单片机课程的设计数字音乐盒的的设计.doc

数字音乐盒的设计 摘 要 本设计采用了扬声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AT89C51 单片机。用PROTEUS 单片机仿真软件仿真。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。通过单片机 P1 口控制，实现功能键盘控制;功能键盘采用按键开关,通过单片机P2 口控制，实现歌曲播放顺序的调换和暂停播放功能；扬声器由单片机的P3 口控制，实现歌曲播放；主要工作过程是通过按下功能键实现上一首和下一首及 暂停播放，同时有液晶屏显示当前播放歌曲的序号，扬声器播放出音乐。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统的音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏和旋音乐，功能多，使用方便，可以批量生产，具有一定的商业价值。 关键词： AT89C51 单片机，方波，音调? 1 绪论 1 1.1设计简述 1 1.2设计目的 1 1.3主要问题 1 1.4 技术指标 1 2 设计方案简述 2 2.1 设计功能要求 2 2.2 总体设计原理 2 2.3 总体设计框图 2 3 硬件电路设计 3 3.1 硬件电路 3 3.2 时钟复位电路 3 3.3 按键输入电路 4 3.4 输出显示电路 4 3.5 整体硬件电路 5 3.6 原理说明 6 3.7 键盘按键 6 4 软件设计 7 4.1 设计源程序代码（见附录） 7 4.2程序设计流程图 7 5 仿真 8 6 设计结果及分析 10 总 结 11 致 谢 12 参考文献 13 附 录 14 1 绪论 1.1设计简述 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。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，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，增设放歌时间、序号显示灯功能，使音乐盒的功能更加丰富。 1.2设计目的 为了更好地熟悉和掌握单片机的基本功能和编程，我们以AT89C51 为基础设 计电子音乐盒。AT89C51 单片机电子音乐盒集成多个硬件资源模块，每个模块各 自可以成为独立的单元，也可以相互组合，因此，可以为不同阶层的单片机爱好 者所用。同时，电子音乐盒的设计具有很重要的现实意义。我们根据学习和实践的需要，进行了电子音乐盒功能设计。我们在制作电子音乐盒的过程中会学习到很多的东西，能够最大限度的了解我们自制的这一个单片机电子音乐盒，这样以 后调试程序的时候便得心应手，效率要提高很多。 1.3主要问题 制定音乐盒控制系统需要完成功能，并根据此来制定设计方案；根据设计方 案来进行硬件电路图的设计和软件模块的开发；通过仿真调用后再来反复修改程 序，最终达到预期功能。 1.4 技术指标 1 系统要有一定稳定性，不易受外界干扰的影响。 2 系统采用外部或内部+5V 供电。 3 实现音乐盒播放音乐的控制。 4 LCD 来显示歌曲序号的功能。 5.通过按键选择增加上一首、下一首、暂停/播放功能。 2 设计方案简述 2.1 设计功能要求 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） 4．可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。 5．选作内容：显示乐曲播放时间或剩余时间 2.2 总体设计原理 通过单片机的定时器产生一定长度的方波，方波脉冲驱动扬声器发声。要产 生音频脉冲，只需算出某一音频的周期（1/音频），然后取半周期的时间定时。 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。如中音D0，频率为523HZ,其周期T=1/523=1912 微秒，因此只要令计数 器定时 1912/2=956，在每计数 956 次时将 I/O 口反相,就可得到中音 D0(523HZ)。 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，在LCD 显示歌曲号。通过单片 机P1 口控制,实现功能键盘的功能；功能键盘采用按键开关，通过单片机P2 口控制，实现歌曲播放顺序的调换和暂停播放功能；扬声器由单片机的 P3 口控制，实现歌曲播放。 通过按下功能键实现上一首和下一首及暂停播放，同时有