《基于ATmega16单片机的音乐播放器设计》.docVIP

音乐播放器设计 姓名： 学号： 班级： 目录 1概述 1 1.1 课题意义 1 1.2设计方案 1 1.3研究内容 1 2 系统总体方案介绍 2 2.1 系统组成框图 2 2.2 音乐盒的功能结构图 2 3硬件设计 3 3.1 总体设计框图 3 3.2各部分硬件设计及其原理 3 3.2.1 ATmega16简介 3 3.2.2 LED显示电路设计与原理 3 3.2.3 时钟振荡电路 3 3.3 硬件电路图及功能 4 4软件设计 5 4.1音调、节拍以及编码的确定方法 5 4.1.1 音调的确定 6 4.1.2 节拍的确定 6 4.1.3 编码 7 4.2 软件程序设计 7 4.2.1 程序流程图及相应代码块 7 4.2.2 程序源代码（见附录A） 10 5调试 10 5.1 检查硬件连接 10 5.2 检查软件系统 10 5.3 测试结果 10 5.3.1．总体运行图 10 5.3.2．花样灯 11 6总结 11 7心得体会 11 8参考文献 11 9附录A 原理图 12 10附录B 程序源代码及注释 13 基于ATmega16单片机的音乐播放器设计 【摘要】本设计是一个基于ATmega16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，一个用来切换歌曲，另一个用来切换播放速度，本音乐盒共有两首歌曲。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ICC AVR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。 【关键字】音乐盒；ATmega16单片机；ICC AVR； PROTEUS； 音调 1概述 本设计是以ATmega16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。 1.1 课题意义 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报时，而将大小的钟表装上机械装置，被称为可发出声音的组钟。音乐盒有着300多年的发展历史，是人类文明发展的历史见证。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。1.2设计方案 设计一个基于ATmega16系列单片机的音乐盒，利用按键切换演奏出不同的乐曲。蜂鸣器发出某个音调，与之相对应的LED亮起。使用两个按键，一个用来切换歌曲，另一个切换八路LED的变化花样。 1.3研究内容 1）电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。 演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，八路LED随着音乐变化。 花样灯模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声 2）按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共两首歌曲。 3）按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共三种花样。 此电路的程序只占用了1K左右，可编制更多的音乐和LED花样，使系统的功能更加强大。 2 系统总体方案介绍 2.1 系统组成框图 音乐盒的系统结构以AT89C51单片机位控制核心，加上2个按键、时钟复位电路、蜂鸣器、LED模块组成。单片机负责接收按键的输入，根据输入控制音乐播放曲目和音乐花样灯的显示样式以及蜂鸣器发音。系统组成框图如图2.1所示。 图2.1 系统组成框图 2.2 音乐盒的功能结构图 音乐盒的功能结构如图2.2所示。Key1负责切换播放歌曲，播放歌曲共2首，分别是挥着翅膀的女孩和寂寞沙洲冷。Key2负责切换LED显示花样，显示花样共3种，第一种顺序显示，第二种由两边向中间移动然后向两边移动，第三种循环显示。 图2.2 音乐盒功能结构图 3硬件设计 3