【正文】 基于 AT89C51 系列單片機(jī)的音樂盒畢業(yè)論文 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題 目 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 畢業(yè)時(shí)間 畢業(yè) 任務(wù)書 ]北京清華大學(xué)出版社 199711 [4] 李華 MC51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) [M]北京北京航空航天大學(xué)出版社 19938 [5] 馬忠梅單片機(jī)的 C 語言 Windows 環(huán)境編程寶典 [M]北京北京航空航天大學(xué)出版社 20206 [6] 李廣弟單片機(jī)基礎(chǔ) [M]北京北京航空航天大學(xué)出版社 20206 導(dǎo)師意見 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 系意見 系主任簽字 年 月 日 注內(nèi)容用小四宋體 目 錄 摘 要 I Abstract II 前 言 III 第一章 緒 論 1 11 研究背景及其意義 1 12 研究?jī)?nèi)容 2 13 本文結(jié)構(gòu)安排 2 第二章 系統(tǒng)總體介紹 4 21 AT89C51 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 4 AT 89C51 單片機(jī)引腳及其功能 4 中央處理器 CPU 6 定時(shí)器計(jì)數(shù)器 7 統(tǒng) 7 內(nèi)部總線 7 22 其他硬件模塊 7 復(fù)位模塊 7 擇模塊 8 生及放大器模塊 8 23 設(shè)計(jì)軟件介紹 8 PROTEUS 軟件簡(jiǎn)介 8 KEIL 簡(jiǎn)介 9 第三章 硬件設(shè)計(jì) 10 31 總體設(shè)計(jì)框圖 10 32 各部分硬件設(shè)計(jì)及其原理 10 AT89C51 簡(jiǎn)介 10 LED 顯示電路設(shè)計(jì)與原理 11 時(shí)鐘振蕩電路 11 33 系統(tǒng)硬件電路圖及功能 12 第四章 軟件設(shè)計(jì) 14 41 音樂播放編碼理論 14 音調(diào)的確定 14 碼 16 42 編程思路簡(jiǎn)述 17 述 17 圖 18 43 總原理圖及元器件清單 19 第五章 結(jié)論 20 致 謝 21 參考文獻(xiàn) 22 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 23 附件 程序清單 24 摘 要 AT89C51 系列單片機(jī)的音樂盒依據(jù)單片機(jī)技術(shù)原理通過硬件電路制作以及軟件編譯設(shè)計(jì)制作出一個(gè)多功能多功能音樂盒該音樂盒主要由按鍵電路復(fù)位電路時(shí)鐘電路以及蜂鳴器組成使用兩個(gè)按鍵控制音樂盒一個(gè)用來切換歌曲另一個(gè)用來切換 8路 LED的變化花樣本音樂盒共有兩首歌曲花樣燈花樣共計(jì) 3種播放歌曲時(shí)蜂鳴器發(fā)出某個(gè)音調(diào)與之對(duì)應(yīng)的 LED 亮起本設(shè)計(jì)利用 KEIL 編程軟件對(duì)音樂盒源程序進(jìn)行編程并調(diào)試配合 PROTEUS 仿真軟件對(duì)硬件進(jìn)行仿真調(diào)試節(jié)約了設(shè)計(jì)時(shí)間 關(guān)鍵詞 AT89C51KEIL PROTEUS Abstract The design is a series based on AT89C51 microcontroller music box according to principles of SCM technology produced by the hardware circuits and software piler designed to produce a versatile multifunction music box The Music Box consists of key circuit reset circuit clock circuit and buzzer ponents Using two buttons control music boxes one for switch songs and another 8way LED for switching pattern changes the music box from two songs a total of three kinds of tricks lamp pattern Playing a song a buzzer tone corresponding LED lights up This design uses KEIL programming software for music boxes and debug source code for programming with PROTEUS simulation software simulation debugging the hardware saving design time Key words AT89C51 microcontroller KEIL PROTEUS 前 言 作為單片機(jī)的重要硬件資源之一利用定時(shí)器可以產(chǎn)生各種固定頻率的方波信號(hào)也可以產(chǎn)生包括 DoReMe等音階在內(nèi)的各種頻率聲音在此設(shè)計(jì)中我們采用12MHz 晶振音樂信號(hào)由 P3 口輸出信號(hào)經(jīng)過放大后由發(fā)出聲音 樂曲中每一音符對(duì)應(yīng)著確定的頻率給出各音符頻率及其相應(yīng)的時(shí)間常數(shù)根據(jù)表所提供的常數(shù)將其 16 進(jìn)制代碼送入可以奏出音符音符的節(jié)拍我們可以用定時(shí)器來控制送入不同的初值就可以產(chǎn)生不同的定時(shí)時(shí)間便如某歌曲的節(jié)奏為每分鐘 94 拍即一拍為 064 秒其它節(jié)拍與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 第一章 緒 論 11 研究背景及其意義 21 世紀(jì)電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展在其推動(dòng)下現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著 CMOS 化低功耗小體積大容量高性能低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展單片機(jī)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(jì)思想和設(shè)計(jì)方法從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)是 傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置飛機(jī)上各種儀表的控制計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)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(jī)攝像機(jī)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制以及程控玩具電子寵物等等這些都離不開單片機(jī)著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展人類所接觸的信息也在不斷增加并且日益復(fù)雜面對(duì)浩如煙海的信息人們已經(jīng)能夠利用計(jì)算機(jī)等工具高效準(zhǔn)確地對(duì)之進(jìn)行處理但要想將處理完的信息及時(shí)清晰地傳遞給別人還必須通過尋求更加卓越的顯示技術(shù) 來實(shí)現(xiàn)隨著人類社會(huì)的發(fā)展人們對(duì)視覺聽覺方面的享受提出了越來越高的要求音樂播放器是一種用于播放各種音樂文件的多媒體播放軟件它涵蓋了各種音樂格式的播放工具比如 MP3播放器 WMA播放器 MP4播放器等它們不僅界面美觀而且操作簡(jiǎn)單本文設(shè)計(jì)的音樂是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)制作的電子式音樂 第二章 系統(tǒng)總體介紹 21 AT89C51 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) AT89C51 包括一個(gè) 8 位的 80C51 微處理器片內(nèi) 256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAMSFR用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)如運(yùn)算的中間結(jié)果最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)片內(nèi) 4kb 程序存儲(chǔ)器 Flash ROM 用以存放程序一些原始數(shù)據(jù)和表格 4 個(gè) 8 位并行 IO口 P0P3 每個(gè)端口既可用作輸入也可用作輸出兩個(gè) 16 位的定時(shí)器計(jì)數(shù)器每個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器都可設(shè)置 成計(jì)數(shù)方式用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)也可設(shè)置成定時(shí)方式并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或者定 時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制具有 5 個(gè)中斷源兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的中斷控制系統(tǒng)一個(gè)全雙工 UART 通用異步接受發(fā)送器的串行 IO 口用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或者單片機(jī)與 PC 機(jī)之間的串行通信片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路但石英晶體和微調(diào)電容需要外接 最高允許震蕩頻率 24MHzAT89C51 與AT80C51 相比具有節(jié)電工作方式即休閑方式及掉電方式 AT 89C51 單片機(jī)引腳及其功能 圖 21 AT89C51 單片機(jī)示意圖 圖 21 為 AT89C51 單片機(jī)的引腳示意圖 電源引腳典型值＋ 5V VssGND20 腳接低電平 外部晶振 X1X2 分別與晶體兩端相連接當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到XTAL1 而 XTAL2 懸空 輸入輸出口引腳 P0 口 IO 雙向口 P1 口 IO 雙向口 P2 口 IO 雙向口 P3 口 IO 雙向口 口線