STC89C51单片机的数字音乐盒设计(含代码)

STC89C51单片机的数字音乐盒设计(含代码)
STC89C51单片机的数字音乐盒设计(含代码)

HEFEI UNIVERSITY

FPGA综述报告

系别电子信息与电气工程系任课教师汪济洲

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成绩

日期

数字音乐盒设计

摘要:本设计是一个基于STC89C51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8路LED的变化花样,本音乐盒共有两首歌曲,花样灯花样共计4种。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KEIL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 STC89C51单片机 KEIL PROTEUS 音调

目录

1概述 (3)

1.1设计方案 (3)

1.2研究内容 (3)

1.3音乐盒的功能结构图 (3)

2硬件设计 (4)

2.1总体设计框图 (4)

2.2各部分硬件设计及其原理 (4)

2.2.1 STC89C51简介 (4)

2.2.2 LED显示电路设计与原理 (5)

2.2.3 时钟振荡电路 (5)

2.3硬件电路图及功能 (6)

3软件设计 (7)

3.1音调、节拍以及编码的确定方法 (7)

4.1.1 音调的确定 (7)

4.1.2 节拍的确定 (8)

4.1.3 编码 (9)

4.2软件程序设计 (10)

4.2.1 程序流程图及相应代码块 (10)

4.2.2 程序源代码(见附录A) (14)

5调试 (14)

5.1检查硬件连接 (14)

5.2检查软件系统 (14)

5.3测试结果 (14)

5.3.1.总体运行图 (14)

5.3.2.花样灯4种花样图 (15)

参考文献 (16)

附录A 程序源代码及注释 (16)

1概述

本设计是以STC89C51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.

1.1设计方案

设计一个基于STC89C51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。

1.2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进入花样灯模式,再按切换LED花样,共四种花样。

3)按下按键2进入演奏音乐模式,再按切换歌曲,共两首歌曲。

1.3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LED显示花样,显示花样共4种。Key2负责切换播放歌曲,播放歌曲共2首,分别是千年之恋和寂寞沙洲冷。

图1.1 音乐盒功能结构图

2硬件设计

2.1 总体设计框图

图2.1总体设计框图

2.2各部分硬件设计及其原理

2.2.1 STC89C51简介

STC89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。STC89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的STC89C51是一种高效微控制器,STC89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图3.2所示。

图2.2 STC89C51系列单片机

2.2.2 LED显示电路设计与原理

LED显示电路是由8个LED发光二极管组成,连接方式为共阳极,LED接到单片机的P1口,若为低电平,可使LED亮起。发光二极管的亮、灭由内部程序控制,8个LED发光二极管分别对应不同的音阶,所以LED会随着音阶的变化按规律亮、灭。

2.2.3 时钟振荡电路

AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或者陶瓷谐振器一起构成自然振荡器。外接石英晶体及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1,C2虽然没有什么严格的要求,但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。如果使用石英晶体,我们推荐电容使用30PF±10PF,而如

果使用陶瓷振荡器建议选择40PF±10PF。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图示。这种情况下,外部时钟脉冲接到XTAL1端,即内部时钟发生器的输入端,XTAL2则悬空。由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的,所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求,但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。振荡器电路图如下:

图2.3 单片机内部、外部振荡电路

2.3 硬件电路图及功能

总体硬件电路实现功能如下,如图2.4所示

1)电路中用P3.2、P3.3分别控制按键Key1和Key2。 2)P1.0~P1.7控制LED 。 3)P2.3控制蜂鸣器。

4)电路为12MHZ 晶振频率工作,起振电路中C1、C2均为30PF 。

XTAL2

18

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1

AT89C51

D1

LED-RED

D2

LED-RED

D3LED-RED D4LED-RED D5LED-RED D6LED-RED D7LED-RED 234567891

RP1

500

D8

LED-RED

VCC

R110k

X1

CRYSTAL

C1

30PF

C2

30PF LS1

SPEAKER

VCC

GND

Q1

NPN

R2

1k

图2.4 硬件电路图

3软件设计

在本程序中设置了两个标志——count1和count2,分别初始化为1和0。按键1使得count2在1~4之间切换,按键2使得count1在1和2之间切换,程序检测count1的值,count1的值来切换LED的花样。另一方面根据count2等于1时播放第一首歌曲,等于2时播放第二首。count1和count2的值是互斥的,设置count2等于1、2时,count2同时设置为0;设置count1等于1~4时,count2也同时设置为0。

3.1 音调、节拍以及编码的确定方法

一般说来,单片机演奏音乐基本都是单音频率,它不包含相应幅度的谐波频率,也就是说不能像电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可,也就是“音调”和节拍表示一个音符唱多长的时间。

4.1.1 音调的确定

不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示,这7个字母就是音乐的音名,它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱成简谱的1、2、3、4、5、6、7,相当于汉字“多来米发梭拉西”的读音,这是唱曲时乐音的发音,所以叫“音调”,即Tone。把C、D、E、F、G、A、B这一组音的距离分成12个等份,每一个等份叫一个“半音”。两个音之间的距离有两个“半音”,就叫“全音”。在钢琴等键盘乐器上,C–D、D –E、F–G、G–A、A–B两音之间隔着一个黑键,他们之间的距离就是全音;E–F、B –C两音之间没有黑键相隔,它们之间的距离就是半音。通常唱成1、2、3、4、5、6、7的音叫自然音,那些在它们的左上角加上﹟号或者b号的叫变化音。﹟叫升记号,表示把音在原来的基础上升高半音,b叫降记音,表示在原来的基础上降低半音。例如高音DO的频率(1046Hz)刚好是中音DO的频率(523Hz)的一倍,中音DO的频率(523Hz)刚好是低音DO频率(266 Hz)的一倍;同样的,高音RE的频率(1175Hz)刚好是中音RE的频率(587Hz)的一倍,中音RE的频率(587Hz)刚好是低音RE频率(294 Hz)的一倍。

1)要产生音频脉冲,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。利用定时器计时这半个周期时间,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)利用AT89C51的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。

此外结束符和休止符可以分别用代码00H和FFH来表示,若查表结果为00H,则表示曲子终了;若查表结果为FFH,则产生相应的停顿效果。

3)例如频率为523Hz,其周期T=1/523=1912us,因此只要令计数器计时956us/1us=956,在每次技术956次时将I/O反相,就可得到中音DO(523Hz)。

计数脉冲值与频率的关系公式如下:

N=Fi÷2÷Fr

N:计算值;Fi:内部计时一次为1us,故其频率为1MHz;

4)其计数值的求法如下:

T=65536-N=65536-Fi÷2÷Fr

例如:设K=65536,F=1000000=Fi=1MHz,球低音DO(261Hz)。中音DO(523Hz)。高音的DO(1046Hz)的计算值

T=65536-N=65536-Fi÷2÷Fr=65536-1000000÷2÷Fr=65536-500000/Fr

低音DO的T=65536-500000/262=63627

低音DO的T=65536-500000/523=64580

低音DO的T=65536-500000/1047=65059

5)C调各音符频率与计数值T的对照表如表4.1所示。

表4.1 C调各音符频率与计数值T的对照表

低音频率T 参数中音频率T 参数高音频率T 参数

Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 57

Do﹟277 1805 217 Do﹟554 903 108 Do﹟1109 54 54

Re 294 1701 204 Re 587 852 102 Re 1175 51 51

Re﹟311 1608 193 Re﹟622 804 97 Re﹟1245 48 48

Mi 330 1515 182 Mi 659 759 91 Mi 1318 45 45

Fa 349 1433 172 Fa 698 716 86 Fa 1397 43 43

Fa﹟370 1351 162 Fa﹟740 676 81 Fa﹟1480 41 41

So 392 1276 153 So 784 638 77 So 1568 38 38

So﹟415 1205 145 So﹟831 602 72 So﹟1661 36 36

La 440 1136 136 La 880 568 68 La 1760 34 34

La﹟464 1078 129 La﹟932 536 64 La﹟1865 32 32

Si 494 1012 121 Si 988 506 61 Si 1976 30 30

4.1.2 节拍的确定

若要构成音乐,光有音调是不够的,还需要节拍,让音乐具有旋律(固定的律动),而且可以调节各个音的快满度。“节拍”,即Beat,简单说就是打拍子,就像我们听音乐不自主的随之拍手或跺脚。若1拍实0.5s,则1/4 拍为0.125s。至于1拍多少s,并没有严格规定,就像人的心跳一样,大部分人的心跳是每分钟72下,有些人快一点,有些人慢一点,只要听的悦耳就好。音持续时间的长短即时值,一般用拍数表示。休止符表示暂停发音。

一首音乐是由许多不同的音符组成的,而每个音符对应着不同频率,这样就可以利用不同的频率的组合,加以与拍数对应的延时,构成音乐。了解音乐的一些基础知识,我们可知产生不同频率的音频脉冲即能产生音乐。对于单片机来说,产生不同频率的脉冲是非常方便的,利用单片机的定时/计数器来产生这样的方波频率信号。因此,需要弄清楚音乐中的音符和对应的频率,以及单片机定时计数的关系。

表4.2节拍与节拍码对照

节拍码节拍数节拍码节拍数

1 1/4拍 1 1/8拍

2 2/4拍 2 1/4拍

3 3/4拍 3 3/8拍

4 1拍 4 2/1拍

5 1又1/4拍 5 5/8拍

6 1又1/2拍 6 3/4拍

8 2拍8 1拍

A 2又1/2拍 A 1又1/4拍

C 3拍 C 1又1/2拍

F 3又3/4拍

每个音符使用1个字节,字节的高4位代表音符的高低,低4位代表音符的节拍,图5.2为节拍码的对照。如果1拍为0.4秒,1/4拍实0.1秒,只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1/4拍为1DELAY,则1拍应为4DELAY,以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY时间,其余的节拍就是它的倍数,如图5.3为1/4和1/8节拍的时间设定。

表4.3 1/4和1/8节拍的时间设定

曲调值DELAY 曲调值DELAY

调4/4 125毫秒调4/4 62毫秒

调3/4 187毫秒调3/4 94毫秒

调2/4 250毫秒调2/4 125毫秒

4.1.3 编码

do re mi fa so la si分别编码为1~7,重音do编为8,重音re编为9,停顿编为0。播放长度以十六分音符为单位(在本程序中为165ms),一拍即四分音符等于4个十六分音符,编为4,其它的播放时间以此类推。音调作为编码的高4位,而播放时间作为低4位,如此音调和节拍就构成了一个编码。以0xff作为曲谱的结束标志。

举例1:音调do,发音长度为两拍,即二分音符,将其编码为0x18。

举例2:音调re,发音长度为半拍,即八分音符,将其编码为0x22

歌曲播放的设计。先将歌曲的简谱进行编码,储存在一个数据类型为unsigned char 的数组中。程序从数组中取出一个数,然后分离出高4位得到音调,接着找出相应的值赋给定时器0,使之定时操作蜂鸣器,得出相应的音调;接着分离出该数的低4位,得到延时时间,接着调用软件延时。

表4.4简谱对应的简谱码、T值、节拍数

简谱发音简谱码T值节拍码节拍数

5 低音SO 1 64260 1 1/4拍

6 低音LA 2 64400 2 2/4拍

7 低音TI 3 64524 3 3/4拍

1 中音DO 4 64580 4 1拍

2 中音RE 5 64684 5 1又1/4拍

3 中音MI 6 64777 6 1又1/2拍

4 中音FA 7 64820 8 2拍

5 中音SO 8 64898 A 2又1/2拍

6 中音LA 9 64968 C 3拍

7 中音TI A 65030 F 3又3/4拍

1 高音DO B 65058

2 高音RE C 65110

3 高音MI D 65157

4 高音FA E 65178

5 高音SO F 65217

4.2 软件程序设计

4.2.1 程序流程图及相应代码块主程序流程图:

图4.1 主程序流程图主程序代码:

main()

{ uchar x;

count1=0;//流水灯无花样

count2=1;//唱第一首歌

EA=1;//开总中断

EX0=1;//开外部中断0

IT0=1;//外部中断0下降沿触发方式

EX1=1;//开外部中断1

IT1=1;//外部中断1下降沿触发方式

TMOD=0x01;//定时器0工作在方式1

TH0=0;

TL0=0;

ET0=1; 花样灯4 Yes

No

while(1)

{

if(count1!=0) //音乐停止,花样灯开始按照花样闪烁

{

switch(count1)

{

case 1:

for(x=0;x<14;x++)

{

P1=huayang1[x];

beep();

delay1(300);

if(count1!=1)

break;

}

break;

case 2:

for(x=0;x<14;x++)

{

P1=huayang2[x];

beep();

delay1(300);

if(count1!=2)

break;

}

break;

case 3:

for(x=0;x<16;x++)

{

P1=huayang3[x];

beep();

delay1(300);

if(count1!=3)

break;

}

break;

}

}

else

{

song();

delay1(1000);

}

}

}

播放音乐子程序流程图

图4.2 播放音乐子程序流程图播放音乐子程序代码:

void song()

{

uint temp;

uchar jp;//jp是简谱

i=0;

while(1)

{ if(count2==0)

{

break;

}

if(count2==1) //选曲

temp=qnzl[i]; // 播放千年之恋

if(count2==2)

temp=jmszl[i]; // 播放寂寞沙洲冷

if(temp==0xff) //结束标志

break;

jp=temp/16; //取数的高4位

duan=1;

P1=yinyue[jp];

duan=0;

if(jp!=0)

{

timeh=cuzhi[jp*2];

timel=cuzhi[jp*2+1];

}

else

{

TR0=0;

fm=1;//关蜂鸣器

}

delay(temp%16); //取数的低4位

TR0=0; //唱完一个音停10MS

fm=1;

delay1(10);

TR0=1;

i++;

}

TR0=0;

fm=1;

}

延时程序代码:

void delay(uint z) //延时165MS,即十六分音符{ uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=19000;y>0;y--);

}

void delay1(uint z) //延时1MS

{ uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=112;y>0;y--);

}

4.2.2 程序源代码(见附录A)

5调试

5.1 检查硬件连接

在PROTUES检查各硬件管脚是否连接正确,线路逻辑是否正确,例如:晶振电路的连接,复位电路是否设计正确。

5.2 检查软件系统

1.根据系统的原理结构检查各流程图是否正确,再根据流程图来检查程序是否也正确。

2.将所有程序组织起来,在软件环境下运行,检查程序是否正确。通过对硬件和软件系统的认真检查,反复测试,如果没有出现问题即可把源程序编译成HEX文件装载到单片机中,对硬件进行仿真。

5.3 测试结果

5.3.1.总体运行图

图5.1 系统总体运行图

5.3.2.花样灯4种花样图

由于截图只能看到静态图,不能看到整体图样,下面画图说明:

图5.1 花样灯

(1)第一种花样灯显示方式为:从D1移向D2,然后D1熄灭,再从D2移向D3,然后D2熄灭,以此类推,往复循环。

图5.2 第一种花样

(2)第二种花样灯显示方式为:从两边向中间移动,首先从D1移向D8,再从D8移向D2,以此类推,往复循环。具体如图5.3。

图5.3 第2种花样

(3)第三种花样灯显示方式为:从左向又移动亮,首先D1灯亮,再D1,D2两个灯亮,然后前3个灯亮,一直到8个灯全亮; 从做向右熄灭,首先D1灯熄灭,再D1,D2两个灯都熄灭,在前3个灯都灭,一直到8个灯全熄灭。这样往复循环。

图5.4 第3种花样

(4)第四种花样灯显示方式为:8个灯中,首先其中4个灯亮,另外4个灯灭;然后这4个亮的灯灭,另4个灭的灯亮。比如:开始D2,D4,D6,D8亮,D1,D3,D5,D7灯灭;然后D2,D4,D6,D8灭,D1,D3,D5,D7灯亮。以此类推,往复循环。

D1

D2 D3 D4

D5 D8

D7 D6

6 总结

本次设计报告是基于单片机的音乐盒设计,从功能上分析,我们要实现的音乐盒功能是,能够切换歌曲,与此同时有花样灯显示。在进行了长达两个星期的时间的摸索与实验,帮助我们更好的学习单片机入门软件与硬件的常用设计与功能,还使我对于一项设计研究的制作过程所需要的详细步骤和具体的实现方法有了进一步掌握。

回忆这两周,我们开始一点都不懂单片机,但是在这两周内我们必须完成一个实体,并且要弄懂它的软件,硬件。几乎感觉都不可能,但还是必须去完成。我们选择的是音乐盒,三人分组,一人负责硬件设计,两人负责软件设计以及设计报告。通过网上资源,以及请教单片机学的很好的同学,学习一些单片机教程,让我们从一点都不懂单片机到对单片机有了一些初步了解,以及对我们所设计的音乐盒有了一定的了解,理解有它的原理,以及软件的代码实现。在这次宝贵的设计活动中,我们最大的收获是增强了自身对未知问题以及对知识的深化认识的能力,用受益匪浅这个词语来概括这次难忘的活动我觉得再合适不过了。

总之,这次设计从软件编写、调试到软硬件联机调试,我倾注了大量的时间和心血。真是曾经为程序的编写而冥思查找过,曾经为无法读懂程序而郁闷苦恼过,也曾经为某一功能不能实现而犹豫彷徨过,但最终我成功了。

我不仅品味到了结果的喜悦,更明白了过程的弥足珍贵。

参考文献

[1] 李建忠.单片机原理及应用[M],西安电子科技大学出版社,2008.2.

[2] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计[M],北京:北京航空航天大学出版社,2006.6.

[3] 谭浩强.C语言程序设计(第二版)[M],北京:清华大学出版社,1991.

附录A 程序源代码及注释

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit key1=P3^2;//按key1可切换花样

sbit key2=P3^3;//按key2可切换歌曲

sbit fm=P3^7;//蜂鸣器连续的IO口

uchar code huayang1[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,

0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf};//花样1

uchar code huayang2[]={0x7f,0xfe,0xbf,0xfd,0xdf,0xfb,0xef,0xf7,

0xef,0xfb,0xdf,0xfd,0xbf,0xfe};//花样2

uchar code huayang3[]={0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x0,

0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff};//花样3

char code huayang4[]={ 0x55,0xaa,0xcc,0x33,0x99,0x66,0x0f,0xf0};花样4

uchar count1;//花样标志

uchar count2;//歌曲标志

uchar timeh,timel,i;

//---------------------------简谱---------------------------------------

//编程规则:字节高位是简谱,低位是持续时间,

//代表多少个十六分音符

//1-7代表中央C调,8-E代表高八度,0代表停顿

//最后的0是结束标志

uchar code qnzl[]={ //千年之恋

0x12,0x22,0x34,0x84,0x74,0x54,0x38,0x42,0x32,0x22,0x42,0x34,0x84,0x72,0x82,0x94,0xA8,0x08, //前奏

0x32,0x31,0x21,0x32,0x52,0x32,0x31,0x21,0x32,0x62,

//竹林的灯火到过的沙漠

0x32,0x31,0x21,0x32,0x82,0x71,0x81,0x71,0x51,0x32,0x22,

//七色的国度不断飘逸风中

0x32,0x31,0x21,0x32,0x52,0x32,0x31,0x21,0x32,0x62,

//有一种神秘灰色的旋涡

0x32,0x31,0x21,0x32,0x83,0x82,0x71,0x72,0x02,

//将我卷入了迷雾中

0x63,0xA1,0xA2,0x62,0x92,0x82,0x52,

//看不清的双手

0x31,0x51,0x63,0x51,0x63,0x51,0x63,0x51,0x62,0x82,0x7C,0x02,

//一朵花传来谁经过的温柔

0x61,0x71,0x82,0x71,0x62,0xA2,0x71,0x76,

//穿越千年的伤痛

0x61,0x71,0x82,0x71,0x62,0x52,0x31,0x36,

//只为求一个结果

0x61,0x71,0x82,0x71,0x62,0xA3,0x73,0x62,0x53,

//你留下的轮廓指引我

0x42,0x63,0x83,0x83,0x91,0x91,

//黑夜中不寂寞

0x61,0x71,0x82,0x71,0x62,0x0A2,0x71,0x76,

//穿越千年的哀愁

0x61,0x71,0x82,0x71,0x62,0x52,0x31,0x36,

//是你在尽头等我

0x61,0x71,0x82,0x71,0x62,0xA3,0x73,0x62,0x53,

//最美丽的感动会值得

0x42,0x82,0x88,0x02,0x74,0x93,0x89,0xff//结束标志

//用一生守候

};

uchar code jmszl[]={ //寂寞沙洲冷

0x12,0x12,0x22,0x32,0x31,0x22,0x21,0x22,

//自你走后心憔悴

0x21,0x31,0x51,0x52,0x31,0x52,0x61,0x15,0x14,

//白色油桐风中纷飞

0x51,0x52,0x31,0x52,0x62,0x13,0x11,0x13,0x32,0x28,0x08,0x28,

//落花似人有情这个季节

0x31,0x32,0x31,0x32,0x11,0x21,0x51,0x52,0x51,0x52,

//河畔的风放肆拼命地吹

0x51,0x51,0x31,0x32,0x31,0x32,0x81,0x72,0x63,

//不断拨弄离人的眼泪

0x62,0x71,0x81,0x72,0x61,0x61,0x52,0x31,0x21,0x32,0x51,0x54,

//那样浓烈的爱再也无法给

0x22,0x12,0x11,0x12,0x11,0x12,0x12,0x14,0x26,0x32,0x26,

//伤感一夜一夜

0x32,0x61,0x51,0x51,0x31,0x31,0x21,0x31,0x51,0x61,0x51,0x31,0x51,

//当记忆的线缠绕过往支离破碎

0x02,0x32,0x81,0x81,0x81,0x81,0x62,0x52,0x34,

//是慌乱占据了心扉

0x31,0x81,0x81,0x81,0x61,0x91,0x82,

//有花儿伴着蝴蝶

0x51,0x51,0x51,0x51,0x31,0x61,0x53,

//孤雁可以双飞

0x21,0x11,0x21,0x11,0x22,0x11,0x21,0x26,

//夜深人静独徘徊

0x32,0x61,0x51,0x51,0x31,0x31,0x21,0x31,0x51,0x61,0x51,0x31,0x51,0x52,

//当幸福恋人寄来红色分享喜悦

0x31,0x31,0x81,0x81,0x81,0x61,0x91,0x81,0x61,0x31,0x56,

//闭上双眼难过头也不敢回

0x32,0x32,0x81,0x81,0x81,0x81,0x91,0x81,0x61,0x81,0x61,0x51,0x31,0x51,0x34, //仍然捡尽寒枝不肯安歇微带着后悔

0x21,0x31,0x51,0x31,0x21,0x11,0x61,0x21,0x16,

//寂寞沙洲我该思念谁

0xff};

//----------------------------简谱音调对应的定时器初值---------------------------

//适合11.0592M的晶振

uchar code cuzhi[]={

0xff,0xff,//占位

0xFC,0x8E,//中央C调1-7

0xFC,0xED,

0xFD,0x43,

0xFD,0x6A,

0xFD,0xB3,

0xFD,0xF3,

0xFE,0x2D,

0xFE,0x47, //高八度1-7

0xFE,0x76,

0xFE,0xA1,

0xFE,0xC7,

0xFE,0xD9,

0xFE,0xF9,

0xFF,0x16

};

uchar yinyue[]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x0,0x0}; //将音调转化为对应的LED样式

void delay1(uint z); //延时1MS

void delay(uint z); //延时165MS,即十六分音符

void song();

void beep();//蜂鸣器叫一声

main()

{ uchar x;

count1=0;//流水灯无花样

count2=1;//唱第一首歌

EA=1;//开总中断

EX0=1;//开外部中断0

IT0=1;//外部中断0下降沿触发方式

EX1=1;//开外部中断1

IT1=1;//外部中断1下降沿触发方式

TMOD=0x01;//定时器0工作在方式1

TH0=0;

TL0=0;

ET0=1;

while(1)

{

if(count1!=0)

{

switch(count1)

{

case 1:

for(x=0;x<14;x++)

{

P1=huayang1[x];

beep();

delay1(300);

if(count1!=1)

break;

}

break;

case 2:

for(x=0;x<14;x++)

{

P1=huayang2[x];

beep();

delay1(300);

if(count1!=2)

break;

}

(完整版)基于51单片机的电子八音盒详细设计步骤

一、设计目的 利用8052单片机结合内部定时器设计一个八音盒,按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。 二、设计要求 其基本功能为:1,使用LED显示器来显示目前演奏的歌曲编号;2,具有8个按键操作来选择演奏哪一首歌曲;3,内建8首歌曲旋律,按下单键可以演奏歌曲。 三、设计器材 T89C52单片机、晶振、八个按键、二位一体共阳极数码管、电阻电容若干、导线。 四、设计方案及分析 设计思路: (1)选择8052单片机,通过T0定时中断,并配合P2.0引脚输出音频频率。 (2)P2.0引脚输出接蜂鸣器。 (3)通过P0口接LED。 (4)P1口接键盘,输入歌曲号。 音符产生方法: 不同的音调有不同的频率。频率不同,音调也就不同。 利用定时器,使其工作在模式1,定时中断,然后控制P2.0引脚的输出每次取反,就可以在P2.0的引脚输出相应的方波频率。改变计数初值,就改变了频率。定时器的定时时间等于半个周期,定时时间到就输出脉冲取反,重复此过程,就可在P2.0引脚得到一音频的脉冲。 如:中音1的频率=523HZ,周期T=1/523=1912us; 定时器的定时时间为:T/2=1912/2us=956us; 计算得TH0,TL0的计数初值THTL=64580 下面是个音符计数初值

节拍产生方法: 音乐中的节拍用延时时间产生。假设1/4拍执行一次延时程序,这1/2拍就执行两次延时程序,所以只要求出1/4延时时间,其余的节拍就是他的倍数。为方便记谱,将节拍数也进行编码,如下: 建立曲谱编码表: 编谱用8位编码,高4位代表音符,低4位代表节拍。如5 6中音5,中音6,都是1/2拍,则编码为:82H 92H 程序清单: #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long sbit SPEAK = P2^0;//接蜂鸣器管脚 uchar th0_f; uchar tl0_f;

基于51单片机数字音乐盒的设计

单片机实物设计 题目: 单片机音乐盒设计 班级: K0312416-17 姓名:湛俊朱斌杨裕庆 学号:K031241705 K031241632 K031241737

摘要 本设计是一个基于STC89C51RC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。本音乐盒共有四首歌曲,用4个按键控制。播放歌曲时,蜂鸣器发出某个音调。本设计利用KEIL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。 【关键词】STC89C51RC 按键蜂鸣器 LCD1602液晶

目录 前言 ................................................................................................................................. 第一章工作原理 .............................................................................................................. 1.1设计目标 ............................................................................................................... 第二章软件设计与分析................................................................................................... 2.1 软件设计的组成................................................................................................... 2.2 各部分软件分析 ................................................................................................. 2.2.1 延时165MS,即十六分音符子函数 .......................................................... 2.2.2 延时1MS子函数...................................................................................... 2.2.3 定时器0中断子函数 .............................................................................. 2.2.4 播放音乐子函数...................................................................................... 2.5 定时器1中断子函数.................................................................................. 2.6 按键扫描子函数 ......................................................................................... 2.2.7 主函数..................................................................................................... 2.3 总源程序 ............................................................................................................ 第三章软件仿真 .............................................................................................................. 3.仿真图...................................................................................................................... 3.1 元件清单 ............................................................................................................... 总结 ..................................................................................................................................... 参考文献..............................................................................................................................

课程设计-数字音乐盒

单片机课程设计-数字音乐盒 课程设计要求: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 硬件电路:本设计中用到了89C51单片机,4*4键盘,蜂鸣器,16*2 LCD,七段 显示数码管LED。 原理说明: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。

电路图: 【试验时请仔细阅读后文说明!此图仅为我站制作,并不代表原作者意愿;若您制作成功,望在网络推广。】实验控制流程图如下:

S BIT P2.0 ;定义液晶显示端口标号 RW BIT P2.1 E BIT P2.2 ;******************************************** L50MS EQU 60H L1MS EQU 61H L250MS EQU 62H SEC EQU 65H MIN EQU 64H HOU EQU 63H ;******************************************* org 0000h ljmp main ORG 000BH LJMP TT0 ORG 001BH LJMP T1INT org 1000h main: ;-----------------------;液晶初始化 MOV SP,#70H MOV P0,#01H ;清屏 CALL ENABLE MOV P0,#38H ;8位,2行显示

基于51单片机音乐盒程序设计

基于51单片机音乐盒程序设计基于51单片机音乐盒程序设计一、功能设计说明 1、电路设计 实物图 矩阵键盘部分电路图 2、运行流程图 程序开始 播放小苹果歌曲

否 判断任意按键是否按下继续播放小苹果歌曲是 否播放完成 进入电子琴模式 判断K16按键是否按下 是 3、电子琴模式按键对应发音设计 按键发音按键发音 低 1 中 2 K1 K9 低 2 中 3 K2 K10 低 3 中 4 K3 K11 低 4 中 5 K4 K12 低 5 中 6 K5 K13 按键发音按键发音 低 6 中 7 K6 K14 低 7 高 1 K7 K15 中 1 重新播放小苹果 K8 K16 二、硬件电路说明

1、程序下载电路 音乐盒电路图 ISP下载接口 本设计采用的单片机为AT89S52单片机,需使用ISP下载器进行下载程序,程序下载电路图如图中ISP1接口. 2、音乐发音电路 IO口P10发出不同频率的脉冲,则BUZZER产生各种不同的声音,本设计采用12MHZ 晶振,系统频率1MHZ,定时器计数一个1us,其对应关系如下表所示: 频率简谱码(T音符音符频率(HZ) 简谱码(T值) (HZ) 值) 低 1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 # 1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63853 # 5 SO# 831 64934 # 2 RE# 311 63928 中 6 LA 880

64968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198 # 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235 # 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65282 计算方法: 例如产生262HZ频率(发音DO), 周期T=1/262=3816 us,由于定时器中断使IO不停取反,故周期 T=3816/2=1908 us 定时器初值N=65536-1908=63628 TH0=63628/256 TL0=65536%256 三、程序代码说明 1 、脉冲产生 采用定时器0溢出中断产生脉冲,定时器初始化如下: TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1 ,即十六位计数器计数 TR0 = 1; //启动定时器 ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能

基于单片机的音乐盒设计_毕业设计

毕业设计 基于单片机的音乐盒设计 【摘要】本设计是一个基于A T89C51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8路LED的变化花样,本音乐盒共有两首歌曲,花样灯花样共计3种。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KEIL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;A T89C51单片机;KEIL;PROTEUS;音调

Design Of Music Box Based On SCM Li Kun (Grade06,Class1, Major Computer Science and Technology, Computer Science and Technology Dept,Shaanxi University Of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi) Tutor: FENG Yong-Zheng Abstract:This design is a series based on A T89C51 microcontroller Music Box, based on principles of SCM technology, through the production of hardware and software compilation, designed a multi-function music box. Mainly by the keys of the music box circuit, reset circuit, clock circuit and the buzzer composition. Using two buttons control music box, one to switch songs, and the other is used to switch the 8 LED pattern changes, the music box has two songs, a total of three kinds of pattern light pattern. Play a song, the buzzer sounded a tone, corresponding LED lights up. This design using KEIL programming software to program the music box and debug source code, with the PROTEUS simulation software to simulate hardware, debugging, saving design time. Key Words: Music Box ;A T89C51 SCM; KEIL; PROTEUS; TONE

基于单片机STC89C52的数字音乐盒设计.doc

基于单片机STC89C52的数字音乐盒设计 一、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。 二、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素,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=1912s μ 定时器/计数器0的定时时间为:T/2=1912/2s μ=956s μ 定时器956s μ的计数值=定时时间/机器周期=956s μ/1s μ=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:

数字音乐盒的设计讲解

单片机与接口技术课程设计(论文) 数字音乐盒的设计 院(系)名称电子与信息工程学院专业班级通信121班 学号120405003 学生姓名潘凤麟 指导教师高影讲师起止时间:2015.7.4—2015.7.13

课程设计(论文)任务及评语 院(系):电子与信息工程学院教研室:通信工程

摘要 单片机是把CPU、存储器和I/O接口集成在一片半导体硅片上的微型计算机。本次课程设计所设计出的数字音乐盒就是基于单片机的一个系统。它的的硬件电路部分采用Proteus软件进行设计,以AT89C51单片机作为主芯片,用其I/O口产生不同频率的方波来驱动蜂鸣器发出不同的音调,再配以LCD显示屏和4*4键盘实现必要的显示和控制。软件部分采用Keil与Proteus进行联合仿真,并用汇编语言来设计程序,把用Keil生成的HEX文件写入到单片机中即可实现设计所要求的功能。 通过Proteus与Keil的联合仿真,该数字音乐盒可播放3首不同的歌曲,并可通过LCD显示屏显示歌曲名称或序号;可通过4*4键盘实现对歌曲的选择,暂停,与播放功能,故仿真结果符合设计要求。 关键词:数字音乐盒;LCD显示屏;键盘

目录 第1章绪论 (1) 1.1 AT89C51简介 (1) 1.2 仿真环境简介 (2) 1.3本文研究内容 (3) 第2章数字音乐盒硬件电路图的设计与分析 (4) 2.1 总体设计方案分析 (4) 2.2 数字音乐盒部分电路原理说明 (4) 2.2.1 蜂鸣器驱动部分电路图与原理说明 (4) 2.2.2 LCD显示部分电路图与原理说明 (5) 2.2.3 键盘控制部分电路图与原理说明 (6) 第3章数字音乐盒的软件设计 (7) 3.1 数字音乐盒总体软件程序流程图与分析 (8) 3.2 数字音乐盒各子程序的设计与分析 (8) 3.2.1 系统初始化子程序设计与分析 (9) 3.2.2 LCD显示子程序设计与分析 (10) 3.2.3 蜂鸣器频率控制子程序设计与分析 (11) 3.2.4 键盘控制子程序设计与分析 (11) 第4章仿真结果与分析 (12) 4.1 仿真结果 (12) 4.2 仿真步骤与结果分析 (13) 第5章总结 (16) 参考文献 (17) 附录Ⅰ (18) 附录Ⅱ (19) 附录Ⅲ (20)

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计 摘要 随着人类社会的发展,人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。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AT89C51单片机为核心元件的电子式音乐盒,体积小,重量轻,能演奏音乐,功能多,外观效果多彩,配有彩灯,使用方便,本音乐盒有三个按键,key1控制彩灯,key2控制音乐,key3为总开关,可同时关闭音乐与彩灯。具有一定的商业价值。 关键字:AT89C51;音乐盒;按键;彩灯

Abstract Along with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. Music box designed in this paper based on AT89C51 microcontroller as the core element of electronic music box, small size, light weight, can play music, multi-function, appearance and colorful, with a lantern,easy to use. The music box with three buttons , The key1 control Lantern, key2 control music, key3 total switch can turn off the music and lanterns. Have some commercial value. Keywords: AT89C51, music boxes, buttons, Lantern

数字音乐盒课程设计

基于单片机多功能数字音乐盒 《单片机原理及应用》课程设计任务书 一、目的意义 《单片机原理及应用》是高校工程专业的一门专业基础课,该门课程具有很强的实践性。通过课程的学习,使学生掌握基本概念、基本理论和基本技能,为今后从事相应的生产设计和科研工作打下一定的基础。因此,除课程的理论教学和实验教学外,课程设计也是一个必要和重要的实践教学环节。通过课程设计,进一步培养学生理论联系实际的能力,学会正确地分析工程实际问题,善于查阅参考文献,准确地选择相应的数据、参数,具备全面地解决实际问题的素质,同时课程设计也为今后的毕业设计打下基础。 二、设计时间、地点、班级 时间:第16、17周(二周) 地点:三教433 、426 班级:09电气99人 三、设计内容 (二十)基于单片机的多功能数字音乐盒的设计 1、功能描述 用A T89S52单片机的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。 共有4乐曲,每首乐曲都由相应的按键控制,并且有开关键、暂停键、上一曲以及下一曲控制键。 按键输入电路的设计 复位电路的设计;时钟电路的设计 显示电路及驱动电路的设计;扫描模式的选择设计 系统主程序及子程序的设计;元件及元件参数的选择

前言:本设计是以AT89C51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、 设计原理及相关说明 设计原理:通过按键给单片机的P2口输入低电平,进而利用程序来判断是否执行某一播放功能。而利用单片机的定时器0中断来控制播放乐曲。 2.1芯片AT89C51的介绍 AT89C51是一种带4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM )的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图2.1 图3.2 AT89C51

基于51单片机的音乐盒的设计毕业论文

基于51单片机的音乐盒的 设计毕业论文 目次 目次 (3) 1 引言 (4) 1.1 音乐盒的意义 (4) 1.2 研究容 (5) 2.1系统总体框架图 (6) 2.2音乐盒的设计原理 (6) 2.3 单片机芯片概述 (7) 3 硬件电路设计 (8) 3.1 单片机最小系统原理图 (8) 3.1.1 复位电路 (8) 3.1.2 晶振电路 (9) 3.1.3时钟电路 (9) 3.2 LCD显示模块 (9) 3.3 继电器模块 (11) 3.3.1电磁继电器的工作原理和特性 (12)

3.3.2 固态继电器的工作原理和特性 (12) 3.3.3 继电器主要产品技术参数 (12) 3.4 按键模块 (13) 3.5 其它 (13) 4 软件设计 (14) 4.1 软件总体流程图 (14) 4.2播放/暂停子程序 (15) 4.3 LCD显示模块软件设计 (17) 4.3.1 LCD的初始化函数 (17) 4.3.2 LCD与继电器的函数 (18) 5 系统实现 (19) 5.1 硬件调试 (20) 5.1.1 按键控制的实现 (20) 5.1.2 LCD显示 (21) 5.1.3 其他 (21) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录A 元器件清单 (25) 附录B 源程序 (26)

1 引言 在进入21世纪后,单片机产品的发展正朝着高性能和多品种方向,并且发展趋势是进一步朝着CMOS化、小体积、低功耗、大容量、高性能、低价格以及外围的电路装化等几个方面去发展。单片机的应用的重要意义还是在于它是从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。过去必须要由模拟电路或者数字电路才可以实现的大部分的功能,现在已能完全可以用单片机通过软件的方法来实现了。这种由软件去代替硬件的控制技术也称之为微控制技术,这是传统控制技术的一次革命。单片机可以说渗透到了我们生活的各个方面,几乎难以找到哪个领域里没有单片机的踪迹。导弹中的导航装置,飞机里安装的各种仪表的控制,计算机里的网络通讯与数据传输方面,工业自动化过程中实时控制和数据处理方面,生活中被广泛使用的各种智能IC卡,民用的高档轿车的安全保障系统,摄像机、录像机、全自动洗衣机所涉及的控制方面,以及远程控制的玩具、电子宠物等等,这些全都是离不开单片机的。 而伴随着科学技术的不断进步和社会的持续发展,人类所接触的更种信息也在不断增加并且信息变得越来越复杂。面对着浩如烟海的繁杂信息,人们目前已经能利用计算机等工具快速、精准地对其进行快速处理,但要想将其处理完毕的信息及时、清晰地传递给其他人,还必须要寻找更加卓越的显示技术去实现它。而单片机技术与液晶显示技术的结合,恰恰使得信息的传输交流向着智能化可视化方向进行快速发展。

基于AT89C51单片机的音乐盒的设计

1 前 言 乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智 能仪器仪表设备。实现方法有许多种,在众多的实现方法中,以纯硬件完成乐曲演奏,随着FPGA 集成度的提高,价格下降,EDA 设计工具更新换代,功能日益普及与流行,使这种方案的应用越来越多。如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力,不得不进行上万门的设计,同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。使用现今的EDA 软件工具来应付这些问题,并不是一件简单的事情。FPGA 预装了很多已构造好的参数化库单元LPM 器件。通过EDA 软件工具,设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。 本文介绍在EDA 开发平台上利用单片机及汇编语言设计音乐硬件演奏电路,并定制单片机存储音乐数据,以十首乐曲为例,将音乐数据存储到单片机,就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改单片机所存储的音乐数据,将其换成其他乐曲的音乐数据,再重新连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。

目录 摘要 (4) 第1章概述 (5) 第2章音乐盒的发音原理 (6) 2.1 播放音乐的原理 (6) 2.2 音符频率的产生 (6) 2.3 节拍频率的产生 (8) 第3章硬件电路设计 (9) 3.1 硬件电路 (9) 3.2 整体硬件电路 (10) 3.3 原理说明 (11) 2 2.4 键盘按键 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1 程序设计流程 (12) 4.2 设计源程序代码 (12)

第5章仿真及调试 (13) 5.1 调试 (13) 5.2 仿真 (13) 5.3 程序调试中出现的问题及解决的办法 (15) 第6章设计小结及建议 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19) 附录一元器件清单 (20) 附录二部分源程序代码 (21) 3

STC89C51单片机的数字音乐盒设计(含代码)

HEFEI UNIVERSITY FPGA综述报告 系别电子信息与电气工程系任课教师汪济洲 班级 姓名 成绩 日期

数字音乐盒设计 摘要:本设计是一个基于STC89C51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8路LED的变化花样,本音乐盒共有两首歌曲,花样灯花样共计4种。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KEIL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 STC89C51单片机 KEIL PROTEUS 音调

目录 1概述 (3) 1.1设计方案 (3) 1.2研究内容 (3) 1.3音乐盒的功能结构图 (3) 2硬件设计 (4) 2.1总体设计框图 (4) 2.2各部分硬件设计及其原理 (4) 2.2.1 STC89C51简介 (4) 2.2.2 LED显示电路设计与原理 (5) 2.2.3 时钟振荡电路 (5) 2.3硬件电路图及功能 (6) 3软件设计 (7) 3.1音调、节拍以及编码的确定方法 (7) 4.1.1 音调的确定 (7) 4.1.2 节拍的确定 (8) 4.1.3 编码 (9) 4.2软件程序设计 (10) 4.2.1 程序流程图及相应代码块 (10) 4.2.2 程序源代码(见附录A) (14) 5调试 (14) 5.1检查硬件连接 (14) 5.2检查软件系统 (14) 5.3测试结果 (14) 5.3.1.总体运行图 (14) 5.3.2.花样灯4种花样图 (15) 参考文献 (16) 附录A 程序源代码及注释 (16)

单片机数字音乐盒程序设计

《单片机原理及应用》课程设计报告 题目数字音乐盒 学号1295054 姓名邢安超张凯旋罗杰 年级专业2012级自动化 指导教师黄云飞 完成日期2014 年 6 月7 日 安徽师范大学物理与电子信息学院 College of Physics and Electronic Information, Anhui Normal University

目录 摘要 (1) 引言 (2) 1 课程设计目的 (2) 2 课程设计任务及要求 (2) 4 设计原理 (3) 5 系统总体方案介绍 (4) 5.1 系统组成框图 (4) 5.2 音乐盒的功能 (4) 6 硬件设计 (4) 6.1 总体设计框图 (4) 6.2各部分硬件设计及其原理 (5) 6.3 硬件电路图及功能 (7) 7 软件设计 (8) 7.1 软件程序设计 (8) 8 调试 (9) 8.1 检查硬件连接 (9) 8.2 检查软件系统 (9) 8.3 测试结果 (9) 课程设计体会 (10) 参考文献 (10) 附录 (1)

数字音乐盒 邢安超张凯旋罗杰,皖江学院 摘要: 本设计是采用单片机为核心设计的数字音乐盒。它可以实现音乐的播放,可以通过功能键来选择乐曲,播放或暂停,并且可以通过LCD屏幕显示正在播放的歌曲的序号,及乐曲播放时间,开机时有英文欢迎提示字符,本音乐盒可以播放三首音乐。 主控芯片采用AT89C51,采用汇编语言进行编程,编程后利用KEIL C51来进行编译,再生成的HEX文件装入芯片中,采用proteus软件来仿真,检验功能得以正常实现。 本系统功能键有一个2×4的键盘组成,其中1号到3号键是歌曲序列号键,可以直接选择音乐;4号键选择当前播放音乐的上一首音乐,5号键选择当前播放音乐的下一首音乐,6号键使音乐暂停播放,7号键显示开机画面。 键盘采用动态扫描方式。每次扫描一行键盘,送此行低电平,读输入口的状态值,判断有没有键按下。若有键按下,根据读入口的值选择显示值并送至显示值寄存单元,判断键值,启动计数器T0,根据次值为偏移地址找到要选择的音乐的代码的首地址,根据代码产生一定频率的脉冲,驱动蜂鸣器,放出音。同时启动定时器T1,计算音乐的播放的时间,并且启动LCD,在LCD上显示序号和播放时间。在制作过程中,我发现将音乐代码的首地址送出很难实现。因为其首地址是十六位的,而单片机中我们能用的十六位的寄存器只有DPTR,但是DPTR在下面必须要用到,所以不能用。把十六位地址拆成俩个八位的地址分高低位去送,用直接地址#high(4000h)去送,编译成功。 关键词:AT89C51,数字音乐盒, 2×4键盘,LCD,时钟震荡电路

基于单片机的数字音乐盒

山东建筑大学 课程设计说明书 题目:基于单片机的数字音乐盒 课程:单片机原理及应用B课程设计院(部):信息与电气工程学院 专业:电子信息工程 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师:高焕兵张君捧 完成日期: 2013年6月

目录 摘要 .................................................................... I 1 设计目的 (2) 2 设计要求 (2) 3 设计内容 (3) 3.1 设计原理 (3) 3.2 方案设计 (3) 3.3 电路各模块说明 (4) 3.4 器件选择 (6) 3.5.系统设计 (8) 3.6 软件设计 (8) 3.7 仿真调试及操作说明 (9) 总结与致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录一:基于单片机的数字音乐盒总电路图 (12) 附录二:音乐程序 (12)

山东建筑大学信息与电气工程学院学院课程设计说明书 摘要 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,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。 本设计由由单片机AT80C51芯片和LCD显示器为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机电子数字音乐盒。本设计采用4*4键盘,用Protel99来画系统硬件图,采用C语言进行编程,编程后利用KEIL C51来进行编译,再生成的HEX文件装入芯片中,采用proteus软件来仿真,检验功能得以正常实现。 关键词:单片机;音乐盒;电路;播放

电子音乐盒(单片机课程设计)说明书

课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划1.设计要求 查阅资料,了解单片机控制单音喇叭发声原理;设计基于单片机的电子音乐盒;通过按钮可选择不同的音乐。 创新设计: 1、安装复位键,暂停、播放键; 2、有6首不同的音乐用程序编出可供选择。 2. 设计任务与要求 2.1系统硬件电路设计 根据该系统设计的功能要求选择所用元器件,设计硬件电路。要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。 2.2软件设计 根据该系统要求的功能进行软件设计,绘制整个系统的软件流程图;根据流程图编写程序并汇编调试通过;列出软件清单,软件清单要求逐条加以注释。 2.3 Proteus仿真 用Proteus对系统进行仿真并进行软硬件调试。 2.4 编写设计说明书 内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等,字数不少于4000字;硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图,对各部分电路设计原理做出说明;软件设计部分要绘制整个系统及各部分的软件流程图,列出程序清单,逐条加以注释,并在各功能块前加程序功能注释。

电子音乐盒 1设计任务和要求 (1) 2总体方案设计 (1) 3硬件设计 (2) 3.1 硬件电路 (2) 3.2 系统总框图 (2) 3.3器件选择 (2) 3.4 原理图设计 (3) 3.5 原理说明 (6) 4软件设计 (7) 5仿真、安装和调试 (8) 收获与体会 (10) 参考文献 (11) 附件1:元件清单 (12) 附件2: 总电路图 (13) 附件3:音乐程序 (14)

1设计任务和要求 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 乐曲(内存六首乐曲)。 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,包括暂停和播放,上一曲,下一曲,复位。 2 总体方案设计 1. 要产生音频脉冲,只要算出某一音频的周期(1/音频),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口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲 2. 利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。 记数脉冲值与频率的关系公式如下: N=Fi/2/Fr N:记数值 Fi:内部计时一次为1微秒.故其频率为1MHZ Fr;要产生的频率 3. 起记数值的求法如下: T=65536-N=65536-Fi/2/Fr 例如:设K=65536,F=1000000=Fi=1MHZ,求低音D0(523HZ),高音的D0(1046HZ)的记数值。 T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr 低音D0的T=65536-500000/262=63627 中音D0的T=65536-500000/523=64580 低音D0的T=65536-500000/1047=65059

单片机数字音乐盒设计

单片机数字音乐盒设计 摘要:本设计是采用单片机为核心设计的数字音乐播放器。它可以实现音乐的播放,可以通过功能键来选择乐曲,播放或暂停,上一曲或下一曲,并可以通过LCD屏幕显示正在播放的歌曲的序号,以及播放时间。开机时有英文欢迎提示字符。本音乐播放器可以播放十首歌曲。 主控芯片采用AT89C51,采用汇编语言进行编程,编程后利用KEIl C51进行编译,用Proteus软件来仿真。 关键词:数字音乐盒;单片机;智能化 Digital Music Box Design CHENYING Instructor:HUKEYONG Abstract:This design is using microcontroller as the core design of the digital music player . It can play music. It can function keys to select a song, play or pause on one or the next one. and the serial number of the song that is playing, as well as play time can be displayed through the LCD screen. English boot welcome prompt characters. The music player can play ten songs. The master chip is AT89C51, assembly language is programming, programming by KEIl C51 compile,then using Proteus software to simulate. Key words:Digital Music Box, SCM, Intelligent

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