【正文】 的連接，復(fù)位電路是否設(shè)計(jì)正確。程序的編制與調(diào)試的通過(guò)是系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵，而仿真的通過(guò)則是整個(gè)系統(tǒng)是否成功關(guān)鍵，通過(guò)仿真能迅速的確定方案的可行性，能節(jié)省了設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本。 硬件連接和仿真設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)需要根據(jù)需要設(shè)計(jì)出硬件電路和軟件，但是如何知道它們是否能正常工作呢？這時(shí)候使用仿真工具去模擬實(shí)際的硬件和軟件，就可以輕松實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)功能，并且還能省去一大筆試驗(yàn)硬件投資。count1 和 count2 的值是互斥的，設(shè)置 count1 等于 1~5 時(shí)，count2 同時(shí)設(shè)置為 0；設(shè)置 count2 等于 1~5時(shí)，count1 也同時(shí)設(shè)置為 0。程序檢測(cè) count1 的值，count1 等于 1 時(shí)播放第一首歌曲，等于 2 時(shí)播放第二首。表 簡(jiǎn)譜對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)譜碼、T 值、節(jié)拍數(shù)簡(jiǎn)譜 發(fā)音 簡(jiǎn)譜碼 T 值 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù)5 低音 SO 1 64260 1 1/4 拍6 低音 LA 2 64400 2 2/4 拍7 低音 TI 3 64524 3 3/4 拍1 中音 DO 4 64580 4 1 拍2 中音 RE 5 64684 5 1 又 1/4拍3 中音 MI 6 64777 6 1 又 1/2拍4 中音 FA 7 64820 8 2 拍5 中音 SO 8 64898 A 2 又 1/2拍6 中音 LA 9 64968 C 3 拍7 中音 TI A 65030 F 3 又 3/4拍1 高音 DO B 650582 高音 RE C 651103 高音 MI D 651574 高音 FA E 651785 高音 SO F 65217 第 14 頁(yè) 共 32 頁(yè) 軟件程序設(shè)計(jì) 程序流程圖及相應(yīng)代碼塊在本程序中設(shè)置了兩個(gè)標(biāo)志——count1 和 count2，分別初始化為 1 和 0。先將歌曲的簡(jiǎn)譜進(jìn)行編碼，儲(chǔ)存在一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型為unsigned char 的數(shù)組中。舉例 1：音調(diào) do,發(fā)音長(zhǎng)度為兩拍，即二分音符，將其編碼為 0x18。音調(diào)作為編碼的高 4 位，而播放時(shí)間作為低 4 位，如此音調(diào)和節(jié)拍就構(gòu)成了一個(gè)編碼。表 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY調(diào) 4/4 125 毫秒 調(diào) 4/4 62 毫秒調(diào) 3/4 187 毫秒 調(diào) 3/4 94 毫秒調(diào) 2/4 250 毫秒 調(diào) 2/4 125 毫秒 編碼do re mi fa so la si 分別編碼為 1~7，重音 do 編為 8,重音 re 編為 9，停頓編為 0。假設(shè) 1/4 拍為 1DELAY，則 1 拍應(yīng)為4DELAY，以此類(lèi)推。表 節(jié)拍與節(jié)拍碼對(duì)照節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù)1 1/4 拍 1 1/8 拍2 2/4 拍 2 1/4 拍3 3/4 拍 3 3/8 拍4 1 拍 4 2/1 拍5 1 又 1/4 拍 5 5/8 拍6 1 又 1/2 拍 6 3/4 拍8 2 拍 8 1 拍A 2 又 1/2 拍 A 1 又 1/4 拍C 3 拍 C 1 又 1/2 拍F 3 又 3/4 拍每個(gè)音符使用 1 個(gè)字節(jié)，字節(jié)的高 4 位代表音符的高低，低 4 位代表音符的節(jié)拍，圖 為節(jié)拍碼的對(duì)照。對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生不同頻率的脈沖是非常方便的，利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)。一首音樂(lè)是由許多不同的音符組成的，而每個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不同頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以與拍數(shù)對(duì)應(yīng)的延時(shí)，構(gòu)成音樂(lè)。音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短即時(shí)值，一般用拍數(shù)表示。若 1 拍實(shí) ，則 1/4 拍為。 第 12 頁(yè) 共 32 頁(yè)表 C 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T 的對(duì)照表低音 頻率 T 參數(shù) 中音 頻率 T 參數(shù) 高音 頻率 T 參數(shù)Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 57Do﹟ 277 1805 217 Do﹟ 554 903 108 Do﹟ 1109 54 54Re 294 1701 204 Re 587 852 102 Re 1175 51 51Re﹟ 311 1608 193 Re﹟ 622 804 97 Re﹟ 1245 48 48Mi 330 1515 182 Mi 659 759 91 Mi 1318 45 45Fa 349 1433 172 Fa 698 716 86 Fa 1397 43 43Fa﹟ 370 1351 162 Fa﹟ 740 676 81 Fa﹟ 1480 41 41So 392 1276 153 So 784 638 77 So 1568 38 38So﹟ 415 1205 145 So﹟ 831 602 72 So﹟ 1661 36 36La 440 1136 136 La 880 568 68 La 1760 34 34La﹟ 464 1078 129 La﹟ 932 536 64 La﹟ 1865 32 32Si 494 1012 121 Si 988 506 61 Si 1976 30 30 節(jié)拍的確定若要構(gòu)成音樂(lè)，光有音調(diào)是不夠的，還需要節(jié)拍，讓音樂(lè)具有旋律（固定的律動(dòng)） ，而且可以調(diào)節(jié)各個(gè)音的快滿度。中音DO（523Hz） 。3）例如頻率為 523Hz，其周期 T=1/523=1912us，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)956us/1us=956，在每次技術(shù) 956 次時(shí)將 I/O 反相，就可得到中音 DO（523Hz） 。2）利用 AT89C51 的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式 MODE1 下，改變計(jì)數(shù)值 TH0 及 TL0 以產(chǎn)生不同頻率的方法。1）要產(chǎn)生音頻脈沖，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(shí)間。﹟叫升記號(hào)，表示把音在原來(lái)的基礎(chǔ)上升高半音，b 叫降記音，表示在原來(lái)的基礎(chǔ)上降低半音。在鋼琴等鍵盤(pán)樂(lè)器上，C–D、D–E、F–G、G–A、A–B 兩音之間隔著一個(gè)黑鍵，他們之間的距離就是全音；E–F、B–C 兩音之間沒(méi)有黑鍵相隔，它們之間的距離就是半音。把 C、D、E、F、G、A、B 這一組音的距離分成 12 個(gè)等份，每一個(gè)等份叫一個(gè)“半音” 。因此單片機(jī)奏樂(lè)只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51 系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件） ，即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。 KEIL 簡(jiǎn)介單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086 和 MSP430 等，2022 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。4）電路為 晶振頻率工作，起振電路中 CC2 均為 30PF。2）~ 控制 LED。 圖 按鍵和復(fù)位電路 蜂鳴器電路 蜂鳴器用于音樂(lè)的發(fā)音，受 腳的控制。按下按鍵 2 進(jìn)入花樣燈模式，再按時(shí)就可以切換 LED 花樣，共有五種花樣。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。采用外部時(shí)鐘的電路如圖?示。 第 8 頁(yè) 共 32 頁(yè) 如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30PF 10PF，而如果使用陶瓷振蕩?器建議選擇 40PF 10PF。外接石英晶體及電容 CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 圖 8 位流水燈電路 時(shí)鐘振蕩電路AT89C51 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。外 形 及 引 腳 排 列 如 圖 所 示 第 7 頁(yè) 共 32 頁(yè) 圖 AT89C51 系列單片機(jī) LED 顯示電路設(shè)計(jì)與原理LED 顯示電路是由 8 個(gè) LED 發(fā)光二極管組成，連接方式為共陽(yáng)極，LED 接到單片機(jī)的 P1 口，若為低電平，可使 LED 亮起。8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52。空閑模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash，256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。圖 音樂(lè)盒功能結(jié)構(gòu)圖 AT89C52 單片機(jī)鍵盤(pán)控制電路外部晶振電路LED 顯示電路蜂鳴器電路開(kāi)始按鍵 2 控制歌曲的切換按鍵 1 控制流水燈花樣播放花樣流水燈 1 第 6 頁(yè) 共 32 頁(yè)3 硬件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)框圖圖 總體設(shè)計(jì)框圖 各部分硬件設(shè)計(jì)及其原理 AT89C52 簡(jiǎn)介 功能特性：AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。復(fù)位開(kāi)始時(shí)音樂(lè)盒不播放音樂(lè)只有流水燈花樣，按鍵 Key1 負(fù)責(zé)切換播放歌曲，歌曲共有 5 首，分別是千年之戀、寂寞沙洲冷、輕音樂(lè)三首。系統(tǒng)組成框圖如圖 所示。 第 5 頁(yè) 共 32 頁(yè)2 系統(tǒng)總體方案 系統(tǒng)組成框圖音樂(lè)盒的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以 AT89C52 單片機(jī)位控制核心，加上 2 個(gè)按鍵、時(shí)鐘復(fù)位電路、蜂鳴器、LED 模塊組成。3）按下按鍵 2 進(jìn)入花樣燈模式，再按時(shí)就可以切換 LED 花樣，共有五種花樣。花樣燈模式：八路 LED 變化出各種花樣，蜂鳴器隨著發(fā)出“嘀嘀”聲。1）該電路有兩種工作模式：演奏音樂(lè)模式和花樣燈模式。蜂鳴器發(fā)出某個(gè)音調(diào)，與之相對(duì)應(yīng)的 LED 亮起。方案三：采用 AT89S52 單片機(jī)進(jìn)行控制，由于其性價(jià)比高，完全滿足了本作品智能化的要求，它的內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間達(dá)到 8K，使軟件設(shè)計(jì)有足夠的內(nèi)部使用空間并且方便日后系統(tǒng)升級(jí)，使用方便，抗干擾性能提高。但該設(shè)計(jì)方案制作成本高且復(fù)雜。將 220V 交流電經(jīng)變壓器降壓 ,再經(jīng)過(guò)整流、濾波,獲得+ 直流電壓。綜上所述，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)已經(jīng)明確,在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)上均可行，因此本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是完全可行的。技術(shù)可行性：技術(shù)可行性主要是分析