基于单片机的音乐盒设计
基于51单片机音乐盒课程设计
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 -
上拉电阻就是将电源通过电阻接到输出端。如果输出端是OC(集电极开路，TTL)或OD(漏极开路，CMOS)输出，不接上拉电阻则输出端无驱动能力。对于P1、P2、P3口内部就以及有上拉电阻，如果其端口电流较大，电平就会降低（电阻大，相应压降也太大），就可以通过外接上拉电阻（就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上，这时总电阻减小，总电流增大）提供电流分量，将电平“拉高”。
本设计中的晶振振荡电路（如图2）是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于电路的负载电容。同时，晶振可以等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。其中端点1接STC89C52RC芯片的19引脚，端点2接芯片的18引脚。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄所以即使其他元件的参数变化很大这个振荡器的频率也不会有很大的变化。本实验中使用的是22PF的电容，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22PF的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择，但本设计简易，所以对于等效输入电容带来的误差不予讨论。
1.2
完成该模块的硬件和软件的设计，在Proteus软件上仿真通过后，用Altium_Designer软件进行PCB单面板的绘制，修改合理后制成单面覆铜板。随后将程序下载到单片机进行硬件验证。最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明文档。
基于单片机的音乐盒设计
基于单片机的音乐盒设计音乐盒是一种小型的自动播放音乐的装置，它以其独特的装饰性和音乐的美妙而备受欢迎。
随着电子技术的发展，基于单片机的音乐盒也逐渐出现并成为主流。
本文将从硬件设计和软件设计两个方面介绍基于单片机的音乐盒设计。
一、硬件设计1.单片机选择单片机是音乐盒的核心控制器，其选择应根据功能需求和成本考虑。
常用的单片机有PIC、AVR和ARM等。
PIC系列单片机成本较低，易于上手，适合初学者使用。
AVR系列单片机性能较好，适合需要复杂功能的设计。
ARM系列单片机功能强大，适合需求较高的应用。
2.电源电路音乐盒的电源电路需要保证供电稳定，并根据电源需求选择适当的电池或适配器。
一般情况下，音乐盒可以采用锂电池供电，以方便携带和使用。
3.音乐模块音乐模块是音乐盒的关键组成部分，用于播放音乐。
音乐模块通常由音源芯片和音响组成。
音源芯片可以选择解码芯片或音频模块，用于解码和播放音乐文件。
音响部分可以选择扬声器或耳机输出，以提供清晰的音乐效果。
4.控制按钮和指示灯音乐盒需要设计控制按钮和指示灯，以便用户操作和状态显示。
控制按钮用于启动、暂停和切换音乐等操作，指示灯用于显示音乐播放状态和电源状态。
5.外部接口音乐盒可以设计外部接口，以便扩展功能。
常见的外部接口包括USB 接口、SD卡接口和蓝牙接口等。
二、软件设计1.系统框架音乐盒的软件设计可以采用简单的状态机或多任务系统。
简单的状态机可以实现音乐的播放、暂停和停止等基本功能。
多任务系统可以实现多个功能的并发运行，提高系统的灵活性。
2.音乐播放控制音乐盒的主要功能是播放音乐，因此需要设计音乐播放控制模块。
该模块可以提供音乐的选择、播放和暂停等功能。
可以通过中断或轮询方式检测按钮的状态，以实现用户的控制。
3.音量控制音乐盒通常需要设计音量控制功能，以满足用户的需求。
可以通过PWM方式控制音量大小，调节音量输出。
4.音乐存储和读取音乐盒需要设计音乐存储和读取模块，以方便用户选择和加载音乐。
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数字式音乐盒是一种音乐播放器，它通过数字技术存储和播放音乐。
基于单片机的数字式音乐盒可以使用单片机控制音乐的播放，实现音符和旋律的发声和控制。
本文将介绍如何设计一款基于单片机的数字式音乐盒。
一、音乐盒基本原理音乐盒是通过一个带有齿轮的转子，以弹簧的力量驱动，使得钢片受到磁力响应并发声，从而发出旋律。
数字式音乐盒是通过数字技术将音乐编码为数字信号，并存储在芯片中，通过解码器将数字信号还原为音符和旋律发声。
二、单片机控制电路设计1.芯片选择要设计一个数字式音乐盒，需要先选择一款合适的单片机，常用的有AT89C51、STC89C52等。
这里选择一款性能好且价格适中的STC89C52单片机。
2.存储器选型数字式音乐盒的数字信号需要存储在内存中，为了方便起见，使用一个4Mbit的Flash记忆芯片作为存储器。
3.音频输出电路数字信号需要通过解码器进行还原后才能通过音频输出电路输出。
可以使用一对耳机或者喇叭，同时需要用到音量电位器控制音量。
三、软件程序设计1.数字信号编解码算法的设计，可以使用目前较为流行的MIDI编码格式。
2.音乐信号输入模块设计，可以使用USB接口或SD卡接口。
3.数据接收模块设计，可以使用串行通信或者并行通信。
4.数字信号存储模块设计，使用Flash记忆芯片。
5.控制模块设计，实现单片机控制音乐盒的所有操作。
四、实现效果基于单片机的数字式音乐盒实现较为简单，但是需要注意以下几点：1.考虑使用定时器计算控制音乐的播放时间，保证旋律按照要求执行。
2.使用ADC(模拟-数字转换器)读取音量电位器值，对音量进行控制。
3.在使用USB接口时，需要有电路板，使得USB通信接口稳定，可靠。
基于单片机的数字式音乐盒是一种方便实用的音乐盒，通过数字技术的运用，实现了音乐的存储和播放，可广泛应用于各个领域中。
单片机的音乐盒设计报告
单片机的音乐盒设计报告一、引言音乐盒作为一种能够带来美妙旋律的装置，一直以来都深受人们的喜爱。
随着科技的不断发展，单片机技术的应用使得音乐盒的设计更加多样化和智能化。
本报告将详细介绍基于单片机的音乐盒的设计过程，包括硬件设计、软件编程以及最终的实现效果。
二、设计目标与需求本次设计的目标是制作一个基于单片机的音乐盒，能够播放多首预存的音乐曲目，并且可以通过按键进行曲目选择和控制播放暂停等功能。
具体需求如下：1、能够存储至少三首不同的音乐曲目。
2、具备简单直观的操作界面，通过按键实现曲目切换、播放暂停等功能。
3、具有良好的音质输出，能够清晰地播放音乐。
4、设计成本低，易于实现和维护。
三、硬件设计1、单片机选择选用 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有丰富的 I/O 端口和较高的性价比，能够满足本设计的需求。
2、存储模块使用 EEPROM 芯片（如 AT24C02）来存储音乐曲目数据，以便在掉电情况下仍能保存曲目信息。
3、音频输出模块采用无源蜂鸣器作为音频输出设备，通过单片机的 I/O 端口输出不同频率的方波信号来驱动蜂鸣器发声。
4、按键模块设置四个独立按键，分别用于曲目选择、播放、暂停和停止功能。
5、电源模块采用 5V 直流电源为整个系统供电。
四、软件设计1、编程语言选择使用 C 语言进行编程，具有较高的可读性和可移植性。
2、主程序流程系统初始化，包括单片机端口设置、EEPROM 读取等。
进入按键扫描循环，检测按键操作并执行相应的功能。
根据当前曲目播放状态，输出相应的音频信号。
3、音乐数据存储与读取将音乐曲目数据以特定的格式存储在 EEPROM 中，通过读取相应地址的数据来获取曲目信息。
4、音频信号产生根据不同的音符频率，计算出对应的方波周期，并通过定时器中断来产生相应频率的方波信号，驱动蜂鸣器发声。
五、系统实现与调试1、硬件焊接与组装按照设计原理图，将各个硬件模块焊接在电路板上，并进行组装和连接。
基于AT89C52单片机的音乐盒设计方案
1/4和1/8节拍的时间设定
曲调值
DELAY 曲调值 DELAY
调4/4
125毫秒
调4/4 62毫秒
调3/4 调2/4
187毫秒 250毫秒
调3/4 94毫秒 调2/4 125毫秒
对于单片机来说，产生不同频率的脉冲是非
常方便的，利用单片机的定时/计数器来产生这样
的方波频率信号。因此，需要弄清楚音乐中的音
Page 3
传统音乐盒
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设计任务及要求
本设计是以AT89C52芯片的电路为基础，外
部加上放音设备，以此来实现音乐盒的硬件电
路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器
■设 使其演奏出优美动听的音乐。用户可以按照自
■计 己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单
■任 片机的存储器中。该系统具有很好的通用性，
21
基于AT89C52单片机的音乐盒设计
论文结构
1 2 3 4 5
■课题意义、任务及要求 ■应用软件简介 ■设计方案 ■设计结构 ■系统电路图
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设计意义
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 ■设 能动摇，而且价格昂贵，不能实现大批量生产。 ■计 本文设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的电子 ■意 式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小巧，能演奏 ■义 多个曲目且携带方便。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，且价格便宜。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。
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。
单片机数字音乐盒设计
单片机数字音乐盒设计
单片机数字音乐盒是一种基于单片机的音乐播放器，可以通过程序控制播放不同的音乐。
下面是一个简单的单片机数字音乐盒的设计思路：
1. 材料准备：
- 单片机：选择一种合适的单片机，如Arduino或者STM32等。
- 扬声器：选择一种合适的扬声器，可以是小型的音箱或者
蜂鸣器等。
- 按键：选择一组适量的按键，用于控制音乐的播放、暂停、切换等功能。
- 电源：准备一块适量的电源供电给单片机。
2. 程序设计：
- 编写单片机的控制程序，包括初始化单片机和音频模块、
判断按键输入、控制音乐的播放等功能。
- 将音乐转化为单片机可识别的数据，可以将音乐文件先转
化为.wav格式，再通过程序将.wav文件转化为单片机可以播
放的数据格式。
3. 连接电路：
- 将单片机与扬声器连接起来，通过合适的音频线连接扬声
器的输入端和单片机的输出端。
- 连接按键到单片机的输入口，使单片机可以接收到按键的
输入信号。
4. 调试测试：
- 将单片机与电源连接并上电。
- 通过按键测试音乐的播放、暂停和切换等功能。
- 如果出现问题，可以通过调试程序和检查电路连接等方式进行故障排除。
基于51单片机的音乐盒的设计-毕业设计
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 microcomputer 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 microcomputer principle, the hardware circuit and software compilation, designed to produce aplug-in music box. The music box is composed 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 (3)1 引言 (4)1.1 音乐盒的意义 (4)1.2 研究内容 (5)2.1系统总体框架图 (6)2.2音乐盒的设计原理 (6)2.3 单片机芯片概述 (6)3 硬件电路设计 (8)3.1 单片机最小系统原理图 (8)3.1.1 复位电路 (8)3.1.2 晶振电路 (9)3.1.3时钟电路 (9)3.2 LCD显示模块 (9)3.3 继电器模块 (11)3.3.1电磁继电器的工作原理和特性 (11)3.3.2 固态继电器的工作原理和特性 (12)3.3.3 继电器主要产品技术参数 (12)3.4 按键模块 (12)3.5 其它 (13)4 软件设计 (14)4.1 软件总体流程图 (14)4.2播放/暂停子程序 (15)4.3 LCD显示模块软件设计 (17)4.3.1 LCD的初始化函数 (17)4.3.2 LCD与继电器的函数 (17)5 系统实现 (19)5.1 硬件调试 (20)5.1.1 按键控制的实现 (20)5.1.2 LCD显示 (20)5.1.3 其他 (21)总结 (22)致谢................................................ 错误!未定义书签。
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。
基于单片机的点阵音乐盒设计
基于单片机的点阵音乐盒设计
基于单片机的点阵音乐盒是一种通过单片机控制点阵LED灯
来显示音符，将音符转化为电信号的音乐盒。
它的主要原理是通过单片机控制点阵LED灯的亮灭，产生不同的音符，从而
实现音乐的播放。
设计基于单片机的点阵音乐盒，需要考虑以下几个方面：
1. 单片机的选择
根据功能和成本等考虑，可以选择常见的单片机，例如
MSP430或STM32等。
同时，需要保证单片机的性能能够满
足音乐盒的要求，例如需要具有足够的存储空间和运算能力等。
2. 点阵LED的选型
点阵LED的选型需要结合电路设计和后续的程序控制。
可以
考虑使用8x8、16x16等不同规格的点阵LED。
3. 程序设计
程序设计是整个点阵音乐盒设计的核心。
需要将音符转换成电信号发送到点阵LED灯。
可以使用计时器来控制音符的持续
时间和频率等参数，从而实现音乐播放的效果。
除了以上几个方面，还需要设计电路、音符存储和外壳等方面。
设计电路时需要考虑到单片机和点阵LED的驱动，以及电源
电路等方面。
另外，为了方便程序设计，可以将不同音符的电信号进行编码，存储在EEPROM中，方便单片机读取和控制。
外壳设计可以根据使用者的需求和喜好进行，可以是简单的塑料外壳，也可以是制作精美的木质外壳。
基于单片机的点阵音乐盒具有设计成本低、可制作的优点，也方便用户自行学习制作。
此外，可以根据需要进行功能扩展，例如增加MP3播放等功能。
它适合于音乐入门者或DIY爱好者制作。
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引言：电子音乐盒是一种能够播放预先录制音乐的装置。
传统的音乐盒通常使用机械装置来驱动音乐的播放，而基于单片机的电子音乐盒则采用了电子技术来实现这一功能。
本文将介绍基于单片机的电子音乐盒的设计与实现。
设计方案：1.输入模块：输入模块主要负责接收用户的输入，包括选择音乐和设置播放模式。
可以使用按钮、旋钮或触摸屏等方式来作为输入设备。
当用户选择音乐或设置播放模式时，输入模块将会发送相应的信号给控制模块。
2.存储模块：存储模块用于存储音乐的数据，可以使用闪存、SD卡或EEPROM等存储设备。
音乐的数据可以通过计算机编程的方式进行录制和存储。
3.解码模块：解码模块是将存储模块中的音乐数据解码为可供音频输出的信号。
解码模块通常包括一个解码器芯片和一些辅助电路，用于将数字信号转换为模拟信号。
4.音频输出模块：音频输出模块用于将解码模块输出的音频信号转换为可听的声音。
音频输出模块通常包括一个功放芯片和声音放大器等辅助电路。
5.控制模块：控制模块是整个音乐盒的核心，它接收输入模块的信号，并根据输入信号来控制存储模块、解码模块和音频输出模块的工作。
控制模块通常由一块单片机芯片和一些外围电路组成。
实现步骤：1.设计音乐数据格式：根据实际需求设计音乐数据的存储格式，包括音符音高、音符时长等信息。
可以使用标准的音乐符号来表示音乐数据。
2.编写控制程序：使用适当的编程语言编写控制程序，程序可以根据输入信号来选择和播放音乐。
控制程序需要与输入模块、存储模块、解码模块和音频输出模块进行交互。
3.实现输入模块：根据设计方案中的输入要求选择合适的输入设备，并编写对应的驱动程序。
驱动程序可以根据用户的输入来改变控制程序的运行状态。
4.实现存储模块：选择合适的存储设备，并编写读取和写入音乐数据的程序。
存储模块的程序可以根据控制程序的请求来读取特定的音乐数据。
5.实现解码模块：选择合适的解码器芯片，并编写相应的解码程序。
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。
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。
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。
基于单片机的音乐盒设计
摘要本设计采用了蜂鸣器发声来实现歌曲的播放，能保持基本音调不变，流畅播放出歌曲。
现选用AT89S51单片机。
主要设计模块包括数码管显示部分，功能键盘部分，蜂鸣器发声部分，彩灯部分。
显示部分管采用共阳极数码管，通过单片机控制实现歌曲序号的显示；功能键盘采用按键开关，通过单片机的控制来实现歌曲播放顺序的调换和暂停播放功能；蜂鸣器实现歌曲播放；彩灯是由普通发光二极管代替，能实现单色长亮和闪烁效果。
此次设计要利用单片机及KeilC51编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工等方面知识,用KeilC51编程软件编程，用PROTEUS单片机仿真软件仿真。
最后制作实物，将程序下载到单片机中，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。
关键词：AT89S51单片机;方波; 音调ABSTRACTThis design USES the buzzer to realize the voice of play songs, can maintain the same basic tones, fluent plays songs. Now choose AT89S51. The main design module to include digital tube display section, the function of the keyboard, a buzzer of voice, the lantern parts. Shows part of the tube is altogether anode digital tube, through the single-chip microcomputer control realization of songs serial number display; The keyboard function button switches, through the single-chip microcomputer control to realize the order of the songs played exchange and suspend play function; Songs played buzzer realize; Lights is by ordinary leds instead of, can realize the monochrome long bright and flickering effect.This design using single chip computer to KeilC51 programming and software programming and PROTEUS single-chip microcomputer simulation software and electronic electrician aspects knowledge, with KeilC51 programming software programming, with PROTEUS single-chip microcomputer simulation software simulation. Finally making real, will program downloaded to single chip microcomputer, the use of I/O mouth produce a certain frequency of square wave, drive a buzzer, a different tone, thus playing music.Key words: AT89S51 microcontroller; square; tone目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................ I I 前言............................................................ I V 1 绪论.. (1)1.1国内外研究现状 (1)1.2单片机发展趋势 (1)2音乐盒总体设计 (2)2.1设计功能要求 (2)2.2工作原理 (2)2.3总体设计框图 (2)3芯片的选择和介绍 (4)3.1MCS-51系列单片机简介 (4)3.2单片机的选择 (4)4系统硬件设计 (8)4.1电源电路的设计 (8)4.2单片机最小系统 (8)4.3数码管显示部分 (9)4.4键盘部分 (11)4.5蜂鸣器部分 (11)5系统软件设计 (13)5.1软件系统介绍 (13)5.2编程语言的选择 (13)5.3应用软件的选择—KEILC51 (13)5.4系统程序设计 (14)5.5系统的程序设计 (16)6系统仿真及硬件制作 (22)6.1仿真的必要性 (22)6.2系统仿真过程 (22)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)前言音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。
基于单片机的音乐盒设计
2014届本科毕业论文基于单片机的音乐盒设计姓名：张静伟系别：物理与电气信息学院专业：通信工程学号：100313037指导教师：吕广申2014年4月20日目录摘要与关键词 (II)0 引言........................................................................................................................... 错误！未定义书签。
1 整体设计方案........................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1 系统总体结构框图........................................................................................ 错误！未定义书签。
1.2 对音乐盒基本功能介绍................................................................................ 错误！未定义书签。
1.3 系统相关软件介绍........................................................................................ 错误！未定义书签。
2 系统整体硬件介绍................................................................................................... 错误！未定义书签。
2.1 硬件设计总体框图........................................................................................ 错误！未定义书签。
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课程设计（论文）课程名称：单片机原理及应用题目：音乐盒设计院（系）：信控学院专业班级：自动化1103姓名：艾新乐学号：110610310指导教师：张晓群2013年6月18日西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书专业班级：自动化1103 学生姓名：艾新乐指导教师（签名）：1、课程设计（论文）题目音乐盒设计2、本次课程设计（论文）应达到的目的课程设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力以及科技写作或设计能力。
要求学生在做课程设计的过程中要有意识地培养自己的实际能力。
通过本次课程设计的实践，了解单片机工作的原理及应用技术，掌握根据硬件电路设计软件的方法，了解设计过程中的各个基本环节，也为今后的实际应用奠定基础。
3、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）设计任务：设计一个以单片机为核心的数字音乐盒。
完成原理图设计，软件编制及设计报告。
具体要求如下：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。
2. 演奏的乐曲应不少于3首3. 可通过功能键选择乐曲、播放、暂停。
4. 可在LCD显示器上显示乐曲序号设计步骤：1）按照任务书的要求完成系统需求分析及功能定义。
2）完成原理图设计。
3）完成软件设计。
4）完成代码编写。
5）进行系统仿真调试。
6）撰写设计报告。
4、应收集的资料及主要参考文献1）《单片机原理及应用》西安电子科技大学出版社李建忠2）《基于Proteus的单片机应用技术》电子工业出版社江世明5、审核批准意见教研室主任（签字）设计总说明本设计分析了基于单片机的音乐播放器的工作原理，大概介绍了音乐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单片机的音乐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，实现了单片机音乐播放器对音乐的播放。
音乐播放器是现在生活中必备品，本次设计最终采用按键来实行音乐的播放/暂停、上下曲转换以及歌曲曲目数字的显示。
通过按键来改变歌曲，并且显示出相应歌曲的数字。
电路相对简单，硬件较少。
关键字：音乐播放器 8051单片机蜂鸣器 LED显示器目录第1章绪论 (1)第2章系统需求分析及功能定义 (2)2.1系统需求分析 (2)2.2 音乐播放器的功能 (2)2.3音乐播放器的组成 (2)第3章硬件设计 (3)3.1.晶振电路 (3)3.2.复位电路 (4)3.3.键盘部分 (4)3.4.LED (5)3.5.蜂鸣器部分 (5)3.6.整体说明 (5)第4章程序功能说明 (6)第5章程序流程图 (7)结束语 (8)致谢 (9)参考文献 (10)附录 (11)第1章绪论随着科技的不断发展，目前市场上出现了许许多多的音乐播放器，人们对播放器的需求也越来越广泛，对其要求也越来越高。
目前单片机的应用渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
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。
随着现代电子工业技术的飞速发展，一种用新的声源来制造音响的新型乐器脱颖而出，这就是目前人们熟知的电子音乐播放器。
目前市场上的音乐播放器形形色色，例如大家所熟悉的MP3，随着电子技术的不断发展，音乐播放器的发展也会进一步发展。
《单片机原理及应用》是一门实践性很强的计算机专业基础课程，除了课堂理论学习之外，还必须有强有力的实验环节相配合，否则学习效果就会受到很大影响。
所以配合该课程内容，我们已经在“开放式微机教学实验系统”（西安唐都科教仪器公司产品）上做了数码转换编程、运算类编程、分支程序设计、循环程序设计、子程序设计等纯汇编语言编程实验。
为了使我们不但掌握单片机原理及接口技术的基本原理、基本分析及设计方法和技术，而且能够较熟练地加以综合运用，特安排本综合实验，以加强对学生接口电路硬件、软件的分析与设计能力的训练，进一步加深对课程内容的理解。
本课题即是在这种背景下，对基于MCS－51单片机的音乐播放器的设计与实现进行了硬件及软件的设计，并给出了一套完整的解决方案，实现了单片机音乐播放器对音乐的演奏。
第2章系统需求分析及功能定义2.1系统需求分析系统除CPU核心部分外还需要与键盘连接以接收输入指令，连接LED显示器将要演奏的乐曲序号显示出来，通过连接扬声器使其发出音乐。
2.2 音乐播放器的功能基于单片机的定时和控制装置在许多行业中有着广泛的应用，而音乐播放器是其应用之一。
在基于单片机的音乐播放器电路中，除了基本的单片机系统和外围电路外，还需要外部的控制和显示装置。
在本设计中，输入装置是按键开关，由于控制音乐播放器的运行模式，显示装置是LED七段数码管。
此次设计的音乐播放器要求具有以下功能：1.音乐播放器按照从头到尾的顺序自动播放预先设定的乐曲，全部乐曲播放完毕则停止。
2.音乐播放器按照从头到尾的顺序自动循环播放预先设定的全部乐曲。
3.选定某一乐曲，随即输入选定乐曲的序列号，即按下数字键之一，音乐播放器对选定的某一乐曲开始循环播放。
4.选定某一乐曲，随即输入选定乐曲的序列号，即按下数字键之一，音乐播放器就从选定的某一乐曲开始播放，按照顺序自动播放到最后一首乐曲，乐曲播放完毕则停止。
5.当用户按下暂停键时，音乐播放器打断正在播放的某一乐曲，用户再次按下暂停键时，该乐曲继续播放。
6.当用户按下复位键时，音乐播放器终止正在播放的某一乐曲。
2.3音乐播放器的组成根据系统音乐播放器的功能要求，一个完整的音乐播放器电路相当于一个简单的单片机系统，该系统由按键开关、单片机、LED显示电路、扬声器控制电路4个方面构成。
1.51单片机。
51单片机为整个系统的核心部分，是带动整个系统工作的重要部件。
2.键盘输入。
键盘输入用来控制输入指令，发出指令至单片机，使单片机按照指令工作。
3.扬声器。
扬声器作为输出部分按照键盘给单片机的指令发出乐曲。
·LED 显示电路。
LED 显示器也作为输出部分，按照键盘给单片机的指令，显示正在演奏的乐曲。
图2.3.1 系统总框图第3章 硬件设计：3.1.晶振电路单片机需要一个时间基准来为各种操作提供秩序，此电路叫时钟电路，采用不同的接线方式可以获得不同时钟电路，有内部时钟电路和外部时钟电路,外部时钟电路会使电路复杂，故采用的是内部时钟电路。
时钟电路在单片机的外部通过XTAL1,XTAL2这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,构成稳定的自激振荡器.本系统采用的为12MHz 的晶振,一个机器周期为1us,C1,C2为30uF 。
3.2.复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。
为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。
复位电路分为上电自动复位和按键手动复位,如图2所示。
RST 引脚是复位信号的输入端,复位信号是高电平有效.这次采用的是手动复位，复位通过电容C3，C4和电阻R1,R2来实现,按键手动复位是图中复位键来实现的。
AT89C51 晶振电镀复位电路 七段显示数码管LED蜂鸣器 键盘电路图3.2.1 晶振电路和复位电路3.3.键盘部分键盘是由一组按压式或触摸式开关构成的阵列，是一种常用的输入设备。
键盘可分为编码式键盘和非编码式键盘两种。
（1）.编码键盘通过硬件电路产生被按按键的键码，这种键盘所需程序简单，但硬件电路复杂、价格昂贵通常不被单片机系统采用。
（2.）非编码键盘常用一些按键排列成行列矩阵，其硬件逻辑与按键编码不存在严格的对应关系，而要由所用的程序来决定。
非编码键盘的硬件接口简单，但是要占用较多的CPU时间，通常采用可编程键盘管理芯片来克服这个缺点。
本设计使用两种按键，一种是按键式非编码键盘和轻触式非编码开关。
图3.3.1 键盘电路3.4. LED七段显示器LED显示原理用P1.0-P1.6控制七段码a,b,c,d,e,f图3.4.1 LED显示电路3.5.蜂鸣器部分一般所指的蜂鸣器是以压电陶瓷为主要元件的。
压电陶瓷是一类有将压力与电流相互转换能力的特殊陶瓷。
这种能力缘于其特殊的晶体结构。
当压电陶瓷在一定方向上受到一个压力使其晶体结构发生形变时，它就会在内部产生一个电流，并且电流的变化与压力的变化密切相关。
反之亦然。
所以利用这一特性，在压电陶瓷上通过一定频率的电流，就会引起压电陶瓷微小形变，这一形变带动空气发生振动，如果频率适当，就可以被人耳所听见，也就是产生了蜂鸣声。
由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于单片机的I/O 口是无法直接驱动的，所以要利用放大电路来驱动，一般使用三极管来放大电流就可以了。
图3.5.1 蜂鸣器电路3.6.整体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,显示歌曲号。
（1） 硬件电路中用0INT 、1INT 分别接S1、S2作为上、下一曲的功能键（2） 用P1.0-P1.6控制七段码a,b,c,d,e,f 。
（3） 用P2.0口控制喇叭。
（4） 电路为12MHZ 晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf 。
图3.6.1 音乐盒原理图第4章 程序功能说明：6.1.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。
6.2.演奏的乐曲应不少于3首6.3.可通过功能键选择乐曲、播放、暂停。
6.4.可在LCD 显示器上显示乐曲序号第5章程序流程图开始初始化设置音节起始位置设置节拍间距读取音阶，音符显示当前播放歌曲序号节拍结束音乐结束图5.1音乐播放流程图结束语学期学习单片机的课时不多，对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，明显的改善了，首先对于硬件电路的工作原理有了进一步的学习，同时有了一个提升；软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都有了很大的进步。
在实验室呆了两天，对这门课程有了更深的认识，学到了许多在课堂中没有学过的。
通过这次课程设计，我体会到了成功的喜悦，听着自己设计的程序下载到单片机中播放出音乐,心理非常自豪。
这次的课程设计在一定程度上改变了我学习单片机这门课程的态度，从最初的认为学它没有什么实际意义，到如今爱上单片机学习，并希望能将理论运用到实践，设计出更好更完整的系统。
我明白了如果想要想做好一件事，就必须具备自信心，耐心，还要有毅力，要胆大心细，要勇于尝试，要手脑并用，最后才能完成一份满意的答卷。