【正文】 0x81,0x81,0x82,0x52,0x62,0x61,0x81,0x54,0x32,0x51,0x61,0x53,0x31,0x12,0x32,0x24,//青青的葉兒 紅紅的花，小蝴蝶 貪玩耍0x52,0x82,0x82,0x52,0x62,0x62,0x54,0x51,0x61,0x81,0xA1,0x92,0x52,0x88,//不愛勞動 不學習，我們大家不學它0x83,0x91,0x82,0x52,0x62,0x62,0x54,0x33,0x81,0x62,0x52,0x12,0x32,0x24,//要學喜鵲 造新房，要學蜜蜂 采蜜糖0x12,0x11,0x21,0x32,0x52,0x82,0x52,0x68,0x52,0x61,0x61,0x84,0xA4,0x92,0x52,0x84,0xff//歌曲結束符號//勞動的快樂 說不盡，勞動的創(chuàng)造 最光榮}。//花樣標志 uchar count2。//花樣2uchar code huayang3[]={0x7f,0x5f,0x57,0x55,0xbf,0xaf,0xab,0xaa,0x3f,0xcf,0xf3,0xfc,0x00}。//矩陣鍵盤的一列uchar code huayang1[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}。//按key2可切換歌曲sbit fm=P3^7。sbit key1=P3^2。也衷心祝愿我的母校——鞍山師范學院，明天更輝煌！我也會永遠銘記母校的校訓“博雅兼上，知行合一”。感謝鞍山師范學院理化實驗室提供的各種硬件材料以及實際操作的指導。感謝我的同學給我設計上的指導與幫助，在我遇到棘手的問題時，我的同學總是耐心地給我解答，最終讓我乘風破浪到達了勝利的彼岸。這必將激勵我在以后的生活和工作中更加努力奮斗，更加斗志昂揚。雖然在設計過程中，我查閱了很多資料，遇到了一些很棘手的問題，而且在焊接實物器件的時候經過了多次改裝、焊接、調試，但當單片機芯片在燒錄我編輯的音樂程序后，放出優(yōu)美的音樂時，那種美妙感永遠都不會忘記。通過本次設計，我更加清楚地了解單片機的功能與價值，而且在設計過程中所遇到的問題，最終都通過老師和同學的幫助再加上自己的努力一一解決，因此我從中不僅獲得了很多知識，而且還獲得了很多寶貴經驗，這都是我終身難忘的。 break。 break。 break。 break。 break。 break。如圖所示：圖 64 數(shù)碼管仿真運行圖程序如下[9]：uchar code num[6]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d}。如圖：圖 63 LED花樣三程序如下：uchar code huayang3[]={0x7f,0x5f,0x57,0x55,0xbf,0xaf,0xab,0xaa,0x3f,0xcf,0xf3,0xfc,0x00}。如圖：圖 62 LED花樣二程序如下：uchar code huayang2[]={0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e}。 LED花樣程序LED彩燈一共有三種花樣：（1）第一種花樣：花燈先從左到右依次亮、熄，然后在從右到左一次亮、熄。程序從數(shù)組中取出一個數(shù)，然后分離出高4位得到音調，接著找出相應的值賦給定時器0，使之定時操作蜂鳴器，得出相應的音調；接著分離出該數(shù)的低4位，得到延時時間，接著調用軟件延時。歌曲播放的設計。舉例1：音調do,發(fā)音長度為兩拍，即二分音符，將其編碼為0x18。音調作為編碼的高4位，而播放時間作為低4位，如此音調和節(jié)拍就構成了一個編碼。表52 1/4和1/8節(jié)拍的時間設定曲調值DELAY曲調值DELAY調4/4125毫秒調4/462毫秒調3/4187毫秒調3/494毫秒調2/4250毫秒調2/4125毫秒 音調和節(jié)拍的編碼do re mi fa so la si分別編碼為17，重音do編為8,重音re編為9，重音mi編為A，重音fa編為B，重音so編為C，重音la編為D，重音si編為E，停頓編為0。假設1/4拍為1DELAY，則1拍應為4DELAY，以此類推。而節(jié)拍的定義如表所示：表51 節(jié)拍的定義音符名稱寫法時值全音符5— — —四拍二分音符5—二拍四分音符5一拍八分音符5半拍十六分音符5四分之一拍三十二分音符5八分之一拍每個音符使用1個字節(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。對于單片機來說，產生不同頻率的脈沖是非常方便的，利用單片機的定時、計數(shù)器來產生這樣的方波頻率信號。一首音樂是由許多不同的音符組成的，而每個音符對應著不同頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以與拍數(shù)對應的延時，構成音樂。音持續(xù)時間的長短即時值，一般用拍數(shù)表示。則1/4 。若要構成音樂，光有音調是不夠的，還需要節(jié)拍，讓音樂具有旋律（固定的律動），而且可以調節(jié)各個音的快滿度。在簡譜中，數(shù)字上面帶一個點就是高8度，兩個點代表高16度。利用AT89C51的內部定時器使其工作在計數(shù)器模式MODE1下，改變計數(shù)值TH0及TL0以產生不同頻率的方法。要產生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（1/頻率），然后將此周期除以2，即為半周期的時間。﹟叫升記號，表示把音在原來的基礎上升高半音，b叫降記音，表示在原來的基礎上降低半音。在鋼琴等鍵盤樂器上，C–D、D–E、F–G、G–A、A–B兩音之間隔著一個黑鍵，他們之間的距離就是全音；E–F、B–C兩音之間沒有黑鍵相隔，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個等份，每一個等份叫一個“半音”。因此單片機奏樂只需弄清楚兩個概念即可，也就是“音調”和節(jié)拍表示一個音符唱多長的時間[6]。設計如圖：圖 43 LED設計圖（2）數(shù)碼管接在AT89C51的P0端口上，數(shù)碼管采用的是共陰極數(shù)碼管[5]，在數(shù)碼管與端口之間接了上拉電阻以使數(shù)碼管能正常工作。振蕩器電路圖如下：圖 42 單片機內部、外部振蕩電路 LED和數(shù)碼管的設計（1）八路LED彩燈，連接方式為共陽極，若為低電平，可使LED亮起。這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。用戶也可以采用外部時鐘。對外接電容C1，C2雖然沒有什么嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易、程序及溫度穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧振器一起構成自然振蕩器。4 音樂盒硬件設計 總設計框圖通過前面的介紹，本文的設計思路已經基本清晰，總設計框圖如下：圖 41 總設計框圖硬件除了AT89C51芯片外，主要的就是時鐘振蕩電路、LED彩燈以及數(shù)碼管的設計。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。在PROTEUS繪制好原理圖后，調入已編譯好的目標代碼文件(.HEX)，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC(1112DsPIC33)、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應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，還能仿真單片機及外圍器件。 仿真軟件PROTEUS的簡介有了編譯軟件，同樣也少不了仿真軟件PROTEUS，這是一款非常強大的仿真軟件，有了它以后，我們就可以節(jié)省大量的精力和資源，僅僅通過電腦就能模擬我們想要的東西，直至滿足我們自己的要求為止。 KEIL C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。KEIL C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。運行KEIL軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。KEIL C51是美國KEIL Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 主設計軟件的介紹本次設計主要用到了兩款軟件，一款是用以對源代碼進行C語言編程的KEIL軟件，另一款則是用以對實物設計進行仿真的PROTEUS軟件[4]。在不播放歌曲的時候還設計了八路LED彩燈，可以隨意變化三種花樣，給人們帶來視聽的雙重享受。3 數(shù)字音樂盒的主體設計方案 音樂盒的主體結構該音樂盒主要是通過控制單片機內部的定時器來產生不同頻率的方波，驅動喇叭發(fā)出不同音調的音樂。 音樂盒的硬件及其功能本文設計的數(shù)字音樂盒，所需要的硬件有：AT89C51芯片：主控制器；LED彩燈：燈光閃爍，；數(shù)碼管：音樂序號顯示，；晶振：給單片機正常工作提供穩(wěn)定的時鐘信號，電路為12MHZ晶振頻率工作，起振電路中CC2均為30PF。如圖：圖 21 AT89C51單片機引腳圖圖 22 AT89C51單片機實物圖引腳功能[3]：：為一個8位漏級開路雙向I/O口；：是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口；：為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口；：管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口；：RXD（串行輸入口）；：TXD（串行輸出口）；：INT0（外部中斷0）；：INT1（外部中斷1）；：T0（記時器0外部輸入）；：WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）；：RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）；EA：當EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。 AT89C51芯片的功能AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器。2 單片機和音樂盒硬件的功能隨著當代單片機