数字音乐盒的设计讲解
数字音乐盒
目录项目概述 ---------------------------------------------- 1 项目要求 ---------------------------------------------- 1 系统原理 ---------------------------------------------- 1 硬件设计 ---------------------------------------------- 4 软件设计 ---------------------------------------------- 6 系统仿真和调试 ---------------------------------------- 7 学习过程的体会 ---------------------------------------- 8 附录1 ------------------------------------------------- 9 附录2 ------------------------------------------------- 18一、项目概述本设计是一个基于AT89C51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。
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KEILC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。
二、项目要求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2.可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。
三、系统原理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—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。
《数字音乐盒》设计报告
《数字音乐盒》设计报告
设计目标：
本数字音乐盒旨在提供一种方便、易用的音乐播放体验，让用户可以随时随地享受自己喜欢的音乐。
具体设计要求如下：
1. 支持多种音频格式，如MP3、FLAC等。
2. 采用简洁、直观的用户界面，方便用户操作。
3. 支持多种播放模式，如顺序播放、随机播放等，并且能够记忆用户播放模式。
4. 提供多种音效调节和均衡器设置，使用户可以自由调整音乐效果。
5. 支持歌词显示功能，使用户可以更好地理解音乐。
6. 支持歌曲收藏功能，使用户可以方便地收藏自己的喜爱歌曲。
设计思路与方案：
本数字音乐盒采用嵌入式系统设计，主要硬件部件包括音频芯片、显示屏幕和按键模块，其中音频芯片为核心部件，支持多种音频格式的解码和播放。
用户界面设计上，采用五向导航及确认键来进行操作，主界面分为“音乐播放”和“歌曲收藏”两大模块。
在“音乐播放”模块中，
用户可以选择不同的播放模式，包括顺序播放、随机播放和循环播放。
在播放过程中，用户可以通过前进、后退、暂停等操作来控制音乐播放进程。
同时，也提供了多种音效调节和均衡器设置，用户可以自行选择调整音乐效果。
在播放过程中，歌词会自动显示在屏幕上，方便用户理解歌曲。
在“歌曲收藏”模块中，用户可以收藏自己喜爱的歌曲，方便日后收听。
总结：
本数字音乐盒设计主要针对音乐爱好者，通过简洁、易用的界面设计和多种音效、播放模式等功能的设计，为用户提供了更为便捷、自由的音乐播放体验。
同时，歌曲收藏功能也使用户可以随时查找和收听自己喜爱的歌曲，满足用户对音乐的品质需求。
(完整版)STC89C51单片机的数字音乐盒设计(含代码)
HEFEI UNIVERSITYFPGA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)。
数字音乐盒课程设计
数字音乐盒课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字音乐的基础知识，包括音符、音阶、节奏等概念；2. 培养学生运用电子设备进行音乐创作的能力，了解数字音乐盒的基本原理；3. 让学生了解不同音乐风格的特点，拓展音乐视野。
技能目标：1. 培养学生运用音乐软件进行创作、编辑和播放数字音乐的能力；2. 提高学生团队协作能力，学会与他人共同完成音乐作品；3. 培养学生创新思维，能够独立设计并制作具有个人特色的数字音乐作品。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对音乐的热爱和兴趣，激发他们积极参与音乐活动的热情；2. 培养学生尊重他人作品，树立正确的版权意识；3. 通过音乐创作，培养学生审美观念，提高审美情趣。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让五年级学生在掌握音乐基础知识的基础上，运用现代科技手段创作音乐作品。
课程将帮助学生将所学知识应用于实际操作中，培养他们的创新精神和团队协作能力，同时提高音乐素养，为今后的音乐学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字音乐基础知识：音符、音阶、节奏、拍子等基本概念的学习，使学生能够理解音乐的基本元素。
- 教材章节：第一章《音乐的基础知识》- 内容列举：音符的识别、音阶的构成、节奏的练习。
2. 数字音乐创作：运用音乐软件（如GarageBand）进行音乐创作，了解数字音乐盒的工作原理。
- 教材章节：第二章《数字音乐创作》- 内容列举：音乐软件的介绍与操作、音色的选择与搭配、简单旋律的创作。
3. 音乐风格学习：学习不同音乐风格的特点，分析经典作品，培养学生音乐鉴赏能力。
- 教材章节：第三章《音乐风格》- 内容列举：流行音乐、古典音乐、民族音乐等风格的学习与鉴赏。
4. 团队协作与创作实践：分组进行音乐创作，培养学生团队协作能力和创新思维。
- 教材章节：第四章《音乐创作实践》- 内容列举：团队协作流程、音乐创作方法、作品展示与评价。
5. 音乐作品展示与评价：展示学生创作的数字音乐作品，进行自评、互评和教师评价，提高学生的审美观念。
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。
STC89C51单片机的数字音乐盒设计(含代码)
HEFEI UNIVERSITYFPGA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)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。
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。
单片机课程设计(含程序)——基于C51单片机的电子音乐盒
单片机课程设计题目基于C51单片机的电子音乐盒学院机电与信息工程学院专业电子信息工程年级 XXXX级学号XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX姓名 XXXXXXXXXXXXXXX指导教师 XXXXX成绩目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (2)1.1背景 (2)1.2单片机概述 (2)1.3目的与意义 (2)第二章总体设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2总体方案论证与设计 (3)2.2.1单片机选择 (3)第三章硬件设施 (4)3.1单片机简介 (4)3.2最小系统 (4)3.3按键电路 (4)3.4 LCD1602液晶显示电路 (5)3.5 PCB图 (8)3.6发声模块（功率放大） (8)第四章软件设计 (9)4.1软件模块及发声原理 (10)4.1.1音调的产生 (10)4.1.2节拍的确定 (12)4.2 软件设计流程 (14)4.3 发声程序 (15)4.4 按键电路设计 (16)4.5 LCD1602液晶显示电路设计 (17)4.5.1 LCD显示模块 (17)4.5.2 LCD延时模块 (19)第五章调试 (19)5.1硬件调试 (19)5.2软件调试 (21)5.3联合调试 (22)第六章总结 (22)附录1 总原理图 (23)附录2 程序 (23)1.主函数模块 (23)2.LCD模块 (30)3. LCD参数设定头文件 (31)4.LCD延时函数 (32)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、喇叭以及LCD1602液晶显示系统组成。
本音乐盒共有四首歌曲，用3个按键控制上一曲下一曲以及暂停和恢复。
播放歌曲时，喇叭发出某个音调。
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。
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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*********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 ......................... 错误!未定义书签。
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)第1章绪论1.1 AT89C51简介所谓单片机，是指把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。
单片机的始祖是由Intel公司所开发出的MCS-51系列单片机。
在20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让或技术交换的形式把其开发单片机的内核技术转让给了许多半导体芯片生产厂家，ATMEL公司就是其中之一，它开发出的AT89C51单片机被人们广泛地应用于生活与生产当中。
下面分别简要介绍AT89C51的硬件结构及引脚。
AT89C51单片机的硬件结构如下图1.1所示，主要由8大部分构成：1个8位的微处理器，完成运算与控制功能；片内128B的数据存储器，可扩展至片外64KB；64KB 的程序存储器，其类型是Flash ROM,它的读写速度非常快，电擦除次数可达到10000次；4个8位的可编程并行I/O口（P0,P1,P2,P3)，可提供地址总线，数据总线，以及控制总线；1个全双工的串行口；2个16位的定时/计数器（T0，T1)；中断系统：包含5个中断源(外部中断0，定时器T0，外部中断1，定时器1，串行口中断）和2个中断优先级（低级，高级）；21个特殊功能寄存器。
图1.1 AT89C51硬件结构图AT89C51的引脚采用40引脚双列直插式封装（DIP）方式，如下图1.2所示，按照功能可将其分为3类：一是电源及时钟引脚：VCC，VSS，XTAL1，XTAL2，二是控制引脚：PSEN，ALE，EA，RST，三是I/O口引脚：P0，P1，P2，P3，为4个8位I/O 口的外部引脚。
图1.2 AT89C51引脚分布图1.2 仿真环境简介本次课程设计采用Proteus与keil进行联合仿真。
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。
它是目前比较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 可以完成从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路的协同仿真，并能够一键切换到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。
Proteus的处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了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MATLAB等多种编译器。
Keil 是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言/汇编语言软件开发系统。
Keil提供了包括编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，并通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。
把在Keil中编译，连接，运行后生成的十六进制HEX文件写入到用Proteus绘制出的硬件电路图的单片机中，启动电路后，即可完成仿真。
1.3本文研究内容本文研究的是基于单片机的数字音乐盒设计，经过对资料的查找和分析，我拟出了满足如下技术要求的设计方案。
硬件电路部分用Proteus软件来绘制，软件部分采用Keil 软件，并基于汇编语言来进行程序设计。
在仿真时，通过Proteus与Keil的联合仿真，得到了满足设计要求的结果。
第2章 数字音乐盒硬件电路图的设计与分析2.1总体设计方案分析本次课程设计所设计出的数字音乐盒在硬件电路上主要包括3大部分：蜂鸣器驱动部分，LCD 显示部分和键盘控制部分。
它的总体方案框图如下图2.1所示。
蜂鸣器驱动部分是采用AT89C51单片机的P3.7引脚产生不同频率的方波，从而去控制蜂鸣器发出不同的音调，这样就可以完成对一首歌曲的播放。
LCD 显示部分采用LM032L 作为液晶显示器，并用AT89C51的P0.0~P0.7引脚去控制LCD 来完成乐曲名称或序号的显示。
键盘控制部分采用4*4键盘，并用AT89C51的P1.0~P1.7引脚进行控制，以完成对歌曲的选择，暂停与播放功能。
下面分别对各硬件电路图作以简要的介绍与分析，总电路原理图将在附录Ⅱ中给出。
图2.1 数字音乐盒总体设计方案框图2.2 数字音乐盒部分电路原理说明2.2.1 蜂鸣器驱动部分电路图与原理说明蜂鸣器驱动电路部分的原理采用AT89C51的P3.7引脚产生不同的频率方波去驱动蜂鸣器发出不同的音调。
这些不同的音调由软件设计部分中不同的数码来实现，这些不同的数码就表示不同的频率成分，这些频率成分就会去驱动蜂鸣器发出不同的音调，从而完成对一首歌曲的播放。
蜂鸣器驱动部分的电路图如下图2.2所示。
蜂鸣器LCD 液晶显示系统键盘控制系统 AT89C51单片机图2.2数字音乐盒蜂鸣器驱动部分示意图2.2.2 LCD显示部分电路图与原理说明LCD是液晶显示器的缩写，它是一种被动式的显示器，即液晶本身并不发光，而是利用液晶经过处理后能够改变光线通过方向的特性，从而达到白底黑字或黑底白字显示的目的。
液晶显示器具有低功耗、抗干扰能力强等优点，因而被广泛应用在仪器仪表和控制系统中。
而被广泛地应用在各类单片机系统中的显示模块是点阵字符型LCD显示器，它的模块电路框图如下图2.3所示。
图2.3字符型LCD模块的电路框图如图2.3所示，字符型LCD模块的电路图由控制器HD44780、驱动器HD44100及几个电阻和电容组成。
HD44100用作扩展字符显示。
该电路模块共有14个引脚，其中8条数据线，3条控制线，3条电源线，通过单片机写入模块的数据和命令，就可以对显示方式和显示的内容作出选择。
如本次课程设计中所设计的LCD显示部分，它的电路原理图如下图2.4所示。
它采用P0.0~P0.7引脚去控制LCD显示屏，再通过对应的软件指令的设计，即可令显示屏显示歌曲的名称或序号。
图2.4数字音乐盒LCD显示部分示意图2.2.3 键盘控制部分电路图与原理说明常用的键盘接口分为独立式键盘接口和行列式键盘接口。
独立式键盘接口适用于按键较少或操作速度较高的场合，而行列式键盘适用于按键数目较多的场合。
由于本次课程设计要求能够播放至少3首歌曲，同时要能实现歌曲的暂停与播放功能，故选择按键数目较多的行列式键盘。
行列式键盘的键盘结构如下图2.5所示，它由行线和列线组成，而各按键在行、列线的交叉点上。
行线通过上拉电阻接到+5V电源上。
在无按键按下时，行线处于高电平状态；当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。
列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行线的电平也为高，这一点是识别行列式键盘是否按下的关键所在。
图2.5 行列式键盘原理图本次课程设计所采用的键盘控制系统的原理框图如图下图2.6所示。
它使用4*4键盘，并用P1.0~P1.7引脚进行控制，与AT89C51的中断系统相结合，并用软件进行编程后，就可实现对乐曲的播放与暂停功能。
图2.6 数字音乐盒键盘控制部分示意图第3章 数字音乐盒的软件设计3.1数字音乐盒总体软件程序流程图与分析数字音乐盒的三大主要硬件部分为蜂鸣器驱动部分，LCD 显示部分以及键盘控制部分。
故按照此硬件构造，可以设计出如下图3.1所示的总体程序流程图。
在软件运行之前，第一步操作就是要对系统进行初始化操作。
初始化完毕后，即可开始设计系统的核心功能部件，即LCD 的显示和音乐的播放，最后就是键盘控制程序的设计，由于键盘既要控制LCD 显示对应的歌曲名称或序号，又要控制蜂鸣器去播放不同的歌曲，所以把键盘控制程序写在LCD 显示程序设计和蜂鸣器频率控制程序设计的下方，且箭头都指向它。
键盘的每次按下都相当于产生了一次中断，故除上述核心程序外，该软件设计还包含一系列的中断子程序，用以完成对歌曲的选择，播放，暂停功能。
下面对除中断子程序外的其他核心程序分别作以简要介绍，而包含全部程序的程序清单将在附录Ⅲ中给出。
图3.1 数字音乐盒总体程序流程图系统初始化子程序设计 LCD 显示子程序设计蜂鸣器频率控制子程序设计键盘控制子程序设计系统初始化子程序设计键盘控制子程序设计3.2数字音乐盒各子程序的设计与分析3.2.1 系统初始化子程序设计与分析系统的初始化操作包括对所使用端口的定义与赋值，汇编起始地址的赋值，中断子程序入口地址的赋值，堆栈的初始化以及LCD显示屏的初始化。