播放/暂停,复位,切换上一曲/下一曲,本音乐盒利用优盘共存有五首歌曲。

本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试,之后下载进51单片机中使用。

关键词:单片机音乐盒LCDAbstractWith the continuous development of human society, people's quality of life demands are increasingly high, the traditional music box in the auditory aspectto bring people more good memories, but due to the microputer has the advantages of small volume, low cost, low power consumption and fast operation has been more and more extensive use. The design is based on the music box STC89C52 Series MCU, based on single chip microputer principle, the hardware circuit and software pilation, designed to produce aplug-in music box. The music box is posed of a key circuit, a relay circuit,LCD display circuit and a loudspeaker. The use of four buttons control themusic boxes, music boxes were used to control the play / pause, switch on a /the next song, the music box using the USB coexist with five songs. The design of programming on the music box and debug source code using KEIL programming software, then download into 51 single chip processor.Keywords: SCM Music Box LCD目次目次31 引言41.1 音乐盒的意义51.2 研究容62.1系统总体框架图72.2音乐盒的设计原理82.3 单片机芯片概述83 硬件电路设计103.1 单片机最小系统原理图103.1.1 复位电路103.1.2 晶振电路113.1.3时钟电路113.2 LCD显示模块113.3 继电器模块143.3.1电磁继电器的工作原理和特性14 3.3.2 固态继电器的工作原理和特性14 3.3.3 继电器主要产品技术参数153.4 按键模块153.5 其它164 软件设计174.1 软件总体流程图174.2播放/暂停子程序184.3 LCD显示模块软件设计214.3.1 LCD的初始化函数214.3.2 LCD与继电器的函数215 系统实现235.1 硬件调试245.1.1 按键控制的实现245.1.2 LCD显示255.1.3 其他25总结27致错误!未定义书签。

基于51单片机的音乐盒设计

基于51单片机的音乐盒设计

基于51单片机的音乐盒设计成绩课程设计, 嵌入式系统应用题目名称,基于51单片机的音乐盒设计1设计的任务,包含设计的内容和设计的目标,设计内容:本设计是一个基于AT89C52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和点阵组成。

使用按键控制音乐盒,三个用来切换歌曲,一个用来暂停音乐和开启LED点阵,一个用来从暂停位置开始播放音乐。

本音乐盒共有三首歌曲,点阵式样有四种。

播放歌曲时,蜂鸣器发出某个音调。

本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试。

设计目标:初始: 点阵显示作者信息;按键1:播放歌曲1;按键2:播放歌曲2;按键3:播放歌曲3;按键A:暂停播放,点阵显示当前歌曲的名字;按键B:从暂停位置继续播放。

2 设计的过程2.1 基本结构1、总体设计框图按键输入蜂鸣器AT89C52单片机晶振复位电路点阵2、AT89C52介绍AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储技术制造,与工业器80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。

在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。

另外,AT89S52 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。

基于51单片机实现的音乐盒播放器

基于51单片机实现的音乐盒播放器

摘要随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用,单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用,在某些领域具有不可替代的作用。

音乐播放功能随处都会用到,如,在开发儿童智力的玩具中,等等。

目前,基于单片机实现音乐播放,其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。

本次课程设计主要内容是通过单片机C51语言进行编程,以产生乐曲音符和节拍,把乐谱翻译成计算机语言(音符转换诚成相对应的方波频率即定时器装载初值,节拍转换成相对应的延长时间),并将其预先存储到单片机里,然后根据按键调用再由单片机进行信息处理,在经过信号放大,由喇叭放出乐曲声,实现音乐播放的功能。

其主要表现在可以播放十首歌曲,可以用十个数字键控制播放的歌曲,并且能在LCD液晶屏显示器上显示相应播放歌曲的曲名和滚动歌词。

再加上一个开关键来控制歌曲的播放停止。

本设计的目的是培养理论联系实际的学习方法以及独立解决工程实际问题的能力。

能够熟识单片机C51语言的编程特性,及其应用。

能够用C51语言进行编程,能成功的编出较为简单的程序。

关键词:单片机,音乐,蜂鸣器,同步显示AbstractWith the development of electronic technology and computer more and more common use, the single chip microcomputer as two of the organic combination of technology and a wide range of applications and, in some areas has the role that cannot be replaced. Music play function everywhere can use, such as, in the development of children's intelligence toys, and so on. At present, based on the single chip microcomputer music playback, its small size, low price, programming characteristics such as flexible in this field dominate. This course design main content is through the single-chip microcomputer C51 language programming, to produce music notes and beat, the score translated into computer language (note conversion ChengCheng corresponding square wave frequency that is loaded initial value, timer beat converted into a corresponding extended time), and the storage to the single chip microcomputer in advance, and then based on the button again call by MCU is information processing, after amplification, released by the speaker strains, realizing the function of the music played. The main performance can play in ten songs, can use ten numeric keys control play songs, and in LCD screen monitors displayed the corresponding play songs music name and rolling lyrics. Plus a open key to control the songs played to stop. The purpose of this design is to cultivate the theory with the practice as well as independent learning methods solving engineering problem ability. Familiar with single-chip microcomputer C51 language to programming characteristics, and its application. To be able to use language C51 programming, to the success of the make up of the simpler program.Keywords:Microcontroller, music, buzzer, simultaneous display目录课程设计(论文)任务书 ..................................... 错误!未定义书签。

基于AT89C51单片机音乐盒设计(含程序设计)(word文档良心出品)

基于AT89C51单片机音乐盒设计(含程序设计)(word文档良心出品)

1前 言乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智能仪器仪表设备。

实现方法有许多种,在众多的实现方法中,以纯硬件完成乐曲演奏,随着FPGA 集成度的提高,价格下降,EDA 设计工具更新换代,功能日益普及与流行,使这种方案的应用越来越多。

如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力,不得不进行上万门的设计,同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。

使用现今的EDA 软件工具来应付这些问题,并不是一件简单的事情。

FPGA 预装了很多已构造好的参数化库单元LPM 器件。

通过EDA 软件工具,设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。

本文介绍在EDA 开发平台上利用单片机及汇编语言设计音乐硬件演奏电路,并定制单片机存储音乐数据,以十首乐曲为例,将音乐数据存储到单片机,就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。

只要修改单片机所存储的音乐数据,将其换成其他乐曲的音乐数据,再重新连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。

目录摘要 (4)第1章概述 (5)第2章音乐盒的发音原理 (6)2.1 播放音乐的原理 (6)2.2 音符频率的产生 (6)2.3 节拍频率的产生 (8)第3章硬件电路设计 (9)3.1 硬件电路 (9)3.2 整体硬件电路 (10)3.3 原理说明 (11)22.4 键盘按键 (11)第4章软件设计 (12)4.1 程序设计流程 (12)4.2 设计源程序代码 (12)第5章仿真及调试 (13)5.1 调试 (13)5.2 仿真 (13)5.3 程序调试中出现的问题及解决的办法 (15)第6章设计小结及建议 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录一元器件清单 (20)附录二部分源程序代码 (21)3基于AT89C51单片机的音乐盒的设计【摘要】:随着人类社会的发展,人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。

小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆,提高人们的精神文化享受。

基于51单片机的音乐盒的设计与实现

基于51单片机的音乐盒的设计与实现

沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称:单片机系统综合课程设计课程设计题目:基于51单片机的音乐盒的设计与实现沈阳航空航天大学课程设计报告目录第1章总体设计方案 (1)1.1设计原理 (1)1.2设计思路 (1)1.3实验环境 (2)第2章详细设计方案 (3)2.1硬件电路设计 (3)2.2主程序设计 (6)2.3功能模块的设计与实现 (7)第3章结果测试及分析 (10)3.1结果测试 (10)3.2结果分析 (10)参考文献 (11)附录1:元件清单 (12)附录2:总电路图 (13)附录3:程序代码 (14)第1章总体设计方案1.1设计原理电子音乐已广泛地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,制作原理也各不相同。

声音是通过振动产生的。

单片机对某一I/O引脚以一定的频率循环置1和清0,这一引脚便产生一定频率的方波,该方波通过放大后作用于扬声器便产生一定频率的声音。

若改变输出方波的频率,产生的声音也就改变了。

通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也就得到控制。

因此,根据乐谱,单片机就可产生电子音乐。

音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。

单片机控制的音乐发生器系统由硬件电路和软件两部分构成。

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。

软件编程时,可用51系列单片机的汇编语言。

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。

1.2 设计思路采用汇编语言程序设计的方法结合硬件电路设计方法,利用Lab6000实验箱上已有芯片来实现音乐盒的各项功能。

1)提出方案利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。

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。

基于51单片机数字音乐盒设计任务书

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。

基于单片机的电子音乐盒的设计与实现

基于单片机的电子音乐盒的设计与实现

课程设计报告设计名称基于单片机的电子音乐盒的设计与实现学校陕西电子科技职业学院学院电子工程学院学生姓名滕一帆班级1507学号 2013062040311指导教师聂弘颖时间2017年09月22日基于单片机的电子音乐盒的设计与实现一、设计目的为证明单片机可以通过软件程序控制硬件电路实现简单音乐播放器的功能,以此证明单片机的功能强大。

二、设计概述本课题是一个基于51单片机的电子音乐盒,依据单片机控制技术原理,设计出一个可以播放多首音乐的数字音乐盒,通过数码管显示当前是第几首音乐,系统设计了三个按键,具体功能:S1:暂停/播放;S2:加一首(下一首);S3:减一首(上一首)。

通过硬件电路制作以及以及软件编程,设计制作出一个多功能的电子音乐盒。

三、设计方案在这个系统的设计中,单片机采用51兼容系列的STC89C52RC 。

有以下几部分构成:电源电路、单片机最小系统、发声系统、键盘控制电路、显示电路。

经过论证后我确定的系统框图,如下图所示:四、设计原理1、原理本系统由单片机系统,独立按键、数码管组成。

利用I/O 口产生一定频率的方波,驱动扬声器,发生不同的音调,从而实现乐曲的演奏。

系统能通过功能键完成选择乐曲、播放、暂停、和复位的基本功能。

在播放乐曲的同时LCD 上显示所播放的歌曲序号,可以通过复位键使音乐盒从第一首歌曲重新播放,本系统成本低廉,功能强大实用。

51 单 片 机数字显示电路 键盘控制电路 发声控制电路电源电路单片机最小系统2、音乐基础简介<1>音乐频率表<2>音调表建立由于单片机输出为方波输入信号,波形图如下:高低电平各占1/2,根据单片机定时器工作原理。

定时时间=(满值-初值)X机器周期初值=满值-定时时间/机器周期=216-(1/f)X(1/2)X106以低音11为例,初值为=216-(1/262)X(1/2)X106=63627.6=63628同理得其他音调值,具体如下:Unsigned int code table[]={0,63628,63835,64021,64103,64260,64399,64523, 64579,64684,64777,64819,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178,65217,65252, 65282};<3>音乐表的建立我们以两只老虎音乐为例子,然后我们就会得到该音乐表Uchar code music1[]={8,4,9,4,10,4,8,4,9,4,10,4,8,4,10,4,11,4,12,8,10,4,11,4,12,8,12,3, 13,1,12,3,11,1,10,4,8,4,12,3,13,1,12,3,11,1,10,4,8,4,9,4,5,4,8,8,9,4,5,4,8,8,0,0xff};3、硬件电路设计1) 单片机最小系统在基于单片机的应用系统中,其核心是单片机的最小系统,而单片机又是最小系统的核心,为了方便起见,采用的型号是:STC89C52RC ,内部资源有:8kbflash ,512b sram ,4个8位I/O 口,2个TC ,1个UART ,带ISP 和IAP 功能。

基于51单片机的带彩灯外观的音乐盒设计

基于51单片机的带彩灯外观的音乐盒设计

单片机原理与应用技术课程设计与实现题目基于51单片机的带彩灯音乐盒设计与实现姓名张大成专业计算机科学与技术(嵌入式方向)学号201241023院(系)信息工程学院指导教师王清珍完成时间基于51单片机的带彩灯音乐盒摘要随着人类社会的发展,人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。

小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆,提高人们的精神文化享受。

传统音乐盒多是机械型的,体积笨重,发音单调,不能实现批量生产。

本文设计的音乐盒是以AT89C51单片机为核心元件的电子式音乐盒,体积小,重量轻,能演奏音乐,功能多,外观效果多彩,配有彩灯,使用方便,本音乐盒有三个按键,key1控制彩灯,key2控制音乐,key3为总开关,可同时关闭音乐与彩灯。

具有一定的商业价值。

关键字:AT89C51;音乐盒;按键;彩灯AbstractAlong with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. Music box designed in this paper based on AT89C51 microcontroller as the core element of electronic music box, small size, light weight, can play music, multi-function, appearance and colorful, with a lantern,easy to use. The music box with three buttons , The key1 control Lantern, key2 control music, key3 total switch can turn off the music and lanterns. Have some commercial value.Keywords: AT89C51;music boxes;buttons;Lantern引言21世纪,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

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INC R0 INC R5 INC R6 CJNE R6,#N+1,SET_TAB ;*********************************** MOV TMOD, #61H MOV TH1,#0FFH MOV TL1,#0FFH SETB ET1 SETB ET0 SETB PT1 SETB IT0 SETB IT1 SETB EX1 SETB EX0 SETB EA SETB TR1 SETB P1.0 ;设置F0=0,用来作暂停/播放的标置位用
CLR F0 MOV 22H,#01H MOV DPTR,#OUT_TAB MOV A,22H MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#8004H MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#8002H MOV A,#01H MOVX @DPTR,A MOV R7,#00H START0: MOV R4,#00H MOV R0,#30H MOV A,R7 DPTR ADD A,R0
图2.8 播放/暂停子程序功能图
2)曲目选择子程序功能模块的设计与实现
曲目选择子程序分为上一曲子程序和下一曲子程序。上一 曲和下一曲功能实现方式类似,分别由外部中断和外部中断。 下面以实现上一曲功能为例:首先设置标识符R7初始值为 00H。当按键产生中断信号,上一曲中断子程序改变标识符R7 的值为01H并改变曲目R0的值。播放子程序判断出标识符R7改 变后,先将R7赋值为00H,然后跳转到曲目识别子程序。具体 流程图如图2.9所示。
附 录2 总电路图 附 录3 程序代码
N EQU 3 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP LAST_SONG ORG 000BH AJMP F_T0 ORG 0013H AJMP NEXT_SONG ORG 001BH AJMP START_PAUSE ORG 0030H MAIN: MOV DPTR,#TABLE MOV R0,#30H MOV R5,#00H MOV R6,#1 SET_TAB: MOV A,R5 ;设置每首歌曲的入口信息,存放在以30H开始 的存储单元中。 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC R5 INC R0 MOV A,R5 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC R5 INC R0 MOV A,R5 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC R0 INC R5 MOV A,R5 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A
如图2.6播音电路所示,播音电路是由数字扬声器连接p1.0 接口实现音乐的输出。如果通过p1.0直接接通扬声器,肯定不
会发出音乐,这里还需要通过一个三极管将电流放大,然后通 过单片机调用相应程序,并将音乐信号由p1.0口输出,驱动扬 声器发出美妙的音乐。
图2.6 播音电路
2.2 主程序设计
主程序实现对单片机进行初始化后,进入曲目识别子程 序,进行歌曲曲目判断。确定歌曲曲目后,数码管再进行显 示。然后,子程序对是否播放进行循环判断,得到播放中断的 指令后再进行播放。 执行播放后,关闭数码管显示并调用查表子程序进行播放 音乐。在播放音乐的过程中,查表子程序循环判断音乐是否结 束。当音乐结束时,程序跳转回曲目识别子程序。 主程序流程图如图2.7所示。
沈阳航空航天大学
课 程 设 计 报 告
课程设计名称:单片机系统综合课程设计 课程设计题目:基于51单片机的音乐盒的设 计与实现

第1章 总体设计方案 1.1 设计原理 1.2 设计思路 1.3 实验环境 第2章 详细设计方案 2.1 硬件电路设计 2.2 主程序设计 2.3 功能模块的设计与实现 第3章 结果测试及分析 3.1 结果测试 3.2 结果分析 参考文献 附录1:元件清单 附录2: 总电路图 附录3: 程序代码
图2.7 主程序流程图
2.3 功能模块的设计与实现
功能模块包括,对开始/暂停,上一曲,下一曲三个中断
子程序的设计,具体的设计与实现如下几点所示:
1)播放/暂停子程序功能模块的设计与实现
播放/暂停在程序利用内部中断T0口。将T0口设为计数中 断并工作在方式2下。标识符初值赋值为R1=00H,计数初值设 为TH0=0FFH,TL0=0FFH。当按键第一次产生中断信号时,播放/ 暂停子程序改变标志符R1,将其赋值为01H。此时播放器由暂 停状态进入播放状态。当按键第二次产生中断信号时,播放/ 暂停子程序判断R1是否为02H后,将R1再次赋值为00H。此时, 播放器由播放状态进入暂停状态。具体流程图如图2.8所示。
图2.1 硬件电路连线图
1) 单片机电路的设计
图2.2是8751单片机图,8751单片机是把那些作为控制应用 所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上, 除模拟比较器外其内部结构与8051内部结构基本一致。如果按 功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器、数据存储 器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断 系统及特殊功能寄存器。它们都是通过片内单一总线连接而 成,其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。但 对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方 式。在8751单片机中存在中断源,其中有两个外部中断源、两 个内部中断源和一个串行中断源。通过TXAL1 与TXAL2输入 时钟信号,通过p0.0~p0.7输出控制现实控制信号的显示,通过 P1.0输出控制蜂鸣器发声,有INT0,INT1,T1分别作为上一 曲、下一曲和开始暂停的控制输入。
1.3 实验环境
硬件环境:Lab6000实验箱,PC机。 软件设计方案
2.1 硬件电路设计
硬件电路的设计需要借助Protel软件来实现。基于单片机音 乐盒的硬件电路设计是由8751单片机芯片、晶振电路、键控 电路、播音电路和显示电路几部分组成,总体框架图如图2.1 所示。
参考文献
[1]王爱英.计算机组成与设计 [M]. 北京:教育出版社,2003 [2]杨素行.微型计算机系统原理及应用 [M]. 北京:清华大学出 版社,1996 [3]张雪兰.汇编语言程序设计 [M]. 北京:清华大学出版社, 2006 [4]龚尚福.微机原理与接口技术 [M]. 西安:西安电子科技大学 出版社,2003 [5]王中民.微型计算机原理 [M]. 西安:西安电子科技大学出版 社,2003 [6]沈美明,温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计[M]. 北京:清华 大学出版社,200

第1章 总体设计方案
.1 设计原理
电子音乐已广泛地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,制作原理也各不相同。声 音是通过振动产生的。单片机对某一I/O引脚以一定的频率循 环置1和清0,这一引脚便产生一定频率的方波,该方波通过放 大后作用于扬声器便产生一定频率的声音。若改变输出方波的 频率,产生的声音也就改变了。通过控制输出方波的时间长 短,声音的长短也就得到控制。因此,根据乐谱,单片机就可 产生电子音乐。音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。单片 机控制的音乐发生器系统由硬件电路和软件两部分构成。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。软件编程时,可 用51系列单片机的汇编语言。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。
乐曲。同时在LCD显示歌曲序号和歌曲名称。
2) 总体方案实现
(1)要产生音频脉冲,只要算出某一音频的周期(1/音 频),然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计 时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相, 然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相,就可在I/O脚上得 到此频率的脉冲。 (2)利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1 下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为 523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时 956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音 D0(523HZ)。
附 录1 元件清单
名称 电阻 数码管 开关 单片机 三极管 扬声器 电源 电容 晶振 译码器 地址锁存器 七路反向器 三态反向八D锁 存器 数量 (个) 3 1 3 1 3 1 2 3 1 1 1 1 1 74LS138 74LS373 ULN2003A 74LS374 AT89C51 2N3906 SPEAKER 5V 22pf(2个) CRYSTAL 7SEG-DIGITAL BUTTON 型号 备注
图2.2 8751单片机
2) 键控电路的设计
如图2.3控制电路所示,下一曲按键与单片机的INT1相连、 上一曲按键与INT0相连、开始/暂停键与T1相连。当电键按下 时接口接低电平,从而实现对音乐播放器的控制。下一曲按键 接通实现下一曲更换,上一曲按键接通实现上一曲更换,开 始/暂停按键接通实现开始/暂停操作。
1.2 设计思路
采用汇编语言程序设计的方法结合硬件电路设计方法,利 用Lab6000实验箱上已有芯片来实现音乐盒的各项功能。
1) 提出方案
利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出 脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相就 可在I/O脚上得到此频率的脉冲。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
3.2 结果分析
调试过程中所遇到的问题: (1)在歌曲中,当遇到一个音符发音为4拍,在编曲中为 *CH,因时间较长,当定时器T1此时来中断时,就会对歌曲播 放产生影响,若改为发音一拍,中断对歌曲播放影响减弱,但 音乐效果变差。 改进方案:若采用可以定时时间更长的单片机,可以避免 所有问题。 (2)数码管显示的时间与真正的时间进度不一致。 原因分析:定时器初值设置有误。本次设计的晶振为 6MHZ,而程序中的初值却设置成了6MHZ晶振所采用的值5000, 导致显示的时间比真正的时间要慢。
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