单片机实现简单音乐发生器
单片机DAC技术原理及应用案例分析
单片机DAC技术原理及应用案例分析概述数字到模拟转换器（DAC）是一种常见的电子设备，用于将数字信号转换为模拟信号。
在单片机应用中，DAC被广泛使用，可用于音频处理、低频信号生成、电压输出控制等多个领域。
本文将介绍单片机DAC技术的原理，并通过分析几个应用案例，探讨其实际应用价值。
一、单片机DAC技术原理DAC的基本工作原理是将数字信号转换为模拟电压输出。
单片机中的DAC模块由一个或多个DAC通道组成，每个通道可以将数字信号转换为相应的模拟电压输出。
DAC模块通常包含一个DAC寄存器，用于存储待转换的数字信号，以及一个输出缓冲区，用于缓存输出电压。
数字信号到模拟信号的转换是通过DAC模块内部的数字电路完成的。
具体而言，常见的单片机DAC技术原理包括：1. R-2R阻值网络R-2R阻值网络是一种经典的DAC电路结构。
该电路由一串等值电阻组成，其中一端连接引脚为Vref的电压源，另一端通过开关连接到地。
开关的状态由DAC寄存器的对应位控制。
将多个R-2R电阻网络并联，可以实现更高分辨率的DAC。
2. 加权电阻网络加权电阻网络是另一种常见的DAC电路结构。
该电路由多个不同阻值的电阻组成，根据不同的权重连接到Vref电压源和地。
每个电阻与DAC寄存器位相对应，通过根据DAC寄存器位的状态，调整相应的电阻连接，实现模拟输出电压。
3. Sigma-Delta调制Sigma-Delta调制是一种高精度的DAC工作原理。
该原理通过将数字信号通过差分器进行模拟仿真，计算出与模拟输出之间的误差，并反馈到数字系统中，再次进行处理。
这种技术可以提供较高的分辨率和低噪声的输出。
二、单片机DAC的应用案例分析1. 音频处理单片机DAC被广泛应用于音频处理领域。
通过合理地设计DAC模块的工作原理和配合外部音频放大器电路，可以实现音频信号的数字处理和模拟输出。
例如，将数字音频信号转换为模拟音频输出，可以用于音乐播放器、语音合成器等应用。
基于单片机的音乐发声器的设计(完整版,含程序和电路图)
电子技能课程设计报告书课题名称 音乐发生器的设计姓 名 学 号 091250241 院 系 通信与电子工程学院 专 业 电子科学与技术指导教师2012年 6 月4日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级学生电子技能课程设计一、设计任务及要求：本设计采用AT89C51制作简单音乐发生器，通过开关1控制蜂鸣器播放设计的音乐程序，再次按下开关1可切换歌曲，共两首歌曲。
通过开关2控制电路进入花样灯模式，再次按下开关2可切换LED灯闪烁样式，共三种闪烁样式指导教师签名：2012年 6 月 4 日二、指导教师评语：指导教师签名：2012年 6 月4 日三、成绩验收盖章2012年 6 月4 日目录音乐发生器的设计 (1)1 设计目的 (1)2 设计的主要内容和要求 (1)3 整体设计方案 (1)4 硬件电路的设计 (2)4.1 系统总电路及信号流程 (3)4.2 LED显示电路的设计 (3)4.3 时钟振荡电路的设计 (3)5 软件设计 (3)5.1音调、节拍以及编码的确定 (3)5.2 主要程序设计 (4)6 系统仿真 (6)6.1 系统仿真环境及参数设置 (6)6.2系统仿真结果及其分析 (7)6.2.1系统仿真图 (7)6.2.2 花样灯3种花样图 (7)7 使用说明 (9)8 设计总结 (9)参考文献 (10)附件A (11)音乐发生器的设计李熙（湖南城市学院通信与电子工程学院电子科学与技术专业,益阳,413000）1 设计目的本设计是以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。
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。
蜂鸣器简单连接方法
蜂鸣器简单连接方法蜂鸣器是一种常用的电子元件，可用于发出声音信号。
它常用于电子设备、警报器、报警设备等，具有广泛的应用领域。
本文将介绍蜂鸣器的简单连接方法，以帮助初学者快速上手使用蜂鸣器。
材料准备在进行蜂鸣器连接之前，我们首先需要准备以下材料：- 蜂鸣器：蜂鸣器可以分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种类型。
有源蜂鸣器需要外部电源驱动，而无源蜂鸣器可以直接使用单片机的IO口来驱动。
根据需要选择相应类型的蜂鸣器。
- 连线：根据连接方式的不同，可以选择杜邦线、导线、焊接等方式进行蜂鸣器与其他电子设备的连接。
连接步骤有源蜂鸣器连接方法有源蜂鸣器常用于电子设备中，需要外部电源进行驱动。
以下是有源蜂鸣器的简单连接步骤：1. 准备有源蜂鸣器、面包板、杜邦线和电源。
2. 将有源蜂鸣器的正极（一般为红色线）连接至电源的正极。
3. 将有源蜂鸣器的负极（一般为黑色线）连接至电源的负极。
4. 将有源蜂鸣器的信号线（一般为白色线或单色线）连接至需要发出声音的电子设备的输出端。
5. 打开电源，观察有源蜂鸣器是否发出声音。
如果没有声音，请检查连接是否正确，并确保电源正常。
无源蜂鸣器连接方法无源蜂鸣器与有源蜂鸣器相比，它可以直接使用单片机的IO口来驱动，不需要外接电源。
以下是无源蜂鸣器的简单连接步骤：1. 准备无源蜂鸣器、面包板、杜邦线和单片机。
2. 将无源蜂鸣器正极（一般为红色线）连接至单片机的IO口。
3. 将无源蜂鸣器负极（一般为黑色线）连接至单片机的GND端口，即地。
4. 通过编程控制单片机的IO口输出高低电平，即可控制无源蜂鸣器发声或停止发声。
需要注意的是，无源蜂鸣器在直流电压下无法直接发声，需要通过单片机的IO 口连接时序开关电路，即周期性地控制IO口的高低电平来模拟声音。
进一步应用蜂鸣器作为一种常用的声音发生器，广泛应用于警报声、提醒声等场合。
在了解了蜂鸣器的简单连接方法之后，我们可以进一步应用蜂鸣器来实现一些有趣的功能，如：- 定时闹钟：通过编程控制蜂鸣器发出一定频率的声音，实现定时提醒的功能。
单片机音乐发生器的制作
单片机音乐发生器的制作邢台职业技术学院毕业论文第1章绪论通过音乐发音器的设计方案，掌握了汇编语言的编程方法，并熟练的运用89C51单片机定时器产生固定频率的方波信号，推动喇叭发出旋律，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律，最重要的是自己还可以通过程序设计输入自己喜欢的歌曲来演奏，本设计采用简易音阶编码直觉式输入法方便设计音乐旋律，可以扩充其功能如下：1、可设计多个按键操作来选择演奏哪一首歌曲。
2、以随即数方式自动演奏歌曲。
3、设计程序可以以按键来实现前进和后退。
4、修改程序可以演奏伴奏音，或是如手机上播放的和谐铃声。
第1 页共18 页邢台职业技术学院毕业论文第2章单片机概述一台能够工作的计算机要有这样几个部分构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。
在个人计算机上这些部分被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。
而在单片机中，这些部分全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上诉部分外，还集成了其它部分如A/D,D/A等。
单片机的体积也不大，一般用40脚封装，当然功能多一些的单片机也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或20多个引脚，有的甚至只有8只引脚。
MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减改变而来的，所以人们习惯于用8501来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。
INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机。
当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的。
单片机的可控数字音乐盒设计说明
微控制器和音乐盒硬件功能随着当代单片机技术的飞速进步，单片机的功能也越来越强大，包括：(1)单片机集成度高；(2)系统结构简单、使用方便、模块化；(3)单片机可靠性高、处理功能强、速度快；(4) 低电压、低功耗，便于生产便携产品；(5) 强大的控制功能。
本文的设计采用了AT89C51单片机，是一款性价比非常高的单片机。
2.1 AT89C51芯片功能AT89C51 是一款低压、高性能 CMOS 8 位微处理器，具有 4K 字节的闪存可编程可擦除只读存储器。
俗称单片机[ 2 ] 。
如图所示：图 2-1 AT89C51 MCU 引脚图图 2-2 AT89C51 单片机实物图引脚功能[ 3 ] ：P0.0-P0.7 ：8位开漏双向I/O口；P1.0-P1.7：8位双向I/O口，提供上拉电阻；P2.0-P2.7：8位双向I/O口，带上拉电阻；P3.0-P3.7：引脚为8个带上拉电阻的双向I/O口；P3.0：RXD（串口输入）；P3.1：TXD（串行输出口）；P3.2：INT0（外部中断0）；P3.3：INT1（外部中断1）；P3.4：T0（定时器0外部输入）；P3.6：WR（外部数据存储器写选通）；P3.7：RD（外部数据存储器读选通）；EA：当EA保持低电平时，在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），无论是否有程序存储器。
请注意，在加密模式 1 中，EA 将被锁定为 RESET；当EA端保持高电平时，这部分程序内存；P3.5：T1（定时器1的外部输入）；ALE：访问外部存储器时，地址锁存器使能的输出电平用于锁存地址的状态字节；PSEN：外部程序存储器的选通信号；RST：复位输入；XTAL1：反向振荡放大器的输入，部分时钟工作电路的输入；XTAL2：反相振荡器的输出。
2.2 八音盒的硬件和功能本文设计的数字音乐盒所需硬件为：AT89C51芯片：主控制器；LED灯：灯光闪烁，P1.0-P1.7控制八路LED灯；数码管：音乐序号显示，P0.0-P0.6控制数码管；晶振：为单片机的正常工作提供稳定的时钟信号。
音频信号发生器
选购
音响技术指标的测量，在音响行业内官方交流当中，是尤为重要的，就自娱自乐而言，技术指标的性能测量， 远比耳朵的分辨率要高，对于电路的调整与设计，有着重要的积极指导意义。
附注：以耳朵收货为主者，可作参考之用，也可选择略过，因为主观派与技术派的意见分歧远非这个贴子可 以解决。喷了几十年的口水，目前并未见有啥结果。
系统控制核心选用8051F330单片机，C8051F330微控制器采用独特的CIP-8051架构，对指令运行实行流水作 业，大大提高了指令的运行速度；采用多功能存储卡-MMC/SD卡作为存储介质。MMC/SD卡内置控制电路，可应用 于手机、数码相机、MP3等多种数字设备，反复记录30万次，具有较高的性价比；液晶显示屏采用OCM点阵液晶显 示模块，由单片机时序控制，具有8位数据线、6条控制线和电源线。
采样的三个标准频率分别为：44.1KHz，22.05KHz和11.025KHz。
量化位是对模拟音频信号的幅度轴进行数字化，它决定了模拟信号数字化以后的动态范围。由于计算机按字 节运算，一般的量化位数为8位和16位。量化位越高，信号的动态范围越大，数字化后的音频信号就越可能接近 原始信号，但所需要的存贮空间也越大。
根据SPI协议，采用单片机实现与MMC/SD卡的接口，解决了嵌入式系统大容量数据存储问题，利用上位机可 以方便的读取写入数据。系统的存储速度可达20Mb/s，完全满足信号发生器所需的下载速度和音频播放速度。所 编写的MMC/SD卡驱动程序已经应用到嵌入式信号发生器系统中，实现了数据的安全、稳定的存储。相对于MMC/SD 卡无论是读写速度还是存储容量都得到了极大提高。在SPI模式下，SD卡与MMC卡相兼容，即就是说SD卡程序也适 用于MMC卡。
原理
音频信号发生器实际就是一个三极管振荡电路，有两种原理，一种是LC振荡器，一种是RC振荡器。下面以RC 振荡器为例介绍一下。下图是一个2管互补电路的多谐振荡器，电路简单，容易起振，效率高。电路原理：BG1是 NPN型小功率高频管，BG2是PNP小功率低频管。当电源开关K刚刚接通时，2个三极管尚未导通，电源通过 R1,R2,RL对电容C充电，C两端电压按照指数规律上升，当这个电压上升到管子导通的门限电压时，BG1BG2开始导 通。然后出现了正反馈过程： UC上升使IB1，使IC1上升，使UC1下降，使UB2下降，使UC2上升，使UB1上升，又 使UC1下降。这个过程立即使BG1BG2饱和。然后电容器C经由R2通过BG1发射结和BG2集电极发射极放电。随着放 电的进行，又发生了下面的正反馈过程： UC下降使IB1下降，使UC1上升，使UB2上升，使UC2下降，使UC1上升， 使UB1下降。从而使BG1BG2迅速恢复到原来的截止状态。如此周而复始，就在负载电阻上面得到了矩形脉冲信号， 可以推动一个喇叭发音。调整R1的电阻值可以改变振荡器的频率。
基于单片机的带流水灯的音乐盒设计解析
前言本次课程设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒的设计，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和led显示电路组成。
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。
该音乐盒使用c语言编程和汇编语言相结合，程序段使用C语言，歌曲音谱和led显示花样使用汇编语言。
目录绪论 (1)1.设计题目要求 (2)1.1课题意义 (2)1.2设计目的 (2)1.3设计要求 (2)2 方案设计及硬件设计及其原理 (2)2.1方案设计和硬件设计 (2)2.1.1系统总体方案设计 (2)2.1.2音乐盒设计 (3)2.1.3硬件总体设计 (3)2.1.4硬件仿真图及功能 (4)2.2相关知识，原理和理论介绍 (5)2.2.1 AT89C52简介 (5)2.2.2 LED显示电路设计与原理 (5)2.2.3 时钟振荡电路 (5)2.2.4 花样灯3种花样图 (6)3软件设计 (7)3.1音调、节拍以及编码的确定方法 (7)3.1.1音调的确定 (7)3.1.2节拍的确定 (8)3.1.3编码 (9)3.2软件程序设计 (10)3.2.1主程序流程图 (10)3.2.2播放音乐子程序设计 (13)3.3调试成果 (15)4心得体会 (15)参考文献 (17)附录 (18)绪论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。
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。
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case 0x14:// 3行1列
k = 8;
break;
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k = 9;
break;
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k = 10;
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case0x84:// 3行4列
k = 11;
break;
case 0x18:// 3行4%256;
TR0 = 1;//开始计数
P1 = 0xf0;//发全0行扫描码
while ((P1&0xf0)!=0xf0)//若没有松开按键
{
P1 = 0xf0;
}
TR1 = 0;//若按键松开，则停止计数，不产生脉冲输出
}
}
}
}
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
if ((P1&0xf0)!=0xf0)//延时后再判断一次，去除抖动影响
{
key = getkey();//调用键盘扫描函数
//根据获取的按键位置得到k值
switch(key)
{
case 0x11://1行1列
k = 0;
break;
case 0x21://1行2列
k = 1;
break;
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k = 2;
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break;
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k = 5;
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break;
case 0x88:// 3行4列
k = 15;
break;
default:
break;
}
P20 = ~P20;//反相
/*根据所得的k值设定计数器1的计数初值*/
STH0 = tab[k]/256;
单片机实现简单音乐发生器
/*主程序*/void main()
{
uchar key,k;
TMOD = 0x01;//T0，工作方式1
ET0 = 1;
EA = 1;
while(1)
{
P1 = 0xf0;//发全0行扫描码
if ((P1&0xf0)!=0xf0)//若有键按下
{
delay();//延时去抖动