电子音乐演奏器设计【开题报告】

毕业论文开题报告

机械设计制造及其自动化

电子音乐演奏器设计

一、选题的背景和意义

选题的背景：

在这科技迅速发展的时代，单片机技术不断地深入到人们的生活中，给人们带来了许多的方便。利用它进行产品开发，不仅成本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知识产权。本文设计了一个基于80C51单片机，附加一些外围电路组成的电子音乐演奏器。利用KEIL编写的C语言来实现乐曲的自动播放和按键演奏的功能。再通过proteus 仿真软件画原理图，将程序导入到单片机中进行仿真电子音乐演奏器的功能，从而验证了设计目的。

选题的意义：

随着电子设计自动化技术的迅速发展，电子系统的设计技术和工具发声了巨大的改变，单片机技术的不断更新与进步给设计者带来了更加的方便。利用单片机进行产品开发，不仅集成度高，体积小，可靠性高，控制功能强，而且易扩展，性价比高。本文介绍了以Intel公司生产的80C51单片机作为控制模块。

单片机是通过利用定时器来产生各种固定频率的方波信号，也可以产生“DOU”、“LUAI”、“MI”、“FA”等音阶的各种频率的声音。本次设计中采用的是12MHZ的晶振，产生的频率信号由P1.7口输出，信号经过放大后由蜂鸣器发声。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）

研究目标：

基于80C51单片机设计一款电子音乐演奏器。该演奏器具有自动播放音乐和按键演奏的双重功能，同时可以通过按键来实现功能间的转换。

主要内容：

1 绪论

1.1研究现状

1.2 发展趋势

1.3 方案选择

2 电子音乐演奏器概述

2.1电子音乐演奏系统工作原理

2.2 电子音乐演奏器的功能分析

3 电子音乐演奏器硬件设计

3.1 单片机最小系统设计

3.2 发声电路设计

3.3 按键电路设计

4 电子音乐演奏器软件设计

4.1 音乐的产生

4.1.1音乐频率

4.1.2音乐节拍

4.2 软件程序设计

4.2.1主程序设计

4.2.2按键演奏程序设计

4.2.3音乐播放程序设计

5 系统调试及仿真

5.1程序在keil上的编译

5.1 Proteus软件仿真

5.2.1proteus简介

5.2.2proteus仿真

5.3 系统调试中遇到的问题以及解决方案

6 总结与展望

参考文献

附录

三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等

研究方法：

采用C程序在KEIL上进行编译，编译成功后将程序以.HEX格式导出。接下来用proteus仿真软件画出原理图，将所编写的.HEX格式的文件烧到单片机中进行仿真，模拟电子音乐演奏器的各种功能，以此来达到设计的目的。

研究手段：

收集相关资料和文献，系统学习音乐原理，设计一种基于单片机的电子音乐演奏器，用proteus仿真软件和硬件描述语言在计算机上仿真来实现乐曲演奏的的各项功能。乐曲播放器的功能模块电和时钟模块等组成，整个系统采用模块化设计，首先编写功能模块，然后用顶层原理图将各功能模块连接起来。

技术路线和实验方案：

系统流程介绍：系统主要核心模块、按键设计模块、分频模块等组成。

实验方案：首先是先介绍各个模块的功能，并熟悉各个模块在这个系统中的作用。然后用软件制作电路图。还有用proteus仿真软件进行调试彷真，验证设计是否存在着错误或缺陷。

四、参考文献

[1] 赵佩华．单片机接口技术及应用．北京：0t械工业出版社，2003．

[2] 绕庆和．MCS一51单片机实用技术．北京：电子工业出版社，2003．

[3] 沈红卫．单片机应用系统设计实例与分析．北京：航空航天大学出版社，2000.

[4] 周明德著《微型计算机系统原理及应用》，清华大学出版社.

[5] 余永权.Flash单片机原理及应用[M]. 北京：电子工业出版社，1997.

[6] 谭浩强. C程序设计[M]. 北京：清华大学出版社，1991.

[7] 黄振杰卢小冰. 基于AT89S52单片机的多功能音乐播放器. 电子设计工程, 2009.

[8] 徐伟，徐富军，沈建良. C51单片机高效入门[M]. 北京：机械工业出版社，2007.

[9] Sandor Dornbush, Jesse English, Tim Oates, Zary Segall, Anumpam Joshi. XPod:

A Human Activity Aware Learning Mobile Music Player. Proceedings of the

2007 conference on New interfaces for musical expression.

[10] Steven Strachan, Roderick Murray-Smith. BodySpace: inferring body pose for

natural control of a music player. ACM New York, NY, USA 2007.

五、研究的整体方案与工作进度安排（内容、步骤、时间）

整体方案：

利用单片机设计一款双功能的电子音乐演奏器，核心模块采用Intel公司的80C51单片机，程序采用C语言进行编写，通过proteus在计算机上进行仿真，验证所设计的

电子音乐演奏器的各项功能。

进度安排：

第一阶段（2010.11.3～2010.12.10）：资料收集、文献查阅

第二阶段（2010.12.10～2011.01.30）：资料收集、文献查阅、熟悉乐曲简谱

第三阶段（2011.02.01～2011.02.28）：完成开题报告、外文翻译和文献综述，并掌握单片机工作原理及C语言的程序编写方法

第四阶段（2011.03.01～2011.03.31）：进行开题准备，熟练运用KEIL C软件，完成音乐节拍发生器的设计，并完成开题的各项工作。音乐播放器仿真分析

第五阶段（2011.04.01～2011.04.15）：编写程序，结合程序对系统进行调试。

第六阶段（2011.04.16～2011.04.24）：撰写论文

第七阶段（2011.04.25～2011.05.06）：论文修改定稿，完成其他相关文档

第八阶段（2011.05.07～2011.05.14）：准备毕业答辩材料

六、研究的主要特点及创新点

能够实现多功能音乐播放器预期的基本功能和指标。采用单片机最小系统，扩展一般音乐播放器的功能，实现了自弹自唱和自动播放两种模式的转换。