基于单片机的数字式音乐盒设计
基于单片机的音乐盒设计

基于单片机的音乐盒设计音乐盒是一种小型的自动播放音乐的装置,它以其独特的装饰性和音乐的美妙而备受欢迎。
随着电子技术的发展,基于单片机的音乐盒也逐渐出现并成为主流。
本文将从硬件设计和软件设计两个方面介绍基于单片机的音乐盒设计。
一、硬件设计1.单片机选择单片机是音乐盒的核心控制器,其选择应根据功能需求和成本考虑。
常用的单片机有PIC、AVR和ARM等。
PIC系列单片机成本较低,易于上手,适合初学者使用。
AVR系列单片机性能较好,适合需要复杂功能的设计。
ARM系列单片机功能强大,适合需求较高的应用。
2.电源电路音乐盒的电源电路需要保证供电稳定,并根据电源需求选择适当的电池或适配器。
一般情况下,音乐盒可以采用锂电池供电,以方便携带和使用。
3.音乐模块音乐模块是音乐盒的关键组成部分,用于播放音乐。
音乐模块通常由音源芯片和音响组成。
音源芯片可以选择解码芯片或音频模块,用于解码和播放音乐文件。
音响部分可以选择扬声器或耳机输出,以提供清晰的音乐效果。
4.控制按钮和指示灯音乐盒需要设计控制按钮和指示灯,以便用户操作和状态显示。
控制按钮用于启动、暂停和切换音乐等操作,指示灯用于显示音乐播放状态和电源状态。
5.外部接口音乐盒可以设计外部接口,以便扩展功能。
常见的外部接口包括USB 接口、SD卡接口和蓝牙接口等。
二、软件设计1.系统框架音乐盒的软件设计可以采用简单的状态机或多任务系统。
简单的状态机可以实现音乐的播放、暂停和停止等基本功能。
多任务系统可以实现多个功能的并发运行,提高系统的灵活性。
2.音乐播放控制音乐盒的主要功能是播放音乐,因此需要设计音乐播放控制模块。
该模块可以提供音乐的选择、播放和暂停等功能。
可以通过中断或轮询方式检测按钮的状态,以实现用户的控制。
3.音量控制音乐盒通常需要设计音量控制功能,以满足用户的需求。
可以通过PWM方式控制音量大小,调节音量输出。
4.音乐存储和读取音乐盒需要设计音乐存储和读取模块,以方便用户选择和加载音乐。
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。
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。
基于AT89C52单片机的音乐盒设计方案

1/4和1/8节拍的时间设定
曲调值
DELAY 曲调值 DELAY
调4/4
125毫秒
调4/4 62毫秒
调3/4 调2/4
187毫秒 250毫秒
调3/4 94毫秒 调2/4 125毫秒
对于单片机来说,产生不同频率的脉冲是非
常方便的,利用单片机的定时/计数器来产生这样
的方波频率信号。因此,需要弄清楚音乐中的音
Page 3
传统音乐盒
Page 4
设计任务及要求
本设计是以AT89C52芯片的电路为基础,外
部加上放音设备,以此来实现音乐盒的硬件电
路,通过软件程序来控制单片机内部的定时器
■设 使其演奏出优美动听的音乐。用户可以按照自
■计 己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单
■任 片机的存储器中。该系统具有很好的通用性,
21
基于AT89C52单片机的音乐盒设计
论文结构
1 2 3 4 5
■课题意义、任务及要求 ■应用软件简介 ■设计方案 ■设计结构 ■系统电路图
Page 2
设计意义
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 ■设 能动摇,而且价格昂贵,不能实现大批量生产。 ■计 本文设计的音乐盒,是基于单片机设计制作的电子 ■意 式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小巧,能演奏 ■义 多个曲目且携带方便。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,且价格便宜。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。
基于51单片机数字音乐盒的设计毕业设计

学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
b. 可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。
第二章
2.1
该系统由延时165MS,即十六分音符子函数、延时1MS子函数、按键扫描子函数、播放音乐子函数、定时器1中断子函数、定时器0中断子函数、主函数和数据定义这几部分组成。
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩:□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:(签名)单位:(盖章)
年 月 日
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、时钟电路以及蜂鸣器组成。本音乐盒共有四首歌曲,用4个按键控制。播放歌曲时,蜂鸣器发出某个音调。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。
单片机实物设计
题 目:单片机音乐盒设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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。
本科毕业设计基于单片机音乐盒的设计
本科毕业设计基于单片机音乐盒的设计Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998本科毕业设计(论文)基于单片机的音乐盒的设计学院名称:专业:班级:学号:姓名:指导教师姓名:指导教师职称:二〇一四年六月基于单片机的音乐盒的设计摘要:本次设计根据单片机技术原理,通过硬件电路制作以及软件编程,制作出一个基于AT89C52单片机的简易音乐播放器,该系统以单片机作为电路的主控核心,硬件电路主要由按键电路、复位电路、显示电路等模块组成。
系统软件采用C语言进行编写,采用了模块化编程,其移植性较好。
系统程序主要包括主程序、播放子程序、按键子程序、延时子程序等。
该系统有歌曲播放、电子琴两种模式,可通过按键进行模式选择。
本论文包括系统方案的建立、硬件电路的具体设计及软件的程序实现等过程。
并通过软硬件的联合调试,验证了设计方案的可行性。
该系统最终实现了模式的选择、歌曲的选择及播放等功能,实验证明,该系统具有一定的实用性。
关键词:AT89C52单片机;软件编程;音乐盒The Design of Music Box of the Single Chip MicrocomputerAbstract:This design according to principle of single chip microcomputer technology,through the hardware circuits and software programming,make a simple music player based on AT89C52 single chip microcomputer,the system with single chip microcomputer as control core of the circuit,the hardware circuit is mainly composed of keypad circuit,reset circuit,display circuit module .System software using C language to write,using the modular portablility is program mainly includes the main program subroutine,played subroutines,buttons,delay system has a song play,keyboard two modes,can through the button to choose.This paper includes the establishment of the system,detailed design of hardware circuit and software program implementation through the software and hardware joint debugging,verify the feasibility of design system finally realize the pattern selection,selection of songs and play function,such as experiments show that the system has a certain practicality.Keywords: AT89C52 microcontroller,;Software programming;the music box目录第1章绪论 (1)课题背景及研究意义 (1)课题设计目的及主要工作 (2)第2章课题任务分析与方案选择 (3)课题任务分析 (3)硬件电路的组成 (3)设计功能要求 (3)总体设计原理 (4)总体设计框图 (4)选用的方案 (5)第3章系统硬件设计 (6)单片机最小系统 (6)AT89C52单片机介绍 (6)复位电路介绍 (8) (9)显示电路 (10)4*4矩阵键盘识别电路 (11)声音电路 (12)第4章软件设计 (14)Proteus仿真软件与Keil编译介绍 (14)音调与节拍 (15)发声原理 (15)音调的确定 (16)节拍的确定 (17)音乐编码 (18)系统软件总体设计流程图 (18)主程序流程图 (18)歌曲播放流程图 (20)按键扫描流程图 (20)延时子程序流程图 (21)第5章总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1:电路原理图 (27)附录2:元器件清单 (28)附录3:源程序 (29)第1章绪论课题背景及研究意义单片机应用到当前社会的各个领域中,既提高了社会的信息化水平又大力的发展了社会的生产力,同时也使目前电子产品的性能有了更高的提升,从而使产品更新换代的周期也逐渐变短。
基于单片机的电子音乐盒的设计与实现
基于单片机的电子音乐盒的设计与实现引言:电子音乐盒是一种能够播放预先录制音乐的装置。
传统的音乐盒通常使用机械装置来驱动音乐的播放,而基于单片机的电子音乐盒则采用了电子技术来实现这一功能。
本文将介绍基于单片机的电子音乐盒的设计与实现。
设计方案:1.输入模块:输入模块主要负责接收用户的输入,包括选择音乐和设置播放模式。
可以使用按钮、旋钮或触摸屏等方式来作为输入设备。
当用户选择音乐或设置播放模式时,输入模块将会发送相应的信号给控制模块。
2.存储模块:存储模块用于存储音乐的数据,可以使用闪存、SD卡或EEPROM等存储设备。
音乐的数据可以通过计算机编程的方式进行录制和存储。
3.解码模块:解码模块是将存储模块中的音乐数据解码为可供音频输出的信号。
解码模块通常包括一个解码器芯片和一些辅助电路,用于将数字信号转换为模拟信号。
4.音频输出模块:音频输出模块用于将解码模块输出的音频信号转换为可听的声音。
音频输出模块通常包括一个功放芯片和声音放大器等辅助电路。
5.控制模块:控制模块是整个音乐盒的核心,它接收输入模块的信号,并根据输入信号来控制存储模块、解码模块和音频输出模块的工作。
控制模块通常由一块单片机芯片和一些外围电路组成。
实现步骤:1.设计音乐数据格式:根据实际需求设计音乐数据的存储格式,包括音符音高、音符时长等信息。
可以使用标准的音乐符号来表示音乐数据。
2.编写控制程序:使用适当的编程语言编写控制程序,程序可以根据输入信号来选择和播放音乐。
控制程序需要与输入模块、存储模块、解码模块和音频输出模块进行交互。
3.实现输入模块:根据设计方案中的输入要求选择合适的输入设备,并编写对应的驱动程序。
驱动程序可以根据用户的输入来改变控制程序的运行状态。
4.实现存储模块:选择合适的存储设备,并编写读取和写入音乐数据的程序。
存储模块的程序可以根据控制程序的请求来读取特定的音乐数据。
5.实现解码模块:选择合适的解码器芯片,并编写相应的解码程序。
- 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)。
基于单片机的数字式音乐盒设计
作者:陆伟
来源:《数字技术与应用》2016年第06期
摘要:本文介绍了一种数字式音乐盒。
本设计是基于STC89C51单片机芯片电路,加上外部的播放设备,通过软件程序来控制单片机内部的定时器演奏出优美动听的音乐,该设计可以通过功能键来选择乐曲、播放或暂停,可以通过数码管显示正在播放的歌曲的序号,还可以根据选用的单片机CPU存储容量的大小,存储尽可能多的歌曲。
本设计软硬件上具有独特的优点,成本低,电路制作简单。
关键词:单片机音乐盒动态显示 LM386
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)06-0194-02
传统音乐盒一般是笨重的机械型的,发音单调的,制造工艺复杂,成本高,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,功能多,易于使用,并且能演奏和弦音乐,具有较高的商业价值。
1 系统概述
本系统包括:主控机模块、音乐机模块、按键模块、LM386功放模块。
2 模块设计
2.1 主控机模块
主控机模块为整个系统的核心模块。
具有:显示控制、按键控制、向下位机传输控制信号三大功能,如图1所示。
2.2 音乐机模块
音乐机的作用就是根据主控机传输的相应信号进行判断,相应的播放对应的歌曲。
通过主控机的P2.5~P2.7传过来的数据给音乐机的P1.0~P1.2,实现两块单片机的通讯,最终通过音乐机的P0.0口传输出音乐信号,定义单片机的一个I/O端口为声音输出口,在规定的节拍内,根据音符有几个字节产生不同的延时,将声音输出口不断的置高电平和置低电平(即不断的取反),就可以得到该音调。
选择适当的单元间隔时间延迟,音乐机就可以输出美妙的音乐。
如图2所示。
2.3 显示模块
显示模块主要包括数码管,单片机等其他元件,如图3所示。
该模块有播放开机动画和显示点歌的曲目两大功能。
采用数码管动态显示,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a ,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的输入输出线来控制,当单片机输出字形码时,所有数码管接收相同的字形代码,需要显示的数码管的选通控制被打开,显示字形;而不需要显示的数码管的选通控制没有被打开,数码管不会亮。
通过分时轮流控制各个数码管的公共端COM 端,使各个数码管轮流受控显示。
各个LED管被依次点亮,循环进行显示,利用人体的视觉暂留现象和发光二极管的余辉效应,再加上扫描的速度足够快,不会有闪烁感,达到了多个数码管同时显示的效果。
和静态显示相比,动态显示的效果相同,并且能够节省大量的I/O端口,降低功耗。
2.4 按键模块
按键是输入信号的主要工具,该模块主要由五个独立按键组成:复位键;上一曲键;按键3:启动;按键4:下一曲;按键5:停止。
因为按键较少,本设计选择了独立式键盘,其特点是每一个按键单独占有一根检测线与CPU相连。
当某个按键被按下时,相对应的I/O接口变为低电平,没有被按下的按键,由于内部有上拉电阻,CPU对应的I/O接口的输入为高电平。
通过判断I/O接口的状态,就可以知道哪个键被按下。
2.5 LM386功放模块
LM386是低电压小功率音频放大集成电路,采用8脚双列直插式塑封包装。
外接元件极少,不需要用输入耦合电容;负反馈电路在内部,增益有26db 和46db两种可供选用;输入级采用仪表用放大器的形式,带有同相输入和反相输入两个引脚;静态功耗小,当电源电压为6伏时,静态功耗为24mw,特别适用于电池供电的场合,而数字式音乐盒的动力来源是电池,所以非常适合用作音乐盒的放大电路。
功放电路如图4所示。
3 结语
基于单片机制作的电子式音乐盒,当键盘有键按下时,判断键值,启动计数器T0,产生一定频率的脉冲,驱动蜂鸣器,放出乐曲。
可根据需要选歌,也可以根据需要设置所放歌曲的节奏,还可以根据选用的单片机CPU存储容量的大小,存储尽可能多的歌曲。
控制功能强大,有较高的商业价值。
功率因数、交流频率等参数的测量,而且具有检测供电状态的功能。
在基站动力环境监控中发挥着重要的作用。
3.2 电池组供电状态采集模块
电池组供电状态采集模块的应用,通过传感器和信号对供电电路进行调理,同时采用12位AD转换器转换对模块进行处理,为动力电参数采集模块提供供电状态参数,实现了电池组电压、电流、充电等参数的监测。
电池组供电状态及电参数采集模块的组成图2所示。
3.3 开关状态参数采集模块
对于移动通信基站动力环境监控系统,我们需要严格检测开关量参数。
这些开关量主要包括以下三种类型:交流、直流供电线路供电状态和环境监测传感器输出干接点开关状态。
这几种类型的开关输入信号主要是通过采光电隔离器进行信号变换。
交流供电线路供电状态采用AC/DC输入模式。
同时为了防止输入交流信号过零现象的发生,我们采用开关输入量滤波技术进行开关信号的采样。
具体来说,就是在开关信号采样时,其周期应为2mS,采样次数为十次,且确保连续采样;当低电平次数超过6次时,被监测交流支路供电处于正常状态。
直流供电线路供电状态采用DC/DC输入模式,当被监测支路供电处理正常状态时,为低电平的输出端。
而环境监测传感器输出干接点开关状态同样采用DC/DC 输入模式,端阳极通过输入限流电阻,并连接高电平。
且将光电隔离器阴极与环境监测传感器继电器常开点接地进行连接。
采用光电隔离器实现水浸、震动、烟雾等状态的监控目标。
3.4 通讯设备供电状态采集模块
动力电参数采集模块与电池组供电状态采集模块之间的通信和动环数据采集器与环境监测参数采集模块之间的通信都是通过RS-485方式来实现的;在串行通信中,串口波特率为9600bit/S。
数据格式为:1起始位,8 数据位,1停止位,校验方式位,每一字节的校验方式位为无校验;且各个数据包的校验方式均采用CRC16方式。
3.5 人机接口设计
为了掌握好现场设备运行状态,管理人员在数据采集器上设置了LCD320240液晶显示屏和1个翻页按键、2个数据增减按键、1个设置选择按键等几个按键。
管理人员可以通过显示屏设备观察到交流供电参数、直流供电参数,报警信息以及传感器的工作状态;同时还可以设置各种报警参数。
4 结语
综上所述,本文探讨了移动通信基站动力环境监控系统的构建,此监控系统主要采用功能模块化结构,实现了基站运行状态和环境的监测。
同时,在监控系统各个功能模块连接时,我们采用串行通信方式,这种通信方式具有操作灵活、监控方便的特点,大大满足了移动通信基站运行状态和环境监测的需求。
目前来说,该监控系统在我国通信行业基站监控中得到了广泛的应用,并取得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]侯永涛.移动通信基站动力及环境监控管理系统建设的探讨[J].邮电设计技术,2007(2):52-55.
[2]康健.电力通信电源及动力环境监控系统的解决方案[J].电力学报,2005(4):4180420.。