【文章內容簡介】 1245 65134 6LA 466 64463 高 3M 1318 65157 低 7S1 494 64524 高 4FA 1397 65178 中 1DO 523 64580 4FA 1480 65198 1D0 554 64633 高 5SO 1568 65217 中 2RE 578 64684 5SO 1661 65235 2RE 622 64723 高 6LA 1760 65252 中 3M 659 64777 6LA 1865 65268 中 4FA 698 64820 高 7SI 1967 65283 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 5 頁 音樂節(jié)拍的產生 節(jié)拍是指音樂持續(xù)的長短，是除音符之外音樂的另一關鍵組成部分，在單片機系統(tǒng)中可以通過延時來實現(xiàn)。 如果 1/4 拍的延時設為 ，則 1 拍的時間為 ，依次類推，可以求出其余節(jié)拍的值，節(jié)拍的延時時間與 音樂的曲調值有相對應的關系，下面 為不同曲調下的 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時間設定， 如下表 22 所示。 表 22 不同曲調下 1/4 和 1/8 節(jié)拍的延時表 曲調值 (1/8 節(jié)拍 ) delay(ms) 曲調值 (1/4 節(jié)拍 ) delay(ms) 調 4/4 62 調 4/4 125 調 3/4 94 調 3/4 187 調 2/4 125 調 2/4 250 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 6 頁 第 3 章 系統(tǒng) 方案 設計 設計任務 設計一音樂發(fā)生器： （ 1）用單片機作為開發(fā)工具，至少能儲存 3 首樂曲； （ 2）能按鍵選擇樂曲序號，每按一次加 1 鍵樂曲序號加 1，每按一 次減 1 鍵樂曲序號減 1； （ 3）用 LED 數(shù)碼管顯示正在播放的樂曲序號； （ 4）能進行仿真音樂發(fā)生器。 設計目的 （ 1） 培養(yǎng)學生怎樣將綜合的理論知識與實際相結合起來 的能力 （ 2） 培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力 （ 3） 鍛煉學生獨立、自學的能力及其動手能力 設計過程 在畢業(yè)設計題目選擇后，我積極的查閱相關資料。 經過分析、思考及其指導老師的悉心的指導，我最終設計出了三種方案，并對每一種方案進行分析與考慮 及各個方案的比較，選擇了第一 種方案 ——用 AT89C52 單片機、一個共陰極的八段數(shù)碼管及揚聲器來實現(xiàn) 音樂的播放。 確定好設計方案后，將整個設計分成了三個步驟：一是，設計的硬件電路圖的繪制；二是，程序的設計；三是，硬件電路 仿真與 程序的編譯、連接 及運行。 設計思想 在此次設計中， 我查閱了很多相關資料并經過分析、思考得到了以下三種方案。它們分別是： 用 AT89C52 單片機、一個共陰極的八段數(shù)碼管及揚聲器 實 現(xiàn)音樂發(fā)生器， 用單片機 AT89C5 LM386(音頻功放 )和 揚聲器 實現(xiàn)音樂發(fā)生器， 用單片機AT89C52 和揚聲器 實現(xiàn)音樂發(fā)生器，但經過我自己的分析總結，最后選擇了第一 種方 案。 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 7 頁 方案設計與選擇 方案一 用單片機 AT89C52 實現(xiàn)音樂發(fā)生器 主要運用 AT89C52 單片機和一個揚聲器兩個器件組成。在 AT89C51 單片機外部端子上接晶振電路，單片機的工作時鐘為 12MHz，將 P3 口的 引腳作為音頻輸出口直接送給喇叭，再通過程序設計的來計算出將要播放的歌曲的長度，然后在計算出從該首歌中所取出來的音符的長度，在將該音符通過一系列的控制后實現(xiàn)了該音符的播放，在利用延時來實現(xiàn)該音符播放的長度，在該音符播放完后接著取下一個音符，就這樣反復的取出下一個音符，從而實現(xiàn)了 樂 曲的播放。該方案具體的、詳細的電路圖設計 如圖 31 所示。 圖 31 方案三的電路圖 方案二 用單片機 AT89C51 和 LM386(音頻功放 )實現(xiàn)音樂發(fā)生器 主要運用 AT89C51 單片機、音頻功放芯片（ LM386）和揚聲器三部分組成。此方案中電路原理圖也是由兩部分組成：一是 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機外接晶振電路（單片機的工作時鐘 12MHz）及復位電路來實現(xiàn)的；二是美國國家半導體公司的音頻功率放大器（ LM386）電路。將單片機 AT89C51 的 作為音頻脈沖輸出腳，輸入到由 LM386 組成的音頻功放電路中，經過處 LM386 處理后，從 LM386 的輸出引腳 ,經過 補償 網絡（與揚聲器相并）主要是為了防止高頻自激和過壓現(xiàn)象，再畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 8 頁 輸入到揚聲器中，這樣單片 機發(fā)出的不同頻率的音頻信號就可以通過揚聲器發(fā)出我們所想要的 樂 曲 。該 設計方案的硬件電路圖的設計如下所示，如圖 32 所示。 圖 32 方案二的電路圖 方案三 用 AT89C52 單片機、八段數(shù)碼管及揚聲器來實現(xiàn)音樂發(fā)生器 主要運用單片機 AT89C5一個共陰極的八段數(shù)管及揚聲器三部分組成。它的主要思想就是將定時器 0 用于定時，作音符發(fā)生器用；定時器 1 用計數(shù)，這里用作中斷；同時將所要播放的歌曲存放在指定的地址單 元中，單片機來直接驅動揚聲器來實現(xiàn)音樂的播放。同時還添加了數(shù)碼管顯示即所播放的歌曲的曲目數(shù)顯示，還添加了實現(xiàn)上一曲、下一曲、開始 /暫停的功能，就能夠選擇所要的樂曲 了。 綜合 以 上三種方案都可以實現(xiàn)音樂的播放，比較三種設計方案來說： 從電 路原理圖實現(xiàn)相對來說三 種 方案 之中的第 一 方案比較簡單 ， 但是它沒有實現(xiàn)音樂播放的其他功能 ，只能夠 循環(huán)的播放你所存儲的音樂。 而第二方案與第 一 方案大同小異，用的單片機不同一個是 AT89C5另一個是 AT89C52， 并同時方案了 利用 了一個音頻功放電路來放大輸入的脈沖信號， 這樣就比第 一 方案 中產生的音樂好聽了。 第 三 方案是用單片機 AT89C5一個共陰極的八段數(shù)碼管及揚聲器，再利用開關按鈕來控制音樂播放的開始 /暫停、上一曲及下一曲，同時將所播放的樂 曲的曲目在八段數(shù)管電理工作顯示。 因此，在此次設計中我選擇了第 三 種 方案來實現(xiàn)音樂發(fā)生器 ，單片機音樂發(fā)生器 電路圖見附錄 2 所示。畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 9 頁 第 4 章 硬件電路設計 電路 組成 及工作原理 電路組成 對 于整個設計的電路 由 單片機 、顯示電路、驅動發(fā)聲電路及 歌曲 播放 控制電路 等部分組成，其組成框圖如圖 41 所示， 其中 單片機 AT89C52 主要是 將各個模塊連接起來并 控制各個模塊 ； 時鐘電路 則是用來產生時鐘頻率，一般是 12MHz； 復位電路則是能夠將當前狀態(tài) 變?yōu)槌跏紶顟B(tài)； 歌曲的曲數(shù)顯示電路主要是顯 示當前所播放的歌曲的曲目數(shù)；驅動發(fā)聲電路則是 來播放音樂的； 歌曲播放控制電路則是 來控制歌曲的播放 /暫停和選擇歌曲 ；而整個電路 組成框圖 則是用來顯示播放歌曲的曲目數(shù)同是控制歌曲的選擇及音樂的播放。 圖 41 電路組成框圖 工 作原理 利用單片機 AT89C52 直接來產生音頻脈沖來驅動喇叭來完成音樂的播放 。利用了該單片機的 內部定時器 /計數(shù)器 T0 來定進行定時，同時利用定時器 /計數(shù)器 T1 用業(yè)計數(shù)，并同時利用了該單片機的 P2 口的 來作為音頻脈沖的輸出端。 AT89C52 單片機 介紹 AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內含8k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和藹可親 256 bytes 的隨機存取 AT89C52 單片機 時鐘電路 復位電路 顯示電路 發(fā)聲驅動電路 控制電路 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 10 頁 數(shù)