毕业论文（设计）基于单片机STC89C52的数字音乐盒设计说明书.docxVIP

 PAGE \* MERGEFORMAT 29 基于单片机STC89C52的数字音乐盒设计 引言 1.1设计的目的 通过课程设计，让学生熟悉单片机微机应用系统开发、研制的过程，软硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤。对学生进行基本技能训练，例如：组成系统、编程、调试、查阅资料、焊接电路板等。使学生理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。 1.2 设计的基本要求 （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，从而演奏不同的乐曲（至少3首歌曲）； （2）采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号； （3）可通过功能键选择乐曲，暂停，播放，上一首，下一首； 扩展功能：利用一个循环跟每一个音调同步，每改变一个音调就变换一下彩灯，从而实现音乐控制彩灯的功能。 总体设计 2.1基本工作原理 1、播放音乐的原理 发音原理：播放一段音乐需要的是两个元???，一个是音调，另一个是音符。首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。另外，音符的频率有所不同。基于上面的内容，这样就对发音的原理有了一些初步的了解。 音符的发音主要靠不同的音频脉冲。利用单片机的内部定时器/计数器0，使其工作在模式1，定时中断，只要算出某一音频的周期（1/频率），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反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。 2、音符频率的产生 音符及定时器的初值： 例如：中音1（DO）的音频=523HZ,周期T=1/523s=1912 定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2=956 定时器956的计数值=定时时间/机器周期=956/1=956(时钟频率=12MHZ) 计算得到定时器0的初值为65536-956=64580，将初值装入T0的寄存器里，启动T0后，每计数956次后就溢出中断，进入中断服务程序后，只要将I/O口的输出值取反，就可以得到中音1（DO）的音符音频。只要改变计数初值，就能得到不同频率的音符。表（1）是C调各音符频率与计数初值的对照表： 音符频率（Hz）/初值()音符频率（Hz）/初值()低1DO262/63627中1DO 523/64580高1DO 1042/65056低2RE 294/63835中2RE589/64687 高2RE 1245/65134低3M 330/64021 中3M 661/64780高3M 1318/65157低4FA 350/64107中4FA700/64822 高4FA 1397/65178低5SO 393/64264 中5SO 786/64900高5SO 1568/65217 低6LA 441/64402中6LA 882/64969 高6LA 1760/65252低7SI 495/64526 中7SI 990/65031高7SI 1967/65282表（1） 音符、音符编码及定时器初始值： 为了产生音符必须求出低音到高音的计数初值，而为了便于写谱，必须进行简单的编码，在编程时，根据音符编码查找对应的计数初值，比如说音乐是C调的，低音5（SO）直接写为编码1，低音6（LA）直接写为编码2。表（2）是音符编码表： 音符音符编码音符音符编码不发音0低5SO1 低6LA2低7SI3中1DO4中2RE5中3M6中4FA7中5SO8中6LA9中7SIA 高1DOB高2REC高3MD高4FAE高5SOF高6LAG表（2） 3、节拍频率的产生 音乐中的节拍是利用延时产生的。例如：1拍=0.4s，1/4拍=0.1s。如此类推，可得到其他节拍的时间。为了便于写谱，也将节拍进行编码。表（3）是节拍数编码表，表（4）是乐谱节拍编程时间延时表： 按1/4拍为一个延时时间的节拍编码与节拍对应的表按1/8拍为一个延时时间的节拍编码与节拍对应的表节拍编码节拍节拍编码节拍节拍编码节拍节拍编码节拍11/466/411/866/822/488/422/888/833/4A10/433/8A10/844/4C12/444/8C12/855/4F15/45