at89s52单片机的数字音乐盒设计

第1章绪论

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

自上世纪90年代，嵌入式技术已经成为通信和消费类电子产品的共同发展方向。移动通信终端是集成移动通信功能的嵌入式系统产品，是一个软件和硬件有效综合、集成的系统。

21世纪是知识经济时代。其中以电子技术的发展最为迅速，以电子产品为介质的通讯和应用更是日新月异，不短飙升。实际型的应用技术越来越向着顶端发展，更新周期不断缩短。在人才竞争的当今社会，选择有着实际技术型的人才已经是用人单位首先考虑的因素。为此，学校开展了电子课程技术的设计，目的在于提高和加强学生的实践技能，为就业奠定基础。电子课程设计是配合电子技术基础的课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。它能巩固电子技术的理论知识，提高电子电路的设计水平，加强综合分析和解决问题的能力，进一步培养学生的实验技能和动手能力，启发学生的创新意识和创新思维。这将对学生毕业以后从事电子方面的工作有很大的帮助。

1.1课题的背景及意义

音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的钟塔宝石，而将大小的钟表上机械装置，被称为“可发出声音的祖钟".

1598年，意大利籍耶稣会士利玛窦第一次来北京，随行礼物中就有八音琴一台。这是有史书记载的最早进入中国的八音琴。经过各种的发明创造，1780前后，拉匀芳的瑞士人从人偶自动钟的原理获得启示，发明了一种令人称赞的机制——机械鸟鸣钟。

1796年，日内瓦钟匠的发明，给机械音乐盒带来了革命性的改变，使音乐盒钟的体积缩小达到极限，而在接下来的世纪得以成功的发展。1870年，德国的发明家首创了盘式音乐盒。

17世纪初，音乐盒的工业成为瑞士超过制表和缝制蕾丝业的第一大产业，这使得位于瑞士侏罗山边的小镇文明于世。

1.2单片机的应用

单片机是在工业测控需要背景下而产生的，在一个应用系统中。按照测控系统的特点和要求，单片机的应用可分为单机应用和多机应用两大类。我们这次要完成的单片机课程设计就是它的单机应用，下面在介绍一下单片机在单机应用领域内的主要内容。

（1）智能产品单片机与传统机械产品相结合，使传统机械产品结构简化，控制智能化，购成新一代机电一体化产品。目前，利用单片机构成的智能产品已广泛应用于家用电器、办公设备、数控机床、纺织机械、工业设备等行业。

（2）智能仪表目前，各种传感器、变送器、控制仪表已普遍采用单片机应用系统。它集测量、处理、控制功能于一体，具有各种智能化功能，如存储、数据处理、查找、判断、联网和语音等功能。单片机构成的智能仪表，能使仪表具有数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化等优点，赋予测量仪表以崭新的面貌，使传统的仪器、仪表发生根本性的变革，它代表了仪器仪表的发展趋势。

（3）测控技术用单片机构成的各种工业控制系统中的数据采集系统具有工作

稳定可靠、抗干扰能力强的优点，如炉温恒温控制系统、电镀生产自动控制系统等。

（4）智能接口在计算机系统，特别是较大型的工业测控系统中，除通用外部设备外，还由许多外部通信、采集、多路分配管理、驱动控制等接口。这些外部设备与接口如果完全由主机进行管理，势必会造成主机负担过重，运行速度降低，接口的管理水平也不可能提高。如果用单片机进行接口的控制与管理，单片机与主机可并行加工处理，可以大量降低接口的通信密度，极大的提高了接口控制管理水平。在一些通用计算机外部设备上，已实现了单片机的键盘管理、打印机控制、绘图仪控制、硬盘驱动控制等。

1.3项目要求

（1）利用单片机的I/O口产生的方波驱动蜂鸣器发声；

（2）能连续播放10首音乐，并有开关键、暂停键、上一曲及下一曲控制键；

（3）利用LCD液晶模块显示歌曲的序号、播放时间；

第2章方案的选择与实现

2.1方案的设计的选择

2.1.1．方案设计

方案1：用四个按键控制音乐的播放。3 个按键选择 3 首不同的音乐播放，另一个按键控制音乐的停止。按下播放键，用一点简单的控制之后，才开始播放音乐。比如，用定时器控制，亮灯倒计时10 秒然后触发音乐播放。

方案2：用4*4 小键盘来实现音乐的选择播放，1～A 按键控制播放10 首音乐，C～F 按键分别实现欢迎页面、上一首、下一首、停止播放。

方案3：由于计算器需要比较多的输入输出口，所以选择使用内部存储资源比较多的AT89C52 单片机，8 位LED 动态显示。

扬声器可以用一个准I／O 口，采用AT89C52 作为运算和控制单元完全满足系统的需求。使用方案三。

2.2系统原理

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。

2.3系统的结构与控制要求

2.3.1系统的结构

图2.1基于AT89S52单片机的数字音乐盒系统框图

2.3.2系统控制要求

音乐盒可实现功能：

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）

可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。