huwei基于AT89S52单片机的音乐盒设计

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基于AT89S52多功能花样LED频闪音乐盒的设计与实现

胡伟

渭南师范学院物理与电气工程学院07级电子信息科学与技术1班摘要：本设计是一个基于AT89S52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、显示电路、LED灯电路、蜂鸣器电路成。使用四个按键控制音乐盒，分别用来实现播放/暂停、上一曲、下一曲、复位功能，本音乐盒共有三首歌曲。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；AT89S52单片机； LED频闪；音乐

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、低价格和外围电路内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。

1概述

本设计是以AT89S52芯片的最小系统电路为基础，外部加上放音设备和控制设备，

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。

1.1 课题意义

音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的钟塔报时，而将大小的钟表装上机械装置，被称为“可发出声音的组钟”。音乐盒有着300多年的发展历史，是人类文明发展的历史见证。

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,必须放平不能动摇，而且价格昂贵，不能实现大批量生产。

本文设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小巧，音质更优美且能演奏和弦音乐。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，所以价格便宜。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。

1.2设计方案

设计一个基于AT89S52系列单片机的音乐盒，利用按键切换演奏出不同的乐曲。蜂鸣器发出某个音调，与之相对应的LED亮起。使用四个按键，分别用来实现复位、播放/暂停、上一曲、下一曲功能。

1.3研究内容

1）通过按键控制音乐的播放/暂停、上一曲、下一曲；

2）通过数码管显示当前播放音乐的编号。

3）播放音乐是8路LED灯随音乐频率闪烁。

2系统总体方案介绍

2.1 系统组成框图

音乐盒的系统结构以AT89S52单片机位控制核心，加上4个按键、时钟复位电路、蜂鸣器、LED模块组成。单片机负责接收按键的输入，根据输入控制音乐播放/暂停、上

图2.1 系统组成框图

2.2 音乐盒的功能结构图

音乐盒共包含了三首歌曲，分别是《挥着挥着翅膀的女孩》、《同一首歌》、《两只蝴蝶》。按键用来控制歌曲的播放、暂停和三首音乐之间的相互切换，数码管用来显示当前所播放歌曲的编号，并随着上一曲、下一曲按键显示当前切换的歌曲的编号，LED灯随着当前播放歌曲的音乐频率闪烁。

2.3 主要设计软件介绍

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，两种软件的简介如下：

2.3.1 PROTEUS软件简介

Proteus软件是英国Labcenter 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。它是目前最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是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，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，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加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MPLAB等多种编译器。

2.3.2 KEIL简介

单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、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，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

3硬件设计

3.1 AT89s52简介

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

3.1.1AI89S52单片机的主要性能特点：

AT89S52兼容MCS-51系列单片机产品，拥有8K字节在系统可编程Flash存储器，可进行1000次擦写周期，全静态操作：0Hz-33MHz，三级加密程序存储器，32个可编程I/O口线；三个16位定时器/计数器，八个中断源，全双工UART串行通道，低功耗空闲和掉电模式，掉电后中断可唤醒，看门狗定时器，双数据指针，掉电标识符。

3.1.2引脚说明

AT89S52单片机引脚图如图3.1所示：

图3.1 AT89S52引脚图DIP封装

P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。程序校验时，需要外部上拉电阻。

P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。此外，P1口引脚的第二功能。

P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p3 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用时，P3.0 RXD(串行输入口)；P3.1 TXD(串行输出口)；P3.2 INTO(外中断0) ；P3.3 INT1(外中断1) ；P3.4 TO(定时/计数器0) ；P3.5 T1(定时/计数器1)；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)；此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。

RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。

EA/VPP：外部访问允许， EA为低电平时（接地），允许访问外部程序存储器，如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。

XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。

3.1.3 特殊功能寄存器

定时器 0 和定时器1：在AT89S52 中，定时器0 和定时器1 的操作与AT89C51 和

中断寄存器和断源：AT89S52 有6个中断源，各中断允许位在IE寄存器中，两个外部中断（INT0 和INT1），三个定时中断（定时器0、1、2）和一个串行中断。中断允许控制寄存器位功能如表5所示，止所有中断。中断允许控制位EA＝1，允许中断；中断允许控制位EA＝0，禁止中断。

3.2 控制功能电路原理介绍

3.2.1时钟振荡电路

AT89S52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或者陶瓷谐振器一起构成自然振荡器。外接石英晶体及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。本设计采用英晶体，电容使用30PF 10PF，外部时钟的电路如图3.2所示：

图3.2 单片机内部、外部振荡电路

3.2.2复位电路

AT89S5251的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个施密特发器用来抑制噪声，施密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。本设计采用手动复位，复位电路如图3.3所示。

图3.3 复位电路

3.2.3 LED显示电路设计与原理

LED显示电路是由8个LED发光二极管组成，连接方式为共阳极，LED接到单片机的P2口，若为低电平，可使LED亮起。发光二极管的亮、灭由内部程序控制，8个LED发光二极管分别对应不同的音阶，所以LED会随着音阶的变化按规律亮、灭。LED显示电路如图3.4所示。

图3.4 LED显示电路

3.2.4 数码管显示电路设计与原理

歌曲序号显示部分用数码管来显示，LED显示器件是通过发光二极管显示字段的器件。数码管有共阴、共阳极两种，本设计采用共阳极数码管，公共段接VCC，当某个二极管的阴极电压为低电平时，二极管发光。共阳极数码管的管教配置及内部结构如图3.4和图3.5所示，LED数码管在电路中的连接如图3.6所示。

图3.4LED数码管管教配置图图3.5共阳极数码光内部结构图

图3.6 数码管显示电路

3.2.5蜂鸣器部分

蜂鸣器的结构原理：压电式蜂鸣器:压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

本设计采用电磁式蜂鸣器:电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

3.2.6 硬件电路图及功能

总体硬件电路实现功能如下，如图3.6所示

1）电路中用P3.2、P3.3、P3.6、P3.7控制按键。

2）P1.0~P1.7控制数码管。

3）P3.0控制蜂鸣器。

4）P2.0~P2.7控制8路LED灯

5）电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1、C2均为30PF。

图3.6硬件整体电路图

4软件设计

在本程序中主要实现两个功能：一是将歌曲的简谱转换为单片机可识别的程序代码，用十六进制数表示；二是通过单片机控制歌曲的播放，通过三个按键实现歌曲的播放、暂停、上一曲、下一曲功能。

4.1 音调、节拍以及编码的确定方法

一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能像电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和节拍表示一个音符唱多长的时间。

4.1.1 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”。两个音之间的距离有两个“半音”，就叫“全音”。在钢琴等键盘乐器上，C–D、D –E、F–G、G–A、A–B两音之间隔着一个黑键，他们之间的距离就是全音；E–F、B –C两音之间没有黑键相隔，它们之间的距离就是半音。通常唱成1、2、3、4、5、6、7的音叫自然音，那些在它们的左上角加上﹟号或者b号的叫变化音。﹟叫升记号，表示把音在原来的基础上升高半音，b叫降记音，表示在原来的基础上降低半音。例如高

音DO的频率（1046Hz）刚好是中音DO的频率（523Hz）的一倍，中音DO的频率（523Hz）

刚好是低音DO频率（266 Hz）的一倍；同样的，高音RE的频率（1175Hz）刚好是中音RE的频率（587Hz）的一倍，中音RE的频率（587Hz）刚好是低音RE频率（294 Hz）的一倍。要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用定时器计时这半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O 反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。

利用AT89C51的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。此外结束符和休止符可以分别用代码00H和FFH来表示，若查表结果为00H，则表示曲子终了；若查表结果为FFH，则产生相应的停顿效果。例如频率为523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令计数器计时956us/1us=956，在每次技术956次时将I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。

计数脉冲值与频率的关系公式如下：N=Fi÷2÷Fr （N：计算值；Fi：内部计时一次为1us，故其频率为1MHz）

其计数值的求法如下：T=65536-N=65536-Fi÷2÷Fr

例如：设K=65536，F=1000000=Fi=1MHz，球低音DO（261Hz）。中音DO（523Hz）。高音的DO（1046Hz）的计算值:

T=65536-N=65536-Fi÷2÷Fr=65536-1000000÷2÷Fr=65536-500000/Fr

低音DO的T=65536-500000/262=63627 中音DO的T=65536-500000/523=64580 高音DO的T=65536-500000/1047=65059

C调各音符频率与计数值T的对照表如表4.1所示。

表4.1 C调各音符频率与计数值T的对照表

低音频率T 参数中音频率T 参数高音频率T 参数Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 57 Do﹟277 1805 217 Do﹟554 903 108 Do﹟1109 54 54 Re 294 1701 204 Re 587 852 102 Re 1175 51 51 Re﹟311 1608 193 Re﹟622 804 97 Re﹟1245 48 48 Mi 330 1515 182 Mi 659 759 91 Mi 1318 45 45 Fa 349 1433 172 Fa 698 716 86 Fa 1397 43 43 Fa﹟370 1351 162 Fa﹟740 676 81 Fa﹟1480 41 41 So 392 1276 153 So 784 638 77 So 1568 38 38 La 440 1136 136 La 880 568 68 La 1760 34 34 La﹟464 1078 129 La﹟932 536 64 La﹟1865 32 32 Si 494 1012 121 Si 988 506 61 Si 1976 30 30

4.1.2 节拍的确定

一首音乐是由许多不同的音符组成的，而每个音符对应着不同频率，这样就可以利用不同的频率的组合，加以与拍数对应的延时，一起构成音乐。了解音乐的一些基础知识，我们可知产生不同频率的音频脉冲即能产生音乐。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符和对应的频率，以及单片机定时计数的关系。

表4.2节拍与节拍码对照

节拍码节拍数节拍码节拍数

1 1/4拍 1 1/8拍

2 2/4拍 2 1/4拍

3 3/4拍 3 3/8拍

4 1拍 4 2/1拍

5 1又1/4拍 5 5/8拍

6 1又1/2拍 6 3/4拍

8 2拍8 1拍

A 2又1/2拍 A 1又1/4拍

C 3拍 C 1又1/2拍

F 3又3/4拍

每个音符使用1个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍，图5.2为节拍码的对照。若1拍为0.4秒，1/4拍实0.1秒，只要设定延迟时间就可求得节拍时间。假设1/4拍为1DELAY，则1拍应为4DELAY，以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY时间，其余的节拍就是它的倍数，如图5.3为1/4和1/8节拍的时间设定。

表4.3 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3/4 187毫秒调3/4 94毫秒

调2/4 250毫秒调2/4 125毫秒

4.1.3 编码

do re mi fa so la si分别编码为1~7，重音do编为8,重音re编为9，停顿编为0。播放长度以十六分音符为单位（在本程序中为165ms），一拍即四分音符等于4个十六分音符，编为4,其它的播放时间以此类推。音调作为编码的高4位，而播放时间作为低4位，如此音调和节拍就构成了一个编码。以0xff作为曲谱的结束标志。

歌曲播放的设计。先将歌曲的简谱进行编码，储存在一个数据类型为unsigned char 的数组中。程序从数组中取出一个数，然后分离出高4位得到音调，接着找出相应的值赋给定时器0，使之定时操作蜂鸣器，得出相应的音调；接着分离出该数的低4位，得到延时时间，接着调用软件延时。

表4.4 简谱对应的简谱码、T值、节拍数

简谱发音简谱码T值节拍码节拍数

5 低音SO 1 64260 1 1/4拍

6 低音LA 2 64400 2 2/4拍

7 低音TI 3 64524 3 3/4拍

1 中音DO 4 64580 4 1拍

2 中音RE 5 64684 5 1又1/4拍

3 中音MI 6 64777 6 1又1/2拍

4 中音FA 7 64820 8 2拍

5 中音SO 8 64898 A 2又1/2拍

6 中音LA 9 64968 C 3拍

7 中音TI A 65030 F 3又3/4拍

1 高音DO B 65058

2 高音RE C 65110

3 高音MI D 65157

4 高音FA E 65178

5 高音SO F 65217

4.2 软件程序设计

主程序流程图：

图4.1主程序流程图

4 系统调试

调试是一个必不可少的环节，它将会验证你的成果，是否实现了所要完成的功能。系统调试仿真时先要使用Keil C编译器，把所写的程序进行编译，同时在仿真器里设置生成HEX文件，编译无错误时还要进行PROTEUS仿真，查看功能是否能够实现。下面就将仿真将会用到的软件进行简单的介绍，并对仿真过程予以简介。

4．1 常用调试工具

4．1．1 Keil C 软件

Keil C软件是集成调试环境，集成了编缉器、编译器、调试器，支持软件模拟，支持项目管理功能强大的观察窗口，支持所有的数据类型。树状结构显示，一目了然，支持ASM（汇编）、C语言，多语言多模块源程序混合调试，在线直接修改、编译、调试源程序，错误指令定位。功能很强大。用于对程序的调试和编辑。

4．1．2 PROTEUS软件

系统仿真还用到了PROTEUS软件，可通过仿真可以完全显示出所设计系统的功能，对于程序的调试等有很大的帮助。

首先要新建一个文档是DNS型的找出需要的器件，可以使用搜索功能。接着把各个器件放到合适的位置都要放到蓝色框内。然后根据自己的设计要求连线。把所有的元件都连接好，做出完整的电路图。

4．2 系统调试及性能分析

系统的调试开始是把伟福编译生成的无错误后缀名为．HEX的文件加载到AT89C51单片机中，方法是双击单片机弹出一个对话框，在program file后选择要添加文件，文件要求必须是HEX文件。然后可以点击运行观察现象，当出现错误时，大多都是软件出了问题，经过不断的改进调试。对按键检测、加减歌曲序号与按键之间产生的不一致、歌曲调用子程序等软件的修改后，系统基本实现了所要设计的功能。

在进行系统的测试过程中。当调节歌曲的序号时，程序是给了一个初始值“1”，假如调节歌曲的序号后，歌曲播放的就是显示屏上显示的歌曲序号的歌曲。如按下复位键后时间会回到初始时间，即从头开始。数码管也跟随显示歌曲的序号为“1”，同时蜂鸣器发出了声响，LED灯随着歌曲花样闪烁。通过调试系统达到设计的任务要求。

参考文献

[1] 林立，张俊亮，曹旭东.单片机原理及应用[M]，北京：电子工业出版社，2009.7，17-130

[2] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2006.6.

[3] 李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2001.7.

[4] 阎石. 数字电子技术基础(第五版)[M], 高等教育出版社，2005.

[5] 谭浩强.C语言程序设计（第二版）[M]，北京：清华大学出版社，1991.

[6] 谢维成，杨加国，单片机原理与应用及C51程序设计[M]，北京：清华大学出版社， 2006,8.

Design Of Multi-function LED Stroboflash Music Box

Based On AT89S52 SCM

HU Wei

(Class1,Grade2007,Electronic Information Science and Technology,Physics and Electrical,Engineering Department,Weinan Teachers University)

Abstract:This design is a series based on AT89S52 microcontroller Music Box, based on principles of SCM technology, through the production of hardware and software compilation, designed a multi-function music box. Mainly by the keys of the music box circuit, reset circuit, clock circuit and the buzzer composition. Using four buttons control music box, one to switch play or stop songs, and the other The main process is to achieve by pressing function keys on the first one and the next, and suspension of play, while the digital display the serial number of the currently playing song, the music box has three songs, a total of three kinds of pattern light pattern. Play a song, the buzzer sounded a tone, corresponding LED lights up. This design using KEIL programming software to program the music box and debug source code, with the PROTEUS simulation software to simulate hardware, debugging, saving design time.

Key W ords: Music Box ;AT89S52 SCM; KEIL; PROTEUS; TONE

附录1 音乐播放器播放效果图

附录2部分程序源代码及注释

main()

{

init_timer2();

InitialSound();

while(1)

{

temp=cnt;

while(cnt>2 )

{

cnt=0;

temp=cnt;

}

P1=table[temp];

Play(Music_file[temp],0,3,360); Delay1ms(500);

}

}

void _EX0_() interrupt 0

{

if(key_add==0)

{

cnt++;

Delay1ms(500);

}

if(key_dec==0)

{

cnt--;

Delay1ms(500);

}

}

void _EX0_2() interrupt 2

{

flag=0;

Delay1ms(100);

}

void timer2() interrupt 5

{

TF2=0;

ms50++;

if(ms50>=Music_file[temp][i]/8)

{

ms50=0;

t++;

if(t>=55)

t=Music_file[temp][i]/8;

if(t<8)

lamp_data=lamp[t];

else

lamp_data=lamp[8-t];

}

}

播放歌曲子程序:

//************************************************************************** int Play(unsigned char *Sound,unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigned int Speed)

{

unsigned int NewFreTab[12]; //新的频率表

unsigned char i,j;

unsigned int Point,LDiv,LDiv0,LDiv1,LDiv2,LDiv4,CurrentFre,Temp_T,SoundLength;

unsigned char Tone,Length,SL,SH,SM,SLen,XG,FD,LEDFlash;

for(i=0;i<12;i++) // 根据调号及升降八度来生成新的频率表

{

j = i + Signature;

if(j > 11)

{

j = j-12;

NewFreTab[i] = FreTab[j]*2;

}

else

NewFreTab[i] = FreTab[j];

if(Octachord == 1)

NewFreTab[i]>>=2;

else if(Octachord == 3)

NewFreTab[i]<<=2;

}

SoundLength = 0;

while(Sound[SoundLength] != 0x00) //计算歌曲长度

{

SoundLength+=2;

}

Point = 0;

Tone = Sound[Point];

Length = Sound[Point+1]; // 读出第一个音符和它时时值LDiv0 = 12000/Speed; // 算出1分音符的长度(几个10ms) LDiv4 = LDiv0/4; // 算出4分音符的长度

LDiv4 = LDiv4-LDiv4*SOUND_SPACE; // 普通音最长间隔标准

TR0 = 0;

TR1 = 1;

while(Point < SoundLength)

{

if(cnt!=temp)

{

return 0;

}

if(flag==0)

{

flag=1;

while(flag==1)

{

Delay1ms(10);

BeepIO=0;

init_timer2();

}

基于51单片机数字音乐盒的设计

单片机实物设计 题目: 单片机音乐盒设计 班级： K0312416-17 姓名：湛俊朱斌杨裕庆 学号：K031241705 K031241632 K031241737

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。 【关键词】STC89C51RC 按键蜂鸣器 LCD1602液晶

目录 前言 ................................................................................................................................. 第一章工作原理 .............................................................................................................. 1.1设计目标 ............................................................................................................... 第二章软件设计与分析................................................................................................... 2.1 软件设计的组成................................................................................................... 2.2 各部分软件分析 ................................................................................................. 2.2.1 延时165MS,即十六分音符子函数 .......................................................... 2.2.2 延时1MS子函数...................................................................................... 2.2.3 定时器0中断子函数 .............................................................................. 2.2.4 播放音乐子函数...................................................................................... 2.5 定时器1中断子函数.................................................................................. 2.6 按键扫描子函数 ......................................................................................... 2.2.7 主函数..................................................................................................... 2.3 总源程序 ............................................................................................................ 第三章软件仿真 .............................................................................................................. 3.仿真图...................................................................................................................... 3.1 元件清单 ............................................................................................................... 总结 ..................................................................................................................................... 参考文献..............................................................................................................................

(完整版)基于51单片机的电子八音盒详细设计步骤

一、设计目的 利用8052单片机结合内部定时器设计一个八音盒，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。 二、设计要求 其基本功能为：1，使用LED显示器来显示目前演奏的歌曲编号；2，具有8个按键操作来选择演奏哪一首歌曲；3，内建8首歌曲旋律，按下单键可以演奏歌曲。 三、设计器材 T89C52单片机、晶振、八个按键、二位一体共阳极数码管、电阻电容若干、导线。 四、设计方案及分析 设计思路： (1)选择8052单片机，通过T0定时中断，并配合P2.0引脚输出音频频率。 (2)P2.0引脚输出接蜂鸣器。 (3)通过P0口接LED。 (4)P1口接键盘，输入歌曲号。 音符产生方法： 不同的音调有不同的频率。频率不同，音调也就不同。 利用定时器，使其工作在模式1，定时中断，然后控制P2.0引脚的输出每次取反，就可以在P2.0的引脚输出相应的方波频率。改变计数初值，就改变了频率。定时器的定时时间等于半个周期，定时时间到就输出脉冲取反，重复此过程，就可在P2.0引脚得到一音频的脉冲。 如：中音1的频率=523HZ，周期T=1/523=1912us； 定时器的定时时间为：T/2=1912/2us=956us； 计算得TH0,TL0的计数初值THTL=64580 下面是个音符计数初值

节拍产生方法： 音乐中的节拍用延时时间产生。假设1/4拍执行一次延时程序，这1/2拍就执行两次延时程序，所以只要求出1/4延时时间，其余的节拍就是他的倍数。为方便记谱，将节拍数也进行编码，如下： 建立曲谱编码表： 编谱用8位编码，高4位代表音符，低4位代表节拍。如5 6中音5，中音6，都是1/2拍，则编码为：82H 92H 程序清单： #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long sbit SPEAK = P2^0;//接蜂鸣器管脚 uchar th0_f; uchar tl0_f;

基于51单片机音乐盒程序设计

基于51单片机音乐盒程序设计基于51单片机音乐盒程序设计一、功能设计说明 1、电路设计 实物图 矩阵键盘部分电路图 2、运行流程图 程序开始 播放小苹果歌曲

否 判断任意按键是否按下继续播放小苹果歌曲是 否播放完成 进入电子琴模式 判断K16按键是否按下 是 3、电子琴模式按键对应发音设计 按键发音按键发音 低 1 中 2 K1 K9 低 2 中 3 K2 K10 低 3 中 4 K3 K11 低 4 中 5 K4 K12 低 5 中 6 K5 K13 按键发音按键发音 低 6 中 7 K6 K14 低 7 高 1 K7 K15 中 1 重新播放小苹果 K8 K16 二、硬件电路说明

1、程序下载电路 音乐盒电路图 ISP下载接口 本设计采用的单片机为AT89S52单片机，需使用ISP下载器进行下载程序，程序下载电路图如图中ISP1接口. 2、音乐发音电路 IO口P10发出不同频率的脉冲，则BUZZER产生各种不同的声音，本设计采用12MHZ 晶振，系统频率1MHZ，定时器计数一个1us,其对应关系如下表所示: 频率简谱码(T音符音符频率(HZ) 简谱码(T值) (HZ) 值) 低 1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 # 1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63853 # 5 SO# 831 64934 # 2 RE# 311 63928 中 6 LA 880

64968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198 # 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235 # 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65282 计算方法: 例如产生262HZ频率(发音DO), 周期T=1/262=3816 us，由于定时器中断使IO不停取反，故周期 T=3816/2=1908 us 定时器初值N=65536-1908=63628 TH0=63628/256 TL0=65536%256 三、程序代码说明 1 、脉冲产生 采用定时器0溢出中断产生脉冲，定时器初始化如下: TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1 ，即十六位计数器计数 TR0 = 1; //启动定时器 ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能

基于单片机的音乐盒设计_毕业设计

毕业设计 基于单片机的音乐盒设计 【摘要】本设计是一个基于A T89C51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。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，节约了设计时间。 【关键字】音乐盒；A T89C51单片机；KEIL；PROTEUS；音调

Design Of Music Box Based On SCM Li Kun (Grade06,Class1, Major Computer Science and Technology, Computer Science and Technology Dept,Shaanxi University Of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi) Tutor: FENG Yong-Zheng Abstract:This design is a series based on A T89C51 microcontroller Music Box, based on principles of SCM technology, through the production of hardware and software compilation, designed a multi-function music box. Mainly by the keys of the music box circuit, reset circuit, clock circuit and the buzzer composition. Using two buttons control music box, one to switch songs, and the other is used to switch the 8 LED pattern changes, the music box has two songs, a total of three kinds of pattern light pattern. Play a song, the buzzer sounded a tone, corresponding LED lights up. This design using KEIL programming software to program the music box and debug source code, with the PROTEUS simulation software to simulate hardware, debugging, saving design time. Key Words: Music Box ;A T89C51 SCM; KEIL; PROTEUS; TONE

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计 摘要 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AT89C51单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏音乐，功能多，外观效果多彩，配有彩灯,使用方便，本音乐盒有三个按键，key1控制彩灯，key2控制音乐，key3为总开关，可同时关闭音乐与彩灯。具有一定的商业价值。 关键字：AT89C51；音乐盒；按键；彩灯

Abstract Along with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. Music box designed in this paper based on AT89C51 microcontroller as the core element of electronic music box, small size, light weight, can play music, multi-function, appearance and colorful, with a lantern,easy to use. The music box with three buttons , The key1 control Lantern, key2 control music, key3 total switch can turn off the music and lanterns. Have some commercial value. Keywords: AT89C51, music boxes, buttons, Lantern

基于51单片机的音乐盒的设计毕业论文

基于51单片机的音乐盒的 设计毕业论文 目次 目次 (3) 1 引言 (4) 1.1 音乐盒的意义 (4) 1.2 研究容 (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 (7) 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 (12)

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 (13) 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 (18) 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 (21) 5.1.3 其他 (21) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录A 元器件清单 (25) 附录B 源程序 (26)

1 引言 在进入21世纪后，单片机产品的发展正朝着高性能和多品种方向，并且发展趋势是进一步朝着CMOS化、小体积、低功耗、大容量、高性能、低价格以及外围的电路装化等几个方面去发展。单片机的应用的重要意义还是在于它是从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。过去必须要由模拟电路或者数字电路才可以实现的大部分的功能，现在已能完全可以用单片机通过软件的方法来实现了。这种由软件去代替硬件的控制技术也称之为微控制技术，这是传统控制技术的一次革命。单片机可以说渗透到了我们生活的各个方面，几乎难以找到哪个领域里没有单片机的踪迹。导弹中的导航装置，飞机里安装的各种仪表的控制，计算机里的网络通讯与数据传输方面，工业自动化过程中实时控制和数据处理方面，生活中被广泛使用的各种智能IC卡，民用的高档轿车的安全保障系统，摄像机、录像机、全自动洗衣机所涉及的控制方面，以及远程控制的玩具、电子宠物等等，这些全都是离不开单片机的。 而伴随着科学技术的不断进步和社会的持续发展，人类所接触的更种信息也在不断增加并且信息变得越来越复杂。面对着浩如烟海的繁杂信息，人们目前已经能利用计算机等工具快速、精准地对其进行快速处理，但要想将其处理完毕的信息及时、清晰地传递给其他人，还必须要寻找更加卓越的显示技术去实现它。而单片机技术与液晶显示技术的结合，恰恰使得信息的传输交流向着智能化可视化方向进行快速发展。

基于单片机的数字音乐盒

山东建筑大学 课程设计说明书 题目：基于单片机的数字音乐盒 课程：单片机原理及应用B课程设计院（部）：信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：高焕兵张君捧 完成日期： 2013年6月

目录 摘要 .................................................................... I 1 设计目的 (2) 2 设计要求 (2) 3 设计内容 (3) 3.1 设计原理 (3) 3.2 方案设计 (3) 3.3 电路各模块说明 (4) 3.4 器件选择 (6) 3.5．系统设计 (8) 3.6 软件设计 (8) 3.7 仿真调试及操作说明 (9) 总结与致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录一：基于单片机的数字音乐盒总电路图 (12) 附录二：音乐程序 (12)

山东建筑大学信息与电气工程学院学院课程设计说明书 摘要 20世纪末，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，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。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。 本设计由由单片机AT80C51芯片和LCD显示器为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子数字音乐盒。本设计采用4*4键盘，用Protel99来画系统硬件图，采用C语言进行编程，编程后利用KEIL C51来进行编译，再生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能得以正常实现。 关键词：单片机；音乐盒；电路；播放

基于51单片机的音乐播放器设计

题目：音乐播放器 课程设计（论文）任务书

摘要 随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用，单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用，在某些领域具有不可替代的作用。音乐播放功能随处都会用到，如，在开发儿童智力的玩具中，等等。目前，基于单片机实现音乐播放，其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。 单片机的英文名称为single chip microcomputer，最早出现在20世纪70年代，国际上现在已逐渐被微控制器（Microcontroller Unit 或MCU）一词所取代。它体积小，集成度高，运算速度快，运行可靠，功耗低，价格廉，因此在数据采集、智能化仪表、通讯设备等方面得到了广泛应用。而8051单片机在小到中型应用场合很常见，已成为单片机领域的实际标准。随着硬件的发展，8051单片机系列的软件工具也有了C级编译器和实时多任务操作系统RTOS，为单片机编程使用C语言提供了便利的条件；并针对单片机常用的接口芯片编制通用的驱动函数，可针对常用的功能模块，算法等编制相应的函数；C语言模块化程序结构特点，可以使程序模块大家共享，不断丰富，这样就使得单片机的的程序设计更简单可靠，实时性强，效率高。作为测控技术与仪器的学生，掌握8051单片机硬件基础及其相关软件操作，将其应用于现代电子产品中是必要而且重要的，这次课程设计我们的题目是用单片机实验箱系统制作音乐播放器。 本次课程设计主要内容是通过单片机C51语言进行编程，以产生乐曲音符和节拍，把乐谱翻译成计算机语言（音符转换诚成相对应的方波频率即定时器装载初值，节拍转换成相对应的延长时间），并将其预先存储到单片机里，然后根据按键调用再由单片机进行信息处理，在经过信号放大，由喇叭放出乐曲声，实现音乐播放的功能。其主要表现在可以播放十首歌曲，可以用十个数字键控制播放的歌曲，并且能在LCD液晶屏显

音乐盒毕业设计论文

毕业设计论文 设计课题：___________________ 设计者1：___________________ 设计者2：___________________ 设计者3：___________________ 指导教师：___________________ 答辩时间：___________________

摘要 本设计是以单片机技术应用为主线，主控芯片采用AT89S51芯片，采用汇编语言设计程序。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。本课程设计的音乐盒式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，能弹奏do、re、mi、fa、so、la、si七个音，可以当作一个小小电子琴，由弹奏者弹奏想要的歌曲，给弹奏者提供无限音乐乐趣，还可以播放7首歌，曲目可自由选择。本程设计的音乐盒功能多，使用方便，并具有一定的商业价值，可以生产为小朋友的智力开发玩具，也可生产为年轻人和老年人生活中的不可缺少的音乐盒。

1、 系统总体设计方案及硬件设计 1.1系统总体设计方案 利用单片机于外接独立式按键，通过按键可随意选择播放曲目，按键按下一次，歌曲播放一遍。通过切换键，可切换音乐盒功能与电子琴功能。电子琴是利用各音节的频率与延时时间的结合，不同频率的脉冲经扬声器驱动电路放大后，就会发出7不同音调，达到电子琴固有的基本功能。通过接有一个LM386功率放大器的扬声器播放声音。系统总体设计图如图1。 图1系统总体设计图 1.2硬件设计 硬件功能模块划分：单片机最小系统电路模块、按键电路模以及功放电路模块。 (1)最小系统电路模块 最小系统图包括单片机、复位电路、晶振电路以及电源电路。如图 2

基于单片机的音乐盒设计-毕业设计

基于单片机的音乐盒设计 学生:XXX指导老师:XXX 内容摘要: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数字音乐盒。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，节约了设计时间。 关键词:音乐盒 AT89C51 KEIL PROTEUS 音调

Design for AT89C51 digit music box Abstract:The digest this text has introduced the basic AT89C51 digit music box,According to AT89C51 principle,take it by hardware circuit and software compile to made a multifunction digit music box.this box main form button circuit rest circuit clock circuit and https://www.wendangku.net/doc/0d15402406.html,e two button to control it,the one use to change music ,and the other one made the LED change the kind of light.this box had two songs,and LED had three kind of light.then the music has playing,the buzzer will take among of tone,meanwhile LED will give out light.the design on the basic of KEIL to compile and debugging this music box,at the same times match up PROTEUS to hardware going to simulation debugging,So save a lot of times. Keywords:music box AT89C51 KEIL PROTEUS Tone

基于单片机STC89C52的数字音乐盒设计

基于单片机STC89C52的数字音乐盒设计 一、引言 1.1设计的目的 通过课程设计，让学生熟悉单片机微机应用系统开发、研制的过程，软硬 件设计的工作方法、工作内容、工作步骤。对学生进行基本技能训练，例如： 组成系统、编程、调试、查阅资料、焊接电路板等。使学生理论联系实际，提 高动手能力和分析问题、解决问题的能力。 1.2 设计的基本要求 （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，从而演奏不同的乐曲（至少3首歌曲）； （2）采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号； （3）可通过功能键选择乐曲，暂停，播放，上一首，下一首； 扩展功能：利用一个循环跟每一个音调同步，每改变一个音调就变换一下彩灯，从而实现音乐控制彩灯的功能。 二、总体设计 2.1基本工作原理 1、播放音乐的原理 发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素，一个是音调，另一个是音符。首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低 频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。另外，音符的频率有所不同。基于上面的内容，这样就对发音的原理有了一些初 步的了解。 音符的发音主要靠不同的音频脉冲。利用单片机的内部定时器/计数器0， 使其工作在模式1，定时中断，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将 此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计时这个半周期时间，每当计

时到后就将输出脉冲的I/O 反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O 反相，就可在I/O 脚上得到此频率的脉冲。 2、音符频率的产生 音符及定时器的初值： 例如：中音1（DO ）的音频=523HZ,周期T=1/523s=1912s μ 定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2s μ=956s μ 定时器956s μ的计数值=定时时间/机器周期=956s μ/1s μ=956(时钟频率=12MHZ) 计算得到定时器0的初值为65536-956=64580，将初值装入T0的寄存器里，启动T0后，每计数956次后就溢出中断，进入中断服务程序后，只要将I/O 口的输出值取反，就可以得到中音1（DO ）的音符音频。只要改变计数初值，就能得到不同频率的音符。表（1）是C 调各音符频率与计数初值的对照表：

基于AT89C51单片机的音乐盒的设计

1 前 言 乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智 能仪器仪表设备。实现方法有许多种，在众多的实现方法中，以纯硬件完成乐曲演奏，随着FPGA 集成度的提高，价格下降，EDA 设计工具更新换代，功能日益普及与流行，使这种方案的应用越来越多。如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力，不得不进行上万门的设计，同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。使用现今的EDA 软件工具来应付这些问题，并不是一件简单的事情。FPGA 预装了很多已构造好的参数化库单元LPM 器件。通过EDA 软件工具，设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。 本文介绍在EDA 开发平台上利用单片机及汇编语言设计音乐硬件演奏电路，并定制单片机存储音乐数据，以十首乐曲为例，将音乐数据存储到单片机，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改单片机所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。

目录 摘要 (4) 第1章概述 (5) 第2章音乐盒的发音原理 (6) 2.1 播放音乐的原理 (6) 2.2 音符频率的产生 (6) 2.3 节拍频率的产生 (8) 第3章硬件电路设计 (9) 3.1 硬件电路 (9) 3.2 整体硬件电路 (10) 3.3 原理说明 (11) 2 2.4 键盘按键 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1 程序设计流程 (12) 4.2 设计源程序代码 (12)

第5章仿真及调试 (13) 5.1 调试 (13) 5.2 仿真 (13) 5.3 程序调试中出现的问题及解决的办法 (15) 第6章设计小结及建议 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19) 附录一元器件清单 (20) 附录二部分源程序代码 (21) 3

基于51单片机数字音乐盒的设计毕业设计

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。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

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。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

本科毕业设计(基于单片机的音乐盒的设计)

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

江苏理工学院毕业设计说明书（论文） 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 I

江苏理工学院毕业设计说明书（论文） The Design of Music Box of the Single Chip Microcomputer Abstract: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 programming.the portablility is good.System program mainly includes the main program subroutine,played subroutines,buttons,delay subroutine.The 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 process.And through the software and hardware joint debugging,verify the feasibility of design scheme.The 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 II

基于单片机的电子音乐盒的设计与实现

课程设计报告设计名称基于单片机的电子音乐盒的设计与实现 学校陕西电子科技职业学院 学院电子工程学院 学生姓名滕一帆 班级1507 学号 2013062040311 指导教师聂弘颖 时间2017年09月22日

基于单片机的电子音乐盒的设计与实现 一、设计目的 为证明单片机可以通过软件程序控制硬件电路实现简单音乐播放器的功能，以此证明单片机的功能强大。 二、设计概述 本课题是一个基于51单片机的电子音乐盒，依据单片机控制技术原理，设计出一个可以播放多首音乐的数字音乐盒，通过数码管显示当前是第几首音乐，系统设计了三个按键，具体功能：S1：暂停/播放；S2：加一首（下一首）；S3：减一首（上一首）。通过硬件电路制作以及以及软件编程，设计制作出一个多功能的电子音乐盒。 三、设计方案 在这个系统的设计中，单片机采用51兼容系列的STC89C52RC。有以下几部分构成：电源电路、单片机最小系统、发声系统、键盘控制电路、显示电路。经过论证后我确定的系统框图，如下图所示： 四、设计原理 1、原理 本系统由单片机系统，独立按键、数码管组成。利用I/O口产生一定频率的方波，驱动扬声器，发生不同的音调，从而实现乐曲的演奏。系统能通过功能键完成选择乐曲、播放、暂停、和复位的基本功能。在播放乐曲的同时LCD上显示所播放的歌曲序号，可以通过复位键使音乐盒从第一首歌曲重新播放，本系统成本低廉，功能强大

实用。 2、音乐基础简介 <1>音乐频率表 <2>音调表建立 由于单片机输出为方波输入信号，波形图如下： 高低电平各占1/2，根据单片机定时器工作原理。 定时时间=（满值-初值）X机器周期 初值=满值-定时时间/机器周期 =216-（1/f）X（1/2）X106 以低音11为例，初值为=216-（1/262）X（1/2）X106 =63627.6 =63628 同理得其他音调值，具体如下： Unsigned int code table[]={0,63628,63835,64021,64103,64260,64399,64523,64579,64684,64777,64 819,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282}; <3>音乐表的建立 我们以两只老虎音乐为例子，然后我们就会得到该音乐表 Ucharcode music1[]={8,4,9,4,10,4,8,4,9,4,10,4,8,4,10,4,11,4,12,8,10,4,11,4,12,8,12,3,13,1,12, 3,11,1,10,4,8,4,12,3,13,1,12,3,11,1,10,4,8,4,9,4,5,4,8,8,9,4,5,4,8,8,0,0xff};

八音盒设计毕业设计

目录 摘要 关键字 第1章设计综述 1.1单片机产生音调的基本原理 (5) 1.2设计内容与目标 (7) 第2章音乐播放器的功能与组成 2.1音乐播放器的功能 (8) 2.2音乐播放器的组成 (9) 第3章系统总体设计与关键技术 3.1系统总体设计 (10) 3.1.1 音乐播放器的工作原理 (11) 3.1.2 音阶对应频率计数初值的计算 (13) 3.1.3 乐曲节拍的计算 (14) 3.1.4 乐谱在程序中的编制 (15) 3.2系统中应用的关键技术 (16) 第4章音乐播放器的硬件设计 4.1单片机最小系统 (17) 4.1.1 单片机复位电路 (17) 4.1.2 单片机晶振电路 (19)

4.2 键盘接口电路的设计 (20) 4.3LED显示接口电路的设计 (21) 4.4 扬声器控制电路的设计 (22) 4.5硬件原理图 (24) 第5章音乐播放器的软件设计 5.1主控软件的设计与流程图 (25) 5.2定时中断服务子程序的设计与流程图 (31) 5.3键盘控制模块的设计与流程图 (35) 5.4演奏乐曲模块的设计与流程图 (37) 第6章系统的实现与调试 6.1硬件系统的焊接与调试 (35) 6.2 软件调试 (37) 6.2.1 测试LED显示模块 (37) 6.2.2 测试键盘控制模块 (39) 6.2.3 测试P3.0口输出 (40) 6.3调试中遇到的问题及解决 (41) 参考文献 附录系统源程序

摘要 几千年来，各种乐器的发声无一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱振动而作为声源的。随着现代电子工业技术的飞速发展，一种用新的声源来制造音响的新型乐器脱颖而出，这就是目前人们熟知的电子音乐播放器。目前市场上的音乐播放器形形色色，例如大家所熟悉的M P3，随着电子技术的不断发展，音乐播放器的发展也会进一步发展。 目前单片机的应用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I C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。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。 本课题即是在这种背景下，对基于M C S－51单片机的音乐播放器的设计与实现进行了硬件及软件的设计，并给出了一套完整的解决方案，实现了单片机音乐播放器对音乐的演奏。 本文主要分为以下几个部分： 第1章对本课题的主要研究内容、目的、开发环境进行概括。