音乐盒设计(单片机开题报告设计)1
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。
单片机课程设计报告-音乐盒
课程设计报告( 2014—2015 年度第二学期)课程：单片机及嵌入式系统A题目：音乐盒院系：自动化系班级：测控1201学号：************201202030110学生姓名：*********指导教师：**设计周数：一周成绩：日期：2015年6 月11 日一、课程设计内容与要求1．针对所选择的设计题目进行硬件设计，合理选用所需元器件，绘制系统结构框图、硬件接线图，并在实验系统上完成电路的连接和调试。
2．根据所选题目的要求进行程序设计，绘制程序总体流程图并编写源程序上机调试。
3．写出课程设计报告，对整个设计过程进行归纳和综合，对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出解决的方法、措施、建议和对这次设计实践的认识和收获。
二、课程设计正文(1)设计题目:音乐盒(2)设计思想阐述:应用AT89C51单片机，4*4矩阵键盘，蜂鸣器，数码管实现音乐盒功能。
其中以AT89C51芯片为主芯片的控制电路达到如下的设计要求：<A>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（一共四首）。
<B>播放过程中数码管显示歌曲编号（4-7）<C>开机时数码管显示为0，等待按下功能键（按暂停键没有反应）<D>可通过矩阵键盘中的功能键（0-3）选择音乐暂停，播放，上一首，下一首，以及直接按键（4-7）选择所要播放的歌曲<E>播放完当前歌曲后如果没有任何操作则直接播放下一首，实现四首歌曲循环播放(3)系统工作原理介绍:电路设计采用的是51单片机学习板，电路图如下：本设计中用到了AT89C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，2 数码管等硬件电路常用元器件。
<3.1>AT89C51 芯片功能和硬件连接：AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
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。
单片机课程设计音乐盒设计
单片机课程设计音乐盒设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解其在音乐盒设计中的应用。
2. 使学生了解并掌握音乐盒的基本组成部分，如音符、节拍等。
3. 帮助学生理解并运用编程语言，实现对音乐盒乐曲的编程与控制。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成音乐盒硬件电路的搭建。
2. 培养学生运用编程软件进行单片机程序设计的能力，实现音乐盒乐曲的播放与控制。
3. 提高学生的问题解决能力，能够针对音乐盒设计过程中遇到的问题进行调试与优化。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣，培养其创新意识和动手能力。
2. 培养学生团队协作精神，学会与他人共同分析问题、解决问题。
3. 引导学生关注科技发展，认识到所学知识在实际应用中的价值。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为单片机课程设计，结合音乐盒设计，旨在让学生在实际操作中掌握单片机原理和应用。
学生为高年级学生，已具备一定的电子基础和编程能力。
教学要求注重实践与理论相结合，培养学生的动手能力和实际应用能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理及功能特点，对应教材第3章。
- 音乐盒基本构成及工作原理，对应教材第6章。
2. 实践操作：- 硬件电路搭建，包括单片机、扬声器、按键等元件的连接，对应教材第4章。
- 程序设计，使用C语言或汇编语言编写音乐盒乐曲播放程序，对应教材第5章。
3. 教学大纲：- 第一周：学习单片机原理及功能特点，了解音乐盒基本构成及工作原理。
- 第二周：进行硬件电路搭建，学习并掌握相关元件的使用方法。
- 第三周：编写音乐盒乐曲播放程序，学会编程控制单片机播放音乐。
- 第四周：调试与优化，针对音乐盒设计过程中遇到的问题进行解决。
4. 教学内容安排与进度：- 理论与实践相结合，每周安排2课时理论知识学习，2课时实践操作。
- 按照教学大纲，逐步完成音乐盒设计的相关内容。
5. 教材章节及内容列举：- 第3章：单片机原理及功能特点，重点学习单片机的内部结构、工作原理及编程方法。
基于51单片机的音乐盒的设计-毕业设计
摘要：随着人类社会的不断繁荣与发展，人们对自身生活品质的要求也变得越来越高，在听觉方面传统的音乐盒能带给人们的更多的只是美好的回忆，而由于单片机具有的体积小、成本低、运算快和功耗小等特点得到了人们越来越广泛的运用。
本设计是一个基于STC89C52系列单片机的音乐盒，依据单片机技术及原理，通过硬件电路的制作以及软件编译，设计制作出一个插卡式音乐盒。
该音乐盒主要是由按键电路、继电器电路、LCD显示电路以及扬声器组成。
使用五个按键控制音乐盒，分别用来控制音乐盒的播放/暂停，复位，切换上一曲/下一曲，本音乐盒利用优盘共存有五首歌曲。
本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，之后下载进51单片机中使用。
关键词：单片机音乐盒 LCDAbstractWith the continuous development of human society, people's quality of life demands are increasingly high, the traditional music box in the auditory aspectto bring people more good memories, but due to the microcomputer has the advantages of small volume, low cost, low power consumption and fast operation has been more and more extensive use. The design is based on the music box STC89C52 Series MCU, based on single chip microcomputer principle, the hardware circuit and software compilation, designed to produce aplug-in music box. The music box is composed of a key circuit, a relay circuit,LCD display circuit and a loudspeaker. The use of four buttons control themusic boxes, music boxes were used to control the play / pause, switch on a /the next song, the music box using the USB coexist with five songs. The design of programming on the music box and debug source code using KEIL programming software, then download into 51 single chip processor.Keywords: SCM Music Box LCD目次目次 (3)1 引言 (4)1.1 音乐盒的意义 (4)1.2 研究内容 (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 (6)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 (11)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 (12)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 (17)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 (20)5.1.3 其他 (21)总结 (22)致谢................................................ 错误!未定义书签。
音乐盒设计单片机课程设计
初始化：设置系统参数，初始化硬件 设备
读取音乐文件：从存储设备中读取音 乐文件
解码音乐文件：将音乐文件解码为音 频信号
播放音频信号：将解码后的音频信号 输出到扬声器
控制音乐播放：根据用户操作控制音 乐的播放、暂停、快进、快退等功能
结束：关闭硬件设备，结束程序运行
音乐盒单片机软件功能模块设计
音乐播放模块：负责播放音乐，包括音乐文件的读取、解码和播放
实现
Part One
单击添加章节标题
Part Two
音乐盒设计概述
音乐盒的历史与文化背景
起源：音乐盒起源 于18世纪，最初 是作为贵族的奢侈 品
发展：19世纪， 音乐盒逐渐普及， 成为大众娱乐工具
音乐盒种类：包括 机械音乐盒、电子 音乐盒等
文化意义：音乐盒 不仅是一种娱乐工 具，也是一种文化 符号，代表着浪漫 、优雅和精致。
开发环境：Keil uVision 或IAR Embedded Workbench
编译工具：Keil uVision 或IAR Embedded Workbench
调试工具：J-Link或STLink
开发流程：编写代码、编 译、调试、下载到单片机
开发技巧：模块化编程、 代码优化、错误处理
音乐盒单片机软件控制流程设计
电源保护等
接口设计：包 括USB接口、 音频接口、电 源接口等，方 便用户操作和 连接外部设备
音乐盒单片机控制模块设计
单片机选择：根据音乐盒功能需求选择合适的单片机型号 控制模块设计：设计音乐盒的控制模块，包括按键、显示、音频输出等 程序编写：编写控制模块的程序，实现音乐盒的功能 调试与测试：对控制模块进行调试和测试，确保其正常运行
音乐盒单片机硬件 设计
音乐盒-开题报告书
毕业设计开题报告专业：应用电子姓名：学号：课题名称：基于51单片的音乐盒指导教师：论文起止日期：一、引言21世纪，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，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路装化等几个方面发展。
单片机应用的重要意义还在于它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。
单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
随着科学技术的进步和社会的发展，人类所接触的信息也在不断增加并且日益复杂。
面对浩如烟海的信息，人们已经能够利用计算机等工具高效准确地对之进行处理，但要想将处理完的信息及时，清晰地传递给别人，还必须通过寻求更加卓越的显示技术来实现。
单片机技术与液晶显示技术的结合，使信息传输交流向着智能可视化方向迅速发展。
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，外观效果多彩，使用方便，并具有一定的商业价值。
二、项目概述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。
单片机原理课程设计报告——音乐盒
单片机原理课程设计报告题目：音乐盒的设计班级：自动093学号：××××××姓名：×××成绩：指导教师：×××北京工商大学计算机与信息工程学院2012．6课程设计任务书摘要第一章绪论1.1课程设计目的1.2课程设计任务1.3课程设计要求1.4课程设计意义第二章设计原理2.1基本原理简述2.2设计方案第三章音乐播放器的硬件电路3.1 AT89C51单片机3.2 单片机CPU结构3.3引脚介绍3.4 电路连线第四章软件编程设计4.1编程方案第五章心得体会第一章绪论1.1课程设计目的应用单片机，利用它的原理组成一个音乐播放器。
本课程设计是主干实践课。
课程的任务在于提高学生综合运用所学知识理论、分析解决问题的能力。
1.2课程设计任务1）以单片机为核心部件组成一个音乐播放器；2）利用单片机的定时器产生乐谱的各种频率方波，由蜂鸣器发出声音；3）定义按键，能相应的播放出歌曲；1.3课程设计要求能用键盘选择不同的歌曲，至少两首以上，并写出课程设计报告。
1.4课程设计的意义通过自己动手设计单片及组成的器件，在软件及硬件上进一步了解单片机的原理，深入了解了单片机C51语言的实际应用，能更深地理解课堂上所学的内容，巩固C语言程序编写，体会作为一名设计人员所需要具备的各种能力，学会理论知识联系实际，提高我们发现问题，分析问题，解决问题和实践动手的能力。
第二章设计原理及总体方案选择2.1 设计原理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”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
南昌工程学院
2009级毕业（设计）论文开题报告信息工程系（院）XXXXXX 专业
题目基于51单片机的数字音乐盒设计
学生姓名XXXXXX
班级XXXXXXX
学号XXXXXXX
指导教师XXXXXX
日期2012 年12 月21 日南昌工程学院教务处订制
一、选题的依据及课题的意义
音乐是世界交流的通用语言在电子技术飞速发展的今天我们需要存储和播放一些经典和谐的音乐以供陶冶情操。
智能音乐盒也就应运而生了。
数字电子音乐盒不仅小巧，使用方便，还保证了音乐的质量。
设计期间锻炼了学生的动手能力、产品设计布局审美观以及组织团队协作能力。
再者音乐盒还可以有很多用途，比如：居家派对、儿童玩具、单人怡情等等很有商业价值
再者，随着社会的发展和进步，许多人性化的电子产品被用在人们的日常生活之中，而单片机被广泛运用带人们长期接触的事物中，比如银行交易窗口的滚动字幕，还有各种彩灯的控制，手机、机器人等各行各业之中，基于AT89S52单片机的数字音乐盒就是这类产品，他不仅给人们带来啦快乐、而且提高了人们的生活质量。
目前市场上所流行的音乐盒大多数为机械音乐盒，这种音乐盒依靠簧片的振动发出声音，但是因为这种音乐盒的是发音部分是在一块大的钢板上切割为长短不一的细条做成的，所以这种音乐盒的乐谱是唯一的，播放出来的曲子单一，也不能同时模拟出多种乐器的音质，除了乐器不能模仿其他（如人的声音）等，用途仅限于播放单一的曲子，不能满足人们更高的需求。
基于单片机的电子音乐盒就可以弥补这种缺陷，可以播放多首音乐，也可以应用在各种智能玩具中模拟各种声音，如用在玩具上模拟婴儿的哭声等，在智能玩具的应用和语音处理中，用途广泛。
通过这次对这个基于单片机的电子音乐盒的设计掌握单片机系统设计及智能音乐盒的设计，掌握音乐、各种声音与电子程序之间的转化。
具有广泛的市场前景。
最后谈讨下中国在音乐盒上的历史，1992年，中国第一台具有自主知识产权的八音琴在中国宁波韵升的诞生，标志着中国，全方位地参与全球音乐盒这块巨大蛋糕的市场竞争，经过十多年的努力，韵升对八音琴的制造技术进行了更多的技术更新，取得了多个国家和地区50余项发明专利。
这使得音乐盒无论在音质，音量，谱曲，和外观设计等方面都有了更大的改进。
目前，韵升八音琴已占据全球八音琴市场份额的1/4，仅次于日本Sankyo，位居全球第二位。
音乐盒300多年的产品发展，同时也是人类文明300多年发展的历史鉴证。
每个不同时期的音乐盒造型，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。
现今，音乐盒的制造，延袭传统，结合现代，加
上现在已经成熟的单片机技术，更使得音乐盒的前景更加的广阔.
二、研究概况及发展趋势综述
目前市场上流行的音乐盒很多，但是这些音乐盒虽然种类很多，但原理大多相同，都是由发条带动表面有小凸起的滚筒转动，当凸起经过簧片时会拨动簧片，使簧片振动发出声音。
,这些音乐盒原理相同，所不同的仅仅是外表。
这种音乐盒因为滚筒就相当于乐谱，所以一旦做好就不能改变，也正因为如此，这种音乐盒能够播放的音乐很有限，大部分的音乐盒只能播放一首曲子，又因为这种音乐盒的音乐是通过簧片的振动而发出的，所以音乐没有乐器发出的声音动听。
因此往往需要改进。
单片机的显著特点是面向控制, 适用于工业应用环境, 可靠性高且价格低, 因此广泛应用于检测及控制系统中。
单片机的发展趋势将是向大容量、高性能化、外围电路内装化、低功耗化等方面发展。
其中CPU、存储器、片内I/O等都将有所改进。
基于单片机设计的电子音乐盒，正是利用单片机小巧灵活、成本低、易于产品化、可靠性好、易扩展等优势来改进老式音乐盒，以提高老式音乐盒性能，避免其功能单一的缺点。
基本原理是通过单片机系统设计，将音乐简谱与数据的转换。
目前单片机的应用渗透到我们生活各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的痕迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华汽车的安全保障系统，录影机、摄像机、全自动洗衣机的控制以及程控玩具、电子宠物等等。
这些都离不开嵌入式，离不开单片机。
音乐盒发展到今天，所用技术已经很成熟了。
所以现在音乐盒的研究与制造都很注重所用芯片的发展更新研究。
本设计所使用的51系列单片机I/O 口足够使用，能够扩展的设计也步趋赶上。
而且音乐盒的体形也往小巧精致方向发展。
研究特点有
1、使用方便控制简单有12864液晶显示可以增加视觉上的享受。
2、提高芯片集成度以减少芯片的使用来降低音乐盒的制造成本相应的降低市场销售价格。
三、研究内容及实验方案
1.研究内容
基于单片机的智能音乐盒能够实现存贮多首歌曲，可以通过按键控制歌曲的选择播停，还要通过条状二极管的发光来指示主控芯片STC89C52的工作情况。
当然需要支持ISP 程序下载。
本设计还使用LCD12864液晶显示来显示播放歌曲的歌名，可以让使用者一目。