电子音乐闹钟的设计与仿真

本科毕业设计题目电子音乐闹钟的设计与仿真

摘要

电子音乐闹钟在日常生活中具有很广泛的应用。本课题设计了一个基于单片机控制的电子音乐闹钟，从硬件和软件两个方面对系统进行了详细设计。硬件系统主要包括单片机主控模块、显示模块、按键模块和音乐播放模块。其中单片机模块采用AT89C51，显示模块采用简单实用的数码管，音乐播放利用扬声器发声控制。系统能够准确地显示时、分、秒信息，通过独立按键实现时间调整和闹钟时间的设置，能够定时播放预先设置的电子音乐。软件方面基于模块化编程思想，开发环境采用Keil C51。最后利用硬件仿真软件Proteus构建硬件仿真平台，对系统进行了功能验证。仿真结果充分说明系统设计是完全可行的。

关键词：单片机；电子音乐闹钟；LED数码管；独立按键

ABSTRACT

Electronic music alarm clock has a wide range of applications in our daily life. This topic has designed a based on single chip microcomputer control electronic music alarm clock, from two aspects of hardware and software of the system has carried on the detailed design. Hardware system mainly includes the SCM control module, display module, key module and music playback module. The AT89C51 single chip microcomputer module, display module adopts the simple and practical digital tube, music playback using speaker voice control. System is able to accurately display hours, minutes and seconds, through independent key implementation time adjustment and the alarm time Settings, can play a preset electronic music regularly. Software based on the modular programming ideas, development environment Keil C51. Finally using hardware emulation software Proteus simulation platform building hardware, the system functional verification. The simulation results fully show system design is completely feasible.

Key words:Single chip microcomputer; Electronic music alarm clock; LED digital tube; Separate button

目录

1 引言 (1)

1.1 研究目的和意义 (1)

1.2 本系统主要研究的内容 (1)

2 方案的选择和论证 (1)

2.1 单片机型号的选择 (1)

2.3 显示器的选择 (2)

2.4 计时部分的选择 (2)

2.5 单片机播放音乐原理 (3)

2.5.1 音调的确定 (3)

2.5.2 音乐节拍的产生 (3)

3 电子音乐闹钟系统详细设计 (4)

3.1 系统功能方框图 (4)

3.2 硬件详细设计 (5)

3.2.1 AT89C51 单片机简介 (5)

3.2.2 晶振电路 (6)

3.2.3 复位电路 (7)

3.2.4 键盘电路的设计 (7)

3.2.5 显示电路 (8)

3.2.7 显示驱动模块 (8)

3.2.8 发音电路模块 (9)

3.3 软件详细设计 (9)

3.3.1 主程序设计 (9)

3.3.2 定时器定时模块 (10)

3.3.3 闹钟模块 (11)

3.3.4 计时模块 (11)

3.3.5 键盘扫描模块 (13)

3.3.6 播放音乐模块 (14)

4 系统调试 (15)

4.1 软件介绍 (15)

4.1.1 PROTEUS ISIS 软件介绍 (15)

4.1.2 KEIL C51 软件介绍 (15)

4.2 利用Proteus和Keil进行联合调式 (15)

5 仿真结果 (17)

6 结论 (18)

参考文献 (19)

致谢 (20)

附录 (21)

1 引言

1.1 研究目的和意义

目的：设计一个电子闹钟，该闹钟可由使用者自己校准时间并根据需要在规定的时间发出音乐提醒使用者，防止遗忘时间。

意义：电子音乐闹钟在生活中很常见，有了它，使得我们忙碌的生活不在枯燥，也不用担心会错过什么重要的事。随着现在生活压力的增大，失眠现象已经很普遍，特别是当第二天有重要事情的时候，老是怕睡过而导致人们睡不好，有了电子闹钟，我们再也不用担心这种事会发生了，而是能好好地睡到闹钟闹醒的那一刻，如果再加上那么一段美妙的音乐，这样，我们会伴随柔和的音乐而起床。所以，电子音乐闹钟给人们的生活带来了极大的方便。于是，研究这样一个电子音乐闹钟有着非常现实的意义。

1.2 本系统主要研究的内容

本设计主要研究用proteus和keil协同仿真一个电子音乐闹钟，主要包括硬件电路详细设计和软件详细设计两方面。其中硬件电路部分可分为四个模块： 键盘模块；②显示模块；③计时模块；④音乐播放模块。软件部分则应做到程序的准确、简单、可读性强。最后通过硬软件的结合实现电子音乐闹钟的精确计时、闹钟设置和播放音乐功能。

2 方案的选择和论证

2.1 单片机选择

通过分析多种单片机，认为AT89C51 是比较适合做电子音乐闹钟的芯片，