【正文】 I 基于單片機的音樂盒設(shè)計 摘要 隨著社會的發(fā)展進步，音樂逐漸成為我們生活中很重要的一部分，有人曾說喜歡音樂的人不會向惡。 11 5 電路板調(diào)試 11 總體運行圖 11 檢查硬件連接 6 3 軟件設(shè)計 6 復(fù)位電路 3 2 硬件設(shè)計 ****** 課程設(shè)計說明書 題目 : 基 于單片機的音樂盒設(shè)計 院（部）： 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 目錄 摘要 I 緒論 1 1 概述 3 PROTUES軟件簡介 3 KEIL軟件簡介 5 按鍵電路 14 參考文獻我們都會抽空欣賞世界名曲，作為對精神的洗禮。系統(tǒng)完成顯示歌曲曲目、播放音樂等基本功能。單片機應(yīng)用的重要意義還在于它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。 隨著人類社會的發(fā)展，人們對視覺、聽覺方面的享受提出了越來越高的要求。 2 1 概述 本設(shè)計是以 AT89C51 芯片的電路為基礎(chǔ)，外部加上放音設(shè)備，以此來實現(xiàn)音樂演奏控制器的硬件電路， 通過軟件程序來控制單片機內(nèi)部的定時器使其演奏出優(yōu)美動聽的音樂。 課題意義 音樂盒的起源，可追溯至中世紀歐洲文藝復(fù)興時期。但是，機械式的音樂盒體積比較大，比較笨重，且發(fā)音單調(diào)。與傳統(tǒng)的機械式音樂盒相比更小巧，音質(zhì)更優(yōu)美且能演奏和弦音樂。另外， 也 可以設(shè)計彩燈外觀效果，使音樂盒的功能更加豐富。 總體設(shè)計 音樂盒總體設(shè)計由四個模塊構(gòu)成：晶振電路 ， 89C51 單片機，數(shù)碼管顯示模塊，發(fā)聲模塊，三個模塊連接在 89C51 單片機上構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)。它是目前最好的仿真單片機 及外圍器件的工具。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。運行 Keil 軟件需要Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。 5 2 硬件設(shè)計 各部分硬件設(shè)計及其原理 AT89C51 簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C51 是它的一種精簡版本。本次設(shè)計采用共陽極。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然振蕩器。用戶也可以采用外部時鐘 。 按鍵電路 按鍵電路 設(shè)有兩個按鍵，按鍵 S1 控制音樂盒的選曲，每按一下系統(tǒng)將播放下一首歌曲，全部歌曲播放完會重新回到第一首歌曲；按鍵 S2 控制音樂盒的暫停與播放 ，兩個按鍵均設(shè)為高電平有效。 硬件電路圖及其功能 總體硬件電路實現(xiàn)功能如下，如圖 所示 （ 1） 電路中用 、 。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C13 0 p FC23 0 p FX1L S 1S O UN D E RC31uF 圖 硬件電路圖 時鐘振蕩電路 復(fù)位電路 LED 顯示電路 按鍵電路 7 3 軟件 設(shè)計 程序流程圖 程序流程圖如 圖 所示。把 C、 D、 E、 F、 G、 A、B這一組音的距離分成 12 個等份，每一個等份叫一個“半音”。﹟叫升記號，表示把音在原來的基礎(chǔ)上升高半音， b叫降記音，表示在原來的基礎(chǔ)上降低半音。 （ 2） 利用 AT89C51 的內(nèi)部定時器使其工作在計數(shù)器模式 MODE1 下，改變計數(shù)值 TH0 及 TL0 以產(chǎn)生不同頻率的方法。中音 DO（ 523Hz）。若 1拍實 ，則 1/4 拍為 。 一首音樂是由許多不同的音符組成的，而每個音符對應(yīng)著不同頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以與拍數(shù)對應(yīng)的延時，構(gòu)成音樂。 表 節(jié)拍與節(jié)拍碼對照 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 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 每個音符使用 1個字節(jié)，字節(jié)的高 4位代表音符的高低，低 4位代表音符 的節(jié)拍，圖 。 表 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時間設(shè)定 曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY 調(diào) 4/4 125 毫秒 調(diào) 4/4 62 毫秒 調(diào) 3/4 187 毫秒 調(diào) 3/4 94 毫秒 調(diào) 2/4 250 毫秒 調(diào) 2/4 125 毫秒 do re mi fa so la si 分別編碼為 1~7，重音 do編為 8,重音 re 編為 9，停頓編為 0。 舉例 1：音調(diào) do,發(fā)音長度為兩拍，即二分音符，將其編碼為 0x18。 表 簡譜對應(yīng)的簡譜碼、 T 值、節(jié)拍數(shù) 簡譜 發(fā)音 簡譜碼 T 值 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 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 11 4 調(diào)試 檢查硬件連接 在 PROTUES 檢查各硬件管腳是否連接正確，線路邏輯是否正確 ，例如：晶振電路的連接，復(fù)位電路是否設(shè)計正確。 總體運行圖 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I N