單片機課程設(shè)計正文模板趙旻昱(編輯修改稿)
2024-08-30 01:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和弦音樂。電子式音樂盒動力來源是電池，制作工藝簡單，可進行批量生產(chǎn)，所以價格便宜。基于單片機制作的電子式音樂盒，控制功能強大，可根據(jù)需要選歌，使用方便。所放歌曲的節(jié)奏可以根據(jù)需要進行設(shè)置，根據(jù)存儲容量的大小，可以盡可能多的存儲歌曲。另外，還增設(shè)了歌曲名稱及頻譜顯示，使音樂盒的功能更加豐富。本設(shè)計在 EDA 開發(fā)平臺上利用單片機及匯編語言設(shè)計音樂硬件演奏電路，并定制單片機存儲音樂數(shù)據(jù)，以一首樂曲為例，將音樂數(shù)據(jù)存儲到單片機，就達到了以純硬件的手段來實現(xiàn)樂曲的演奏效果。只要修改單片機所存儲的音樂數(shù)據(jù)，將其換成其他樂曲的音樂數(shù)據(jù)，再重新連接到程序中就可以實現(xiàn)其它樂曲的演奏。邵陽學(xué)院單片機課程設(shè)計（論文）2第 2 章 電子音樂盒方案設(shè)計 電子音樂盒設(shè)計任務(wù)（1) 利用 I/O 口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演 奏樂曲。（2) 采用 LCD 顯示信息（歌曲名、制作人姓名等）。（3) 采用 LED 點陣顯示歌曲播放音頻振蕩。 （4) 可通過功能鍵選擇樂曲。 總體功能框圖圖 21 電子音樂盒功能框圖串行接口AT89C51ⅠAT89C51Ⅱ復(fù)位電路頻譜顯示復(fù)位電路LCD 歌名顯示LCD 顯示制作人名字按鍵選擇歌曲揚聲器播放歌曲邵陽學(xué)院單片機課程設(shè)計（論文）3第 3 章 音樂盒發(fā)音原理 播放音樂的原理發(fā)音原理：播放一段音樂需要的是兩個元素，一個是音調(diào)，另一個是音符。首先要了解對應(yīng)的音調(diào)，音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時也與聲音強度有關(guān)。對一定強度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強度增加而上升。另外，音符的頻率有所不同。基于上面的內(nèi)容，這樣就對發(fā)音的原理有了一些初步的了解。 音符的發(fā)音主要靠不同的音頻脈沖。利用單片機的內(nèi)部定時器/計數(shù)器 0，使其工作在模式 1，定時中斷，然后控制 引腳的輸出音樂。只要算出某一音頻的周期（1/頻率），然后將此周期除以 2，即為半周期的時間，利用定時器計時這個半周期時間，每當計時到后就將輸出脈沖的 I/O 反相，然后重復(fù)計時此半周期時間再對 I/O 反相，就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。 音符頻率的產(chǎn)生 音符及定時器初始值例如：中音 1（do）的音頻=523HZ,周期 T=1/523s=1912us定時器/計數(shù)器 0 的定時時間為：T/2=1912/2us=956us定時器 956us 的計數(shù)值=定時時間/機器周期=956us/1us=956(時鐘頻率=12MHZ)裝入 T0 計數(shù)器初值為 65536956=64580將 64580 裝入 T0 寄存器中，啟動 T0 工作后，每計數(shù) 956 次時將產(chǎn)生溢出中斷，進入中斷服務(wù)時，每次對 引腳的輸出值進行取反，就可得到中音DO（523HZ）的音符音頻。將 51 單片機內(nèi)部定時器工作在計數(shù)器模式 1 下，改變計數(shù)初值 TH0,TL0 以產(chǎn)生不同的頻率。下表 31 是 C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)初值 T的對照表： 邵陽學(xué)院單片機課程設(shè)計（論文）4邵陽學(xué)院單片機課程設(shè)計（論文）5第 4 章 硬件電路設(shè)計 歌名及制作人姓名顯示電路本設(shè)計的圖形顯示采用的 LCD 為 12864 芯片，并且 12864 與單片機為間接控制方式。用 ，P, 和 分別作為 LCD 的 RS、R/W、E 的控制信號；用~ 作為 LCD 的 D0~D7 的控制信號。由于 P0 口作為輸出，應(yīng)加上拉電阻。根據(jù)設(shè)計要求，此電路將設(shè)計為兩個一樣的，分別接在兩塊單片機（U1 和 U2）上顯示歌名和制作人姓名。如圖 44 所示：D1D2D3D4D5D6D7D8D1D2D3D4D5D6D7D8D1D2D3D4D5D6D7D8ERWRS CS2CS1ERWRSCS1CS2CS11CS22GND3VC4V05RS6R/W7E8DB09DB110DB21DB312DB413DB514DB615DB716RST17Vout18LCD1AMPIRE128X64XTAL218XTAL119ALE30 EA31 PSEN29RST9 U2AT89C51234567891RP1RESPACK8R110kC14uF圖 44 歌名\制作人姓名顯示電路圖邵陽學(xué)院單片機課程設(shè)計（論文）6第 5 章 軟件設(shè)計 播放歌曲流程設(shè)計 程序設(shè)計流程圖如圖 51 所示：邵陽學(xué)院單片機課程設(shè)計（論文）7第 6 章 程序分析與設(shè)計 播放歌曲程序分析 （1）該程序主要部分的實現(xiàn)是通過不斷查表得到音符和節(jié)奏，根據(jù)第 3 節(jié)的內(nèi)容將音符的頻率設(shè)為定時器 0 的初值，然后通過定時中斷子程序?qū)? 口取反，以此得到方波脈沖使蜂鳴器發(fā)聲。節(jié)奏則根據(jù)每個節(jié)拍的時間設(shè)置相應(yīng)的延遲程序來調(diào)用。NE
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