單片機(jī)音樂(lè)彩燈課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-24 14:10本頁(yè)面
【正文】 據(jù)上面的求解方法，就可以求出其他音調(diào)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的預(yù)置初值。例如，中音DO頻率為523Hz，其周期T=1/523=1912μs,因此，只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)956μs /1μs =956，在每計(jì)數(shù)956次時(shí)將I/O反相，就可以得到中音DO（523Hz）。一般來(lái)說(shuō)，常采用的方法就是通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)中斷，在中斷服務(wù)程序中將單片機(jī)上外接揚(yáng)聲器的I/O口來(lái)回置高電平或低電平，從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音。只要知道了這12個(gè)音符的音高，也就是其基本音調(diào)的頻率，就可根據(jù)音符之間的倍頻程關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。以1─八音區(qū)為例，12個(gè)半音是：1─1─2─2─3─4─4─5─5─6─6─7─。在音樂(lè)音符1（Do）與音符，音符2（Re）與音符，……之間正好相差一個(gè)倍頻程，在音樂(lè)學(xué)中稱(chēng)它相差一個(gè)八度音。在音樂(lè)中常把中音C上方的A音定為標(biāo)準(zhǔn)音高，其頻率f=440Hz，其余音均與其進(jìn)行比較?！?節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。因此單片機(jī)演奏音樂(lè)比較簡(jiǎn)單，只需要弄清楚“音調(diào)”和“節(jié)拍”兩個(gè)概念即可。 音樂(lè)發(fā)聲模塊 單片機(jī)發(fā)聲概述 一般來(lái)說(shuō)，單片機(jī)不像其他專(zhuān)業(yè)樂(lè)器那樣能奏出多種音樂(lè)的聲音，即不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率。XX2（119引腳）連接晶振，用來(lái)產(chǎn)生中斷，為單片機(jī)提供時(shí)鐘(12MHZ)控制信號(hào)。其外圍電路圖如下圖21所示圖21 單片機(jī)控制模塊外圍電路圖原理圖說(shuō)明：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51作為主控模塊，彩燈的變換花樣通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面就每個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行具體的說(shuō)明和分析。下面就硬件以及軟件實(shí)現(xiàn)的單元電路分別進(jìn)行具體分析。這樣在彩燈變換的同時(shí)能伴隨背景音樂(lè)，達(dá)到音樂(lè)彩燈的目的。圖11 系統(tǒng)原理框圖限流電阻音頻放大電路LED彩燈蜂鳴器單片機(jī)AT89C51該硬件電路主要解決單片機(jī)AT89C51對(duì)LED彩燈的控制，使其按一定規(guī)律亮滅，從而實(shí)現(xiàn)一定的彩燈花樣?；?4LS195的控制方案最簡(jiǎn)單,但是花樣單一,VHDL編程彩燈控制電路和電腦彩燈的控制方案成本高,在充分考慮到制作成本,易于實(shí)現(xiàn)及功能多等方面的前提下，我確定使用第一個(gè)方案。 程序在Windows下運(yùn)行時(shí)，按菜單鍵，可同時(shí)運(yùn)行其他程序。首先我們得確定LPT的基地址，一般主板上集成的接口LPT基地址為378H，也可以通過(guò)BIOS來(lái)查看確定。我們可以用到二腳至九腳八個(gè)數(shù)據(jù)端子，至于一個(gè)接地端，十八腳至二十五腳任意一個(gè)。在電路中，如果以1代表亮燈，以0代表滅燈，由0，1按不同的規(guī)律組合代表不同的燈光圖案，同時(shí)使其選擇不同的頻率，從而實(shí)現(xiàn)多種圖案多種頻率的花樣功能顯示。由74LS195輸出端Q0、Ql、3驅(qū)動(dòng)四支發(fā)光二極管(彩燈)， 由輸出電平的高低決定彩燈的亮和暗。在CR為高電平(以后記為H)、LD為低電平(以后記為L(zhǎng))、CP為上升沿(十)到來(lái)時(shí)置數(shù)，QOQ1Q2Q3=DOD1D2D3同步置數(shù)，預(yù)置之后狀態(tài)翻轉(zhuǎn)在CR為H、LD為H、CP上升沿到來(lái)時(shí)；74LS195串行輸入端J、K為不同取值組合時(shí)，QO值不同。(2)基于74LS195的控制方案將74LS195作為彩燈控制器的核心，其功能是實(shí)現(xiàn)彩燈圖案的多種變換。具有體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，而且隨著編程的不同再加上彩燈排列的變化，可以組合成許多種花樣變化，實(shí)現(xiàn)千變?nèi)f化的效果。通過(guò)該外接寄存器可以對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行串行與并行的轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)由多個(gè)彩燈組成的循環(huán)彩燈的控制。如果系統(tǒng)中僅需要產(chǎn)生簡(jiǎn)單的音符或簡(jiǎn)單的曲子，可以使用單片機(jī)配合簡(jiǎn)單的蜂鳴器而產(chǎn)生需要的音樂(lè)效果。當(dāng)然，市場(chǎng)上很多中音樂(lè)模塊或是音樂(lè)芯片，可以直接產(chǎn)生各種曲子。對(duì)于彩燈的控制只是達(dá)到很好的視覺(jué)效果，如果再伴隨背景音樂(lè)，將能同時(shí)滿(mǎn)足視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上的完美享受。而在矩陣輸出形式的彩燈控制器電路中，是把所有路(個(gè))彩燈的正極分別經(jīng)一限流降壓電阻接到電源正極處，而所有負(fù)極不是接在一起，而是分別接至單片機(jī)的一組I／O端口上，然后，再把所有路(個(gè))彩燈的正極又分別接至單片機(jī)另一組I／O端口上，形式像矩陣。單片機(jī)彩燈控制器根據(jù)電路結(jié)構(gòu)的不同又可分為并行輸出與矩陣輸出兩種形式，并行輸出的控制器電路中，把所有路(個(gè))的彩燈的正極都經(jīng)過(guò)一個(gè)限流電阻接到電源的正極端
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