【導(dǎo)讀】基于MCS-51單片機(jī)技術(shù)的簡單音樂發(fā)生器是以單片機(jī)為核心，結(jié)合音頻功放，用戶通過鍵盤輸入樂譜進(jìn)行演奏，利用揚(yáng)聲器播放音樂的綜合系統(tǒng)。搜集、整理與論文有關(guān)的文獻(xiàn)資料。構(gòu)思論文框架，提出研究設(shè)想與計(jì)劃，提交開題報(bào)告。撰寫論文初稿，在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下反復(fù)對論文進(jìn)行修改，提交論文定稿。仿真調(diào)試能達(dá)到預(yù)期的效果。按學(xué)校規(guī)定的統(tǒng)一格式撰寫、打印及裝訂，達(dá)到畢業(yè)論文寫作的規(guī)范要求。第7-9周：擬訂設(shè)計(jì)方案，軟、硬件功能劃分。第13-15周：軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第16-17周：編制程序代碼，整理資料，擬訂初稿。第18周：檢查定稿，準(zhǔn)備答辯。指導(dǎo)老師做論文撰寫講解時(shí)認(rèn)真聽講，及時(shí)記錄論文撰寫注意事項(xiàng)。課題，通過閱讀相關(guān)專業(yè)書籍及網(wǎng)上查尋資料，加深課題的理解。師和同學(xué)的意見和建議，經(jīng)過一學(xué)期的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于圓滿完成了。及音樂芯片制造商的青睞。識別程序設(shè)計(jì)和音頻脈沖輸出程序的設(shè)計(jì)。彈奏出來的樂曲效果良好，音調(diào)和節(jié)拍都由單片機(jī)控制得相當(dāng)準(zhǔn)確。

　　

【正文】 節(jié)拍實(shí)際上是音持續(xù)時(shí)間的長短，在單片機(jī)系統(tǒng)中可以用延時(shí)來實(shí)現(xiàn)。如果 1/4 拍的延時(shí)設(shè)為 秒，則 1 拍的延時(shí)是 秒。只要知道 1/4 拍的延時(shí)時(shí)間，其余的節(jié)拍延時(shí)時(shí)間就是它的倍數(shù)。如 表 4 所示的為 1/4 節(jié)拍和 1/8 節(jié)拍的延時(shí)時(shí)間設(shè)定。 18 表 4 各調(diào) 1/4 節(jié)拍和 1/8 節(jié)拍的延時(shí)時(shí)間設(shè)定 曲調(diào)值（ 1/4 節(jié)拍） 延時(shí) DELAY 曲調(diào)值（ 1/8 節(jié)拍） 延時(shí) DELAY 調(diào) 4/4 125ms 調(diào) 4/4 62ms 調(diào) 3/4 187ms 調(diào) 3/4 94ms 調(diào) 2/4 250ms 調(diào) 2/4 125ms 程序 流程 鍵盤定時(shí)掃描流程圖如圖 ： 源程序清單 主要程序代碼及其說明（見注釋語句）如下。 /* 音符與計(jì)數(shù)值對應(yīng)表 */ Uint code tab[ ]={64021,64103,64260,64400, 64524,64580,64684,64777, 開始 初始化 按鍵按下？ 獲取鍵值 設(shè)置 T0 并啟動 按鍵釋放？ 關(guān)閉 T0 定時(shí)器 0 服務(wù)子程序 重設(shè)定時(shí)器 反相， 產(chǎn)生輸出脈沖 結(jié)束 圖 鍵盤定時(shí)掃描流程圖 19 64820,64898,64968,65030， 65058,65110,65157,65178}。 sbit p20 = p2^0 。 //此引腳輸出脈沖 uchar STH0。 uchar STL0。 /* 鍵消抖延時(shí)函數(shù) */ void delay(void) { uchar i 。 for (i=300。i0。i)。 } /* 鍵掃描函數(shù) */ uchar getkey(void) { uchar scancode ,tmpcode。 if ( (p1amp。0xf0)= =0xf0) return (0)。 scancode = 0xfe。 while ((scancodeamp。0xf10) ! =0) // 逐行掃描 { p1 = scancode 。 //輸出行掃描碼 if ((p1amp。0xf0) ! =0xf0) //本行有鍵按下 { tmpcode = (p1amp。0xf0) | 0x0f 。 20 /* 返回特征字節(jié)碼，為 1的位即對應(yīng)于行和列 */ return ((～ scancode) +(～ tmpcode)) 。 } else scancode = (scancode1) | 0x01 。 //行掃描碼左移一位 } } /* 定時(shí)器 0中斷服務(wù)子程序 */ void time0_int (void) interrupt 1 using 0 { /* 設(shè)置計(jì)數(shù)初值 */ TH0 = STH0 。 TL0 = STL0 。 P20 =～ P20 。 // 反相，產(chǎn)生輸出脈沖 } /*主程序 */ void main( ) { uchar key ,k。 TMOD = 0x01。 //T0, 工作方式 1 ET0=1。 EA=1。 While(1) { P1=0xf0。 //發(fā)全 0行掃描碼 If ((P1amp。0xf0)!=0xf0) //若有鍵按下 { delay()。 //延時(shí)去抖動 if ((P1amp。0xf0)!=0xf0) //延時(shí)后再判斷一次，去除抖動影響 { 21 key=getkey()。 //調(diào)用鍵盤掃描函數(shù) //根據(jù) 7 獲取的按鍵位置得到 K 值 switch(key) { case 0x11。 //1 行 1 列 k=0。 break。 case 0x21。 //1 行 2 列 k=1。 break。 case 0x41。 //1 行 3 列 k=2。 break。 case 0x81。 //1 行 4 列 k=3。 break。 case 0x12。 //2 行 1 列 k=4。 break。 case 0x22。 //2 行 2 列 k=5。 break。 case 0x42。 //2 行 3 列 k=6。 break。 case 0x82。 //2 行 4 列 k=7。 break。 case 0x14。 //3 行 1 列 k=8。 22 break。 case 0x24。 //3 行 2 列 k=9。 break。 case 0x44。 //3 行 3 列 k=10。 break。 case 0x84。 //3 行 4 列 k=11。 break。 case 0x18。 //3 行 4 列 k=12。 break。 case 0x28。 //3 行 4 列 k=13。 break。 case 0x48。 //3 行 4 列 k=14。 break。 case 0x88。 //3 行 4 列 k=15。 break。 default。 break。 } p20=p20。 //反相 /*根據(jù)所得的 K值設(shè)定計(jì)數(shù)器 1 的計(jì)數(shù)初值 */ STH0=tab[k]/256。 STL0=tab[k]%256。 23 TR0=1。 //開始計(jì)數(shù) P1=0xf0。 //發(fā)全 0行掃描碼 While ((P1amp。0xf0)!=0xf0) //若沒有松開按鍵 { P1=0xf0。 } TR1=0。 //若松按鍵松開，則停止計(jì)數(shù)，不產(chǎn)生脈沖輸出 } } } } 24 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，它將會驗(yàn)證你的成果，是否實(shí)現(xiàn)了所要完成的功能。系統(tǒng)調(diào)試仿真時(shí)先要使用 Keil C 編譯器，把所寫的程序進(jìn)行編譯，同時(shí)在仿真器里設(shè)置生成 HEX文件，編譯無錯(cuò)誤時(shí)還要進(jìn)行 PROTEUS 仿真，查看功能是否能夠?qū)崿F(xiàn)。下面就將仿真將會用到的軟件進(jìn)行簡單的介紹，并對仿真過程予以簡介。 常用調(diào)試工具 Keil C 軟件 Keil C軟件是集成調(diào)試環(huán)境，集成了編輯 器、編譯器、調(diào)試器，支持軟件模擬，支持項(xiàng)目管理功能強(qiáng)大的觀察窗口，支持所有的數(shù)據(jù)類型。樹狀結(jié) 構(gòu)顯示，一目了然，支持 ASM（匯編）、 C 語言，多語言多模塊源程序混合 調(diào)試，在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序，錯(cuò)誤指令定位。功能很強(qiáng)大， 用于對程序的調(diào)試和編輯。 PROTEUS 軟件 系統(tǒng)仿真還用到了 PROTEUS 軟件，可通過仿真可以完全顯示出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能，對于程序的調(diào)試等有很大的幫助。 首先要新建一個(gè)文檔是DNS 型的找出需要的器件，可以使用搜索功能。接著把各個(gè)器件放到合適的位置都要放到 工作區(qū) 內(nèi)。然后根據(jù)自己的設(shè)計(jì)要求連線。把所有的元件都連接好，做出完整的電路圖。 其仿真圖如 所示。 按下開 始鍵，你將會聽到音樂。 圖 PROTEUS 軟件 仿真圖 25 總結(jié) 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于 51 單片機(jī)控制的簡單音樂發(fā)生器，用戶可以在 16 鍵的鍵盤上演奏簡單的樂曲。系統(tǒng)介紹了該電路的硬件構(gòu)成和軟件工作過程，系統(tǒng)以 AT89C52 為核心，結(jié)合 音頻功放以及 所學(xué)的單片機(jī)的知識，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。設(shè)計(jì)中很好的使軟、硬件相結(jié)合，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的撰寫，我懂得了 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 也使 我明白了學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知 識和綜合素質(zhì)。 完成本次課程設(shè)計(jì)的過程，是一個(gè)從無到有的過程，經(jīng)歷了興奮、自信、失落、奮發(fā)、所悟、完成幾個(gè)過程。課程設(shè)計(jì)時(shí)，仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)的題目和要求，以為沒什么困難的，所用的知識書上都有?？墒钱?dāng)我動手開始做的時(shí)候，才發(fā)現(xiàn)其中的算法，設(shè)計(jì)是那么繁瑣。經(jīng)過一天的努力，毫無結(jié)果。失落的心情油然而生。于是，再到圖書館和網(wǎng)上查找資料，在經(jīng)過借鑒很多類似的資料，文獻(xiàn)后，總算是有點(diǎn)眉目了。埋頭苦干的過程是痛苦的，尤其是在思考算法和程序框架時(shí)，迷茫，煩躁，特別是當(dāng)苦思出來一個(gè)結(jié)果，又被自己推翻，心痛的無法言繪，在這不斷循環(huán) 中，終于最后完善了程序。其中的煎熬是很痛苦的，深刻明白攻克自己“未知領(lǐng)域”的困難。但當(dāng)課程設(shè)計(jì)完成時(shí)，那感覺是甜蜜的，沒有耕耘，哪來得收獲的喜悅，不懂付出怎么能知道回報(bào)的快樂，一分耕耘一分收獲，有付出才會有回報(bào)，就在這樣的痛與快樂的交換中，我學(xué)到了知識， 學(xué)到了做人的道理。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師 王皚老師 對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培 養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 26 參考文獻(xiàn) [1] 潘曉利，劉永志．基于 MIDI 模塊的音樂發(fā)生器設(shè)計(jì)陰．電子測量技術(shù)， 2020 [2] 戴佳，戴衛(wèi)恒． 51 單片機(jī) C 語言 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)．北京：電子工業(yè)出版社， 2020． [3] 王思聰．用 CPLD 實(shí)現(xiàn)簡易音樂發(fā)生器．焦作工學(xué)院 學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2020 [4] 王南陽．單片語音錄放電路模塊及其應(yīng)用．電子世界， 1999 [5] 林志琦．基于 Proteus 的單片機(jī)可視化軟硬件仿真．北京：北京航空航天大學(xué)出版社． 2020 27 附錄 音樂發(fā)生器電路原理總圖