基于单片机的音乐盒硬件设计
基于单片机音乐盒的设计
1 绪论1.1 概述随着信息技术革命的深入和计算机技术的飞速发展，单片机的应用越来越广泛，并逐渐发展成为一门关键的技术学科。
单片机具有一些突出优点：体积小、重量轻、耗电少、电源单一、功能强、价格低、运行速度快、抗干扰能力强、可用性高，所以在通信、家电、工业控制、仪器仪表、汽车等产品中都可以看到单片机的身影。
目前国内单片机的应用仍以MCS-51系列为主。
本案是以AT89C51芯片的电路为基础，外部加上功率放大器、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，为广大单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。
1.2 单片机的特点及应用1.2.1 单片机的特点一块单片机芯片就是一台计算机。
由于单片机的这种特殊的结构形式，在某些应用领域中，它承担了大中型计算机和通用的微型计算机无法完成的一些工作。
使其具有很多显著的优点和特点，因此在各个领域中都得到了迅猛的发展。
单片机的特点可以归纳为以下几个方面：1) 具有优异的性能价格比单片机的这种高性能、低价格是它最显著的一个特点。
单片机尽可能把应用所需要的储存器，各种功能的I/O口都集成在一块芯片内，使之成为名副其实的单片机。
有的单片机为了提高速度和执行效率，开始采用了RISC流水线和DSP的设计技术。
使单片机的性能明显优于同类型的微处理器，有的单片机的ROM可达64KB（式中‘B’表示字节），片内RAM可达2KB，单片机的寻址已突破64KB的限制，八位和十六位单片机寻址可达1MB和16MB。
单片机另一个显著特点是量大面广，因此世界上各大公司在提高单片机性能的同时，进一步降低价格，性能/价格之比是各公司竞争的主要策略。
2) 集成度高、体积小、可靠性高单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连续，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
基于单片机的音乐盒设计与实现
基于单片机的音乐盒设计与实现【摘要】本文主要介绍了一款基于单片机的音乐盒的设计与实现过程。
在首先介绍了背景信息，说明了音乐盒在现代社会的重要性。
接着阐述了研究意义和研究目的，明确了本文的目标。
在详细介绍了硬件设计和软件设计的过程，包括音乐盒的整体架构和功能模块设计。
然后给出了实现步骤和系统测试的过程，确保音乐盒的正常运行。
最后对功能进行了优化，提升了用户体验。
在对设计过程进行了总结，展示了最终的成果，并展望了未来可能的改进方向。
通过本文的研究，可以为基于单片机的音乐盒设计提供一定的参考和借鉴价值。
【关键词】引言、背景介绍、研究意义、研究目的、硬件设计、软件设计、实现步骤、系统测试、功能优化、设计总结、成果展示、展望未来、音乐盒设计、单片机、制作、音乐播放、电路设计、程序编写、测试验证1. 引言1.1 背景介绍音乐盒是一种可以播放美妙乐曲的小型装置，通常由盒体、发声装置和旋钮组成。
随着科技的发展，传统的机械音乐盒逐渐被电子音乐盒所取代。
基于单片机的音乐盒设计与实现，正是将现代科技与传统音乐结合的产物。
基于单片机的音乐盒设计与实现，可以通过预先编程的方式实现多种音乐的存储和播放，同时可以实现音乐的自动循环和定时播放等功能。
这不仅增加了音乐盒的灵活性和功能性，也为人们提供了更加便利和多样化的音乐享受方式。
基于单片机的音乐盒设计与实现具有重要的研究意义和实际应用价值。
通过本篇文章的介绍，我们将深入探讨基于单片机的音乐盒设计与实现，为读者呈现一个全面的设计方案和实现步骤。
1.2 研究意义音乐盒是一种古老而具有浓厚艺术氛围的音乐播放器，它通过装置内置的音乐盘或者转动式音梭使得音乐发声。
在现代科技的不断发展下，基于单片机的音乐盒设计与实现成为了一个新的研究领域。
这种音乐盒不仅能够实现传统音乐盒的功能，更能够通过单片机的强大功能实现更多高级的音乐播放功能。
研究基于单片机的音乐盒设计与实现具有重要的意义。
基于单片机的音乐盒在硬件设计和软件设计上更加灵活多样，可以实现更多种类的音乐播放方式。
基于单片机实现的音乐盒设计
摘要本设计是采用单片机为核心设计的数字音乐盒。
具体硬件电路包括：AT89C2051单片机、音频发生器、音频放大器、按键电路、复位电路、时钟电路。
本音乐盒可以播放三首音乐，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其产生音乐频率，演奏出优美动听的音乐同时，用户通过选择按键电路来选择自己喜欢的音乐，同时具有播放\暂停功能。
与传统的机械式音乐盒相比，用单片机设计的音乐盒体积更小巧，且制作工艺简单，音质更优美能演奏出和弦音乐。
关键词：音乐盒AT89C2051播放\暂停AbstractThis design is used as the core design of single chip digital music box. Specific hardware circuit includes: AT89C2051 microcontroller, audio generator, audio amplifier, keypad circuit, reset circuit, clock circuit. The music box can play three songs, through the software program to control the microcontroller's internal timer frequency to produce music, playing the beautiful sounds of music at the same time, the user by selecting the button circuit to select your favorite music, both play \ pause function. With the traditional mechanical music box than a music box with a single chip design is more compact size and simple fabrication process, can play a sound more beautiful polyphonic music.Keywords: music box AT89C2051 Broadcast \ pause目录摘要 (i)Abstract (i)第一章绪论 (1)第一节选题目的及国内外发展情况 (1)一、选题目的 (1)二、国内外发展情况 (1)第二节设计所研究的内容及所做工作 (2)第二章方案论证 (3)第一节设计方案 (3)第二节设计方案的确定 (4)第三章音乐盒的硬件系统设计 (5)第一节音乐盒的硬件电路设计框图 (5)第二节控制系统的设计 (5)一、AT89C2051介绍 (5)二、时钟电路设计 (8)三、复位电路的设计 (10)第三节音频放大器的设计 (13)一、音频放大器的作用 (13)二、LM386的性能介绍 (13)第四节按键选择输入电路 (15)一、键盘接口设计 (15)二、按键识别方式 (16)三、键盘模块处理方式 (17)四、键盘设计实用技巧 (19)第四章音乐盒的软件系统设计 (20)第一节音符盒的发音原理 (20)一、音符频率 (20)二、音符节拍 (21)三、建立曲谱编码表 (23)第二节程序模块设计 (24)一、主程序模块设计 (24)二、音乐部分模块设计 (25)三、外部中断模块设计 (30)四、定时器模块设计 (31)第五章软硬件调试 (33)第一节硬件调试 (33)第二节软件调试 (34)第三节性能分析 (35)第六章抗干扰措施 (36)第一节干扰的来源及后果 (36)一、干扰的来源 (36)二、干扰产生的后果 (36)第二节硬件抗干扰设计 (37)第三节软件的抗干扰设计 (38)结束语 (39)参考文献 (40)附录一：音乐盒硬件电路原理图 (41)附录二：程序 (42)外文资料 (47)中文翻译 (53)致谢 (58)第一章绪论第一节选题目的及国内外发展情况一、选题目的通过设计电子音乐盒这个系统，有利于进一步巩固单片机的知识，将所学知识综合运用到实际当中来，并且提高自身的设计能力、动手操作能力以及解决问题的能力。
单片机的音乐盒设计报告
单片机的音乐盒设计报告一、引言音乐盒作为一种能够带来美妙旋律的装置，一直以来都深受人们的喜爱。
随着科技的不断发展，单片机技术的应用使得音乐盒的设计更加多样化和智能化。
本报告将详细介绍基于单片机的音乐盒的设计过程，包括硬件设计、软件编程以及最终的实现效果。
二、设计目标与需求本次设计的目标是制作一个基于单片机的音乐盒，能够播放多首预存的音乐曲目，并且可以通过按键进行曲目选择和控制播放暂停等功能。
具体需求如下：1、能够存储至少三首不同的音乐曲目。
2、具备简单直观的操作界面，通过按键实现曲目切换、播放暂停等功能。
3、具有良好的音质输出，能够清晰地播放音乐。
4、设计成本低，易于实现和维护。
三、硬件设计1、单片机选择选用 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有丰富的 I/O 端口和较高的性价比，能够满足本设计的需求。
2、存储模块使用 EEPROM 芯片（如 AT24C02）来存储音乐曲目数据，以便在掉电情况下仍能保存曲目信息。
3、音频输出模块采用无源蜂鸣器作为音频输出设备，通过单片机的 I/O 端口输出不同频率的方波信号来驱动蜂鸣器发声。
4、按键模块设置四个独立按键，分别用于曲目选择、播放、暂停和停止功能。
5、电源模块采用 5V 直流电源为整个系统供电。
四、软件设计1、编程语言选择使用 C 语言进行编程，具有较高的可读性和可移植性。
2、主程序流程系统初始化，包括单片机端口设置、EEPROM 读取等。
进入按键扫描循环，检测按键操作并执行相应的功能。
根据当前曲目播放状态，输出相应的音频信号。
3、音乐数据存储与读取将音乐曲目数据以特定的格式存储在 EEPROM 中，通过读取相应地址的数据来获取曲目信息。
4、音频信号产生根据不同的音符频率，计算出对应的方波周期，并通过定时器中断来产生相应频率的方波信号，驱动蜂鸣器发声。
五、系统实现与调试1、硬件焊接与组装按照设计原理图，将各个硬件模块焊接在电路板上，并进行组装和连接。
基于单片机的音乐盒设计与实现
基于单片机的音乐盒设计与实现【摘要】本文介绍了基于单片机的音乐盒设计与实现。
在分别阐述了研究背景、研究意义以及研究目的。
在详细介绍了硬件设计、软件设计、系统测试、性能优化以及成果展示。
在总结了设计过程中的经验，展示了实现效果，并展望了未来的发展方向。
通过本文的介绍，读者可以了解如何利用单片机技术设计和实现一款音乐盒，并对其性能进行优化和展示。
这对于音乐爱好者和电子爱好者来说具有一定的参考意义，也为未来相关研究提供了一定的借鉴价值。
【关键词】单片机、音乐盒、设计、实现、硬件、软件、系统测试、性能优化、成果展示、设计总结、实现效果、展望未来、研究背景、研究意义、研究目的1. 引言1.1 研究背景音乐盒是一种可以播放音乐的机械装置，古老而优雅。
传统的音乐盒使用机械装置来播放音乐，但随着现代科技的发展，基于单片机的音乐盒逐渐成为了一种新的设计趋势。
单片机能够提供更多的功能和灵活性，使音乐盒的设计更加多样化和精致化。
本研究旨在通过基于单片机的音乐盒设计与实现，探索如何利用现代科技提升传统音乐盒的功能和性能，为人们带来更好的音乐享受体验。
通过对硬件设计、软件设计、系统测试、性能优化等方面的研究和实践，将为音乐盒的发展提供新的思路和方法。
1.2 研究意义基于单片机的音乐盒设计与实现，可以大大简化音乐盒的结构，提高音色的表现力，丰富音乐盒的功能。
通过程序控制，可以实现多种音色的切换、音乐曲目的调节和存储、音乐盒的智能化操作等功能，使其更加符合现代人的需求。
基于单片机的音乐盒设计与实现还可以促进传统音乐盒产业的转型升级，推动文化产业的发展。
通过将传统文化与现代科技相结合，可以为音乐盒行业注入新的活力，拓展音乐盒的市场空间，吸引更多年轻人关注和参与。
基于单片机的音乐盒设计与实现具有重要的研究意义，不仅可以提升音乐盒的艺术表现力和实用性，还可以推动音乐盒产业的发展，为传统文化的传承与创新做出贡献。
1.3 研究目的具体来说，本研究的目的主要包括以下几个方面：1. 设计一种能够支持多种音乐格式的音乐盒系统，以满足不同用户对音乐的需求。
基于c51单片机音乐盒设计.
基于c51单片机音乐盒设计.音乐盒是一种通过内置于其中的机械结构或者电流来制造音乐的一种装置，它是一种完全可以自己动手制作的小型装置。
音乐盒可以引起大家的兴趣，并且对于音乐爱好者而言，它更是不可或缺的工具。
而在本文中，我们将介绍一种基于c51单片机的音乐盒设计方案。
首先，我们需要了解c51单片机的一些基本特性和特点，这样才能更好地去理解音乐盒的设计方案。
c51单片机是一种非常常见的单片机，它具有操作简单，可扩展性强，代价低廉等特点，在市场中被广泛的应用在各种电子产品中。
基于c51单片机的音乐盒设计方案主要包括硬件部分和软件部分，接下来我们将详细介绍这两部分的内容。
硬件设计：1、音源部分音乐盒的核心部分是音源，所以我们需要采用一种高质量、高保真度的音源。
音源可以采用蜂鸣器、扬声器等。
2、时钟部分c51单片机的时钟部分是控制器的基础。
我们采取计数器，通过方波的输出频率来控制计数器进行计数，并通过定时器来实现时钟的计数。
时钟部分包括一定的高级电路，这些电路包括晶振、电容、电阻等等。
3、输入输出端口为了方便对音乐盒进行控制，我们需要在音乐盒中设置一些输入输出端口，这些端口可以通过外部设备来实现，可以通过按键来控制音乐盒的运作。
1、程序框架首先，我们需要确定程序的框架。
程序框架分为以下几个部分，包括时钟设置、中断处理、函数处理、主函数等。
时钟设置部分主要包括两个功能：时钟的计时和频率控制。
这些设置应该与硬件的时钟部分配合符合音乐节拍和时间的要求，通过设计、调整达到准确、稳定的效果。
3、中断处理音乐盒的中断处理部分是整个程序的核心，它包括多种中断请求，包括时钟中断、按键事件中断等。
这些中断请求可以被设置成高优先级或低优先级，以实现更好的控制效果。
4、功能处理对于在音乐盒运行中，需要频繁进行操作的函数，我们应该单独设置一个处理函数，并将其函数调用编入到主函数中。
5、主函数最后，我们需要编写主函数，以实现音乐盒在不同的运行模式中切换，及处理各种异常情况。
基于单片机的数字式音乐盒设计
使用数字式音乐盒
在数字式音乐盒被制造完成后，使用也非常容易。只需要按下相应的控制开关，就可以开始播放音频文件。用户可以通过电位器调节音量或者播放音乐列表中的其他曲目。
在使用过程中，要注意数字式音乐盒的电池寿命。如果数字式音乐盒使用的是充电电池，那么必须确保其有足够的充电时间。
设计数字式音乐盒的材料
为了实现数字式音乐盒，需要以下材料：
·单片机芯片（例如STM32F103C8T6）
·数字到模拟转换器（DAC）
·音频输出器件（例如扬声器或耳机）
·控制开关（例如电位器，按钮等）
·电池（为了提供电源）
·音频文件（MP3，WAV等）
将这些材料组合在一起，可以实现数字式音乐盒。其中，单片机芯片是数字式音乐盒的关键部件，可以存储和播放歌曲、音乐片段等。
基于单片机的数字式音乐盒设计
随着新技术的不断涌现，数字式音乐盒成为人们越来越喜欢的玩具。它的外观精美，功能强大，而且价格也比传统音乐盒便宜，极受欢迎。本文将讨论基于单片机的数字式音乐盒设计，以及它的工作原理、材料和使用。
数字式音乐盒的工作原理
数字式音乐盒是使用单片机芯片进行数字信号的处理，通过音频输出器件输出模拟电信号的技术。这些芯片可以储存大量的音频文件，并且可以轻松地播放这些文件，具有极高的音频质量。数字式音乐盒可以播放所有类型的音频文件，比如WAV，MP3，MIDI和WMA等。这些芯片通常由音乐芯片，播放器和控制系统组成。播放器可以读取音频文件，发送给芯片进行处理，控制系统负责控制播放过程，比如触发开关等功能。整个过程非常简单，非常可靠。
最后，数字式音乐盒具有很多优点，比如它可以储存大量的音频文件，具有非常出色的音频质量，价格实惠，易于制造和使用，因此它是一款非常好的数码产品。
基于单片机的音乐盒设计与实现
基于单片机的音乐盒设计与实现基于单片机的音乐盒设计与实现随着科技的发展，音乐盒这一传统的机械音乐装置逐渐被电子化取代。
基于单片机的音乐盒正是这样一种电子化的音乐装置，是将单片机技术应用到音乐盒中，使得音乐盒变得更加智能化、可编程化。
一、基本设计原理基于单片机的音乐盒的背后，是单片机自身拥有强大的控制和处理能力。
单片机芯片内部包含CPU、存储单元、外设接口等元件，在加上各种传感器，以及DAC和PWM模块等输出模块，可以实现音乐盒的很多功能。
其中，按键、红外遥控器等输入模块用于控制播放、停止、循环等音乐操作，DAC和PWM模块用于模拟音频输出，将数字信号转换成模拟信号，以输出最终的音乐。
二、硬件设计在具体实现基于单片机的音乐盒时，需要选用适当的硬件，并作出合理的硬件设计。
硬件设计可分为几个模块：1、输入模块：选择合适的按键、红外遥控器等。
按键通常采用矩阵式按键，这样可以减少I/O口的使用，而红外遥控器的选择需要根据传输距离和稳定性等因素进行考虑。
2、存储模块：存储模块通常选择闪存或SD卡，目的是保存音频文件。
SD卡常用于储存大量音乐文件，闪存则常用于储存音乐盒固件程序和一些小的音乐片段。
3、输出模块：输出模块一般选择DAC和PWM模块，DAC用于输出高质量的音频信号，PWM则用于输出普通音频信号。
4、控制模块：控制模块通常选择单片机芯片作为控制核心，以实现音乐盒的各种功能。
三、软件设计在软件设计方面，需要根据实际需求对程序进行编程。
编程语言通常使用C语言或汇编语言。
在编程时，需要先编写程序框架，再选用合适的算法进行实现。
1、程序框架设计：程序框架包括程序结构、函数定义及参数、全局变量定义等内容。
通常，程序框架的设计需要体现出程序的模块化思想，以便于程序的维护和升级。
2、算法选择：在实现音乐盒的功能时，需要选用合适的算法。
例如，音乐的循环播放可以采用计数器实现，按键功能可以通过中断实现等。
同时，需要根据实际需求对算法进行部分优化，提升程序效率，减少系统资源的消耗。
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目录摘要 (V)第1章绪论 (1)1.1音乐盒的发展背景和意义 (1)1.1.1背景 (1)1.1.2意义 (2)1.2制作音乐盒的任务和要求 (2)1.2.1制作任务 (2)1.2.2制作要求 (2)1.3单片机控制音乐盒发展现状与发展趋势 (3)1.3.1发展现状 (3)1.3.2发展趋势 (3)1.4本章小结 (4)第2章系统总体设计方案 (5)2.1音乐盒的功能与结构 (5)2.1.1音乐盒的组成 (5)2.1.2音乐盒的功能 (5)2.2音乐盒的发音原理 (5)2.3主要设计软件介绍 (6)2.3.1PROTEUS软件简介 (6)2.3.2KEIL介绍 (7)2.4本章小结 (8)第3章音乐盒各个模块的选择与论证 (9)3.1单片机芯片的选择与论证 (9)3.2显示模块的选择与确定 (10)3.2.1音调与节拍的确定 (10)3.2.2音乐的选择 (13)3.2.3扬声器部分 (13)3.3本章小结 (14)第4章硬件电路的设计 (15)4.1各部分电路的设计及原理 (15)4.1.1了解单片机 (15)4.1.2解剖单片机 (15)4.1.3AT89C51简介 (17)4.1.4蜂鸣器显示电路及原理 (18)4.1.5时钟振荡电路 (18)4.2硬件电路图及原理 (20)4.2.1硬件电路图及功能 (20)4.3本章小结 (22)第5章系统软件设计与实现 (23)5.1音乐盒软件系统流程图 (23)5.2音乐播放实物图 (24)5.3本章小结 (25)总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第1章绪论1.1音乐盒的发展背景和意义1 ■1■1背景随着社会的不断发展，人民生活的需要，电子产品在飞速发展。
电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。
当然生产电子产品的技术随之要求也越来越高，都在精益求精，电视从以前的台式变成现在的液晶，使人们生活得到了极大的放松，和简单化，这与单片机是密切关联的，每个人都喜欢听音乐，还有的人把自己喜欢的歌通过特殊的方法使其储存。
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。
机械音乐盒的发展史，可追溯至14世纪初，所发明挂在教堂钟楼上的排钟，这种用发条装置来演奏的乐器，能发出清澈如水晶般的乐声，一度风靡荷兰，比利时和法国北部。
1811年依赖，瑞士曾经是这项技艺的中心，它和瑞士钟表工业一样，两者相辅相成，一段时间名领风骚，称霸全球。
音乐盒300多年的产品发展，同样也是人类文明300多年发展的历史鉴证。
每个不同时期音乐盒造型，都能折射出当时不同的社会心态和文明发展现状，它也成了时代的一面镜子。
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。
现今，音乐盒的制造，延袭传统，结合现代，正日益成为人们或为了典藏一段岁月，或为了收藏一份情感，或出于对音乐的追求，或对于旧时代的怀恋，或为了居室的美化，等等，而得到众多品位人士的追求。
1. 1.2意义本文设计的音乐盒，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。
为了更好的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很多的东西，能够最大限度的了解我们自制的这一单片机电子音乐盒，这样以后调试程序的时候便得心应手，效率会提高许多。
1.2制作音乐盒的任务和要求1.2.1制作任务设计一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，利用按键切换演奏出不同的乐曲。
用来存放因音乐，播放自己喜欢的音乐。
1.2.2制作要求(1)设计一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，以单片机为控制核心的系统组成利用按键切换演奏出不同的乐曲。
(2)各部分电路的组成设计及原理设计。
(3)基于AT89C51的软件设计与调试。
能正确播放所存音乐。
(4)提交毕业设计说明书和整体框图以及相应的实物，用单片机AT89C51为控制核心，设计并制作一个单片机音乐盒。
1.3单片机控制音乐盒发展现状与发展趋势1.3.1发展现状第一阶段(1976-1978年)：低性能单片机的探索阶段。
以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。
主要用于工业领域。
第二阶段(1978-1982年)：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。
这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。
第三阶段(1982-1990年)：16位单片机阶段。
16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。
例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M,片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。
第四阶段(1990年〜)：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。
1.3.2发展趋势单片机自70年代问世以来得到蓬勃发展，目前单片机功能正日渐完善：(1)单片机集成越来越多资源，内部存储资源日益丰富，用户不需要扩充资源就可以完成项目开发，不仅是开发简单，产品小巧美观，同时系统也更加稳定，目前该方向即是发展为SOC(片上系统)。
(2)单片机抗干扰能力加强，使的它更加适合工业控制领域，具有更加广阔的市场前景。
(3)单片机提供在线编程能力，加速了产品的开发进程，为企业产品上市赢得宝贵时间。
⑷单片机正在向多功能、高性能、高速度(时钟达40MHz)、低电压(2.7V即可工作)、低功耗、低价格(几元钱)、外围电路内装化以及片内程序存储器和数据存储器容量不断增大的方向发展。
1.4本章小结本章主要介绍了本课题的任务与要求，并讲述了与课题相关的研究背景及国内外该方向的发展现状和研究动态，最后对单片机的优点做了简单的描述，这为本设计提供了一些背景资料和设计的思想。
第2章系统总体设计方案2.1音乐盒的功能与结构2. 1.1音乐盒的组成图2-1音乐盒构成框图一个最简单的音乐盒主要由：按键输入，蜂鸣器，晶振复位电路，AT89C51单片机，LED显示电路等组成。
2.1.2音乐盒的功能利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演变成音乐。
利用单片机本身的储存内存，存放音乐，从而播放音乐。
2.2音乐盒的发音原理通过扬声器发音，电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场,振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.5-15V直流工作电压），多谐振荡器起振，输出1.5〜2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
电子音乐已广泛地应用于社会生活的各个领域。
其类型从音乐卡片到CD、MP3等多种多样，制作原理也各不相同。
声音是通过振动产生的。
单片机对某一I/O引脚以一定的频率循环置1和清0,这一引脚便产生一定频率的方波，该方波通过放大后作用于扬声器便产生一定频率的声音。
若改变输出方波的频率，产生的声音也就改变了。
通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也就得到控制。
因此，根据乐谱，单片机就可产生电子音乐。
音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。
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，然后控制P3.0引脚的输出音乐。
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。
2.3主要设计软件介绍本设计利用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，两种软件的简介如下：2. 3.1PROTEUS软件简介Proteus软件是英国Lab-center electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33>AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面，它也支持IAR、KEIL和MPLAB等多种编译器。