【正文】 實現(xiàn)。 單片機課程設(shè)計 14 在一個程序中，需要演奏兩首或兩首以上的歌曲時，音樂代碼庫的建立有兩種方法： （ 1） 將每首歌曲建立相互獨立的音符表 T 和發(fā)音符計數(shù)值 TABLE。 （ 3）簡譜碼（音符）為高位，節(jié)拍為（節(jié)拍數(shù)）為低 4 位，音符節(jié)拍碼放在程序的 “ TABLE” 處。 1/4 節(jié)拍 1/8 節(jié)拍 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 1/2 拍 5 1又 1/4 拍 5 5/8 拍 6 1又 1/2 拍 6 3/4 拍 單片機課程設(shè)計 13 7 1又 3/4 拍 7 7/8 拍 8 2拍 8 1拍 9 2又 1/4 拍 9 1又 1/8拍 A 2又 1/2 拍 A 1又 1/4拍 B 2又 3/4 拍 B 1又 3/8拍 C 3拍 C 1又 1/2拍 D 3又 1/4 拍 D 1又 5/8拍 E 3又 1/2 拍 E 1又 3/4拍 F 3又 3/4 拍 F 1又 7/8拍 表 322 節(jié)拍碼對照表 1/4節(jié)拍 1/8 節(jié)拍 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 表 333 各調(diào)節(jié)拍的時間設(shè)定表 四分之一拍延時代碼設(shè)計： 1/4 拍的延遲時間 =187 毫秒 DELAY: MOV R7,2 D2: MOV R4,187 D3: MOV R3,248 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D3 DJNZ R7,D2 RET 音樂代碼實現(xiàn) （ 1） 先找出樂曲的最低音和最高音范圍，然后確定音符表 T 的順序。假設(shè) 1/4 節(jié)拍為 1DELAY，則 1拍應(yīng)為4DELAY，以此類推。 T=65536N=65536Fi/2/Fr=655361000000/2/Fr=65536500000/Fr 低音 DO的 T=65536500000/262=63627 中音 DO的 T=65536500000/523=64580 高音 DO的 T=65536500000/1047=65059 （ 4） C 調(diào)個音符頻率與計數(shù)值 T 的對照表如下表所示 ： 音 符 頻率（ Hz） 簡譜碼（ T值） 音 符 頻率（ Hz） 簡譜碼（ T值） 低 1DO 262 63628 4FA 740 64860 1DO 277 63731 中 5SO 784 64898 低 2RE 294 63835 5SO 831 64923 2RE 311 63928 中 6LA 880 64968 低 3M 330 64103 6 932 64994 低 4FA 349 64204 中 7SI 988 65030 4FA 370 64260 高 1DO 1046 65058 低 5SO 392 64261 1DO 1109 65085 5SO 415 64400 高 2RE 1175 65110 低 6LA 440 64443 2RE 1245 65124 6 466 64524 高 3M 1318 65157 低 7SI 494 64524 高 4FA 1397 65178 中 1DO 523 64331 4FA 1480 65189 表 331 C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)值 T 的對照表（ 5） 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，下表為節(jié)拍碼的對照。 （ 2）利用 8051 的內(nèi)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(chǎn)生不同頻率的方法如下： 例如，頻率為 523Hz，其周期天 /523 S=1912uS，因此 只要令計數(shù)器計時956uS/1us=956，在每計數(shù) 956 次時就將 I/O 反接，就可得到中音 DO（ 532Hz）。延時子程序設(shè)定 為四分之一拍，節(jié)拍值只能是它的整數(shù)倍。 音階與頻率的關(guān)系及 如下表： 音階 頻率（ Hz） 定時器初值 音階 頻率（ Hz） 定時器初值 音階 頻率（ Hz） 定時器初值 1 2 3 4 5 6 7 0 131 147 165 175 196 220 247 0 0F85EH 0F933H 0F9F0H 0FA49H 0FAE6H 0FB74H, 0FBF4H 0100H 1 2 3 4 5 6 7 0 262 294 330 349 392 440 494 0 0FC2FH 0FC99H 0FCF8H 0FD22H 0FD73H 0FDBAH 0FDFAH 0100H 1 2 3 4 5 6 7 0 523 587 659 698 784 880 988 0 0FE17H 0FE4CH 0FE7CH 0FE91H 0FEB9H 0FEDDH 0FEFDH 0100H 低八度音 中音 高八度音 注： 0 表示簡譜中的空拍 表 32 方式 1 下定時器的初值 當(dāng)晶體振蕩頻率為 ,定時器工作在方式 1下時，若各音階相對應(yīng)的定時器計數(shù)初值為 X，則可根據(jù)下式計算 X： 1 6 61 / ( 2 ) ( 2 ) 1 2 / (6 1 0 )fX? ? ? ? ? 音調(diào)的長短用節(jié)拍數(shù)表示（例如 1/4 拍、 2/4 拍、??），不同節(jié)拍數(shù)的不同音符的組合形成樂譜。由于頻率的倒數(shù)是周期，因此可由單片機中的定時控制方波周期，當(dāng)定時器計數(shù)溢出時產(chǎn)生中斷。 10 開 始播 放 音 樂數(shù) 碼 管 顯 示關(guān) 閉 顯 示判 斷 是 否 結(jié) 束否是上 一 曲 、 下 一 曲播 放 /暫 停初 始 化查 詢 歌 曲 曲 目等 待 播 放結(jié) 束 圖 31 總體流程圖 音調(diào)的高低用音階表示，不同的音階對應(yīng)不同的頻率。在播放音樂的過程中，查表子程序循環(huán)判斷音樂是否結(jié)束。然后，子程序?qū)κ欠癫シ胚M行循環(huán)判斷，得到播放中斷的指令后再進行播放。 圖 228 輸出 電路 總體流程圖 主程序?qū)崿F(xiàn)對單片機進行初始化后，進入曲目識別子程序，進行歌曲曲目判斷。鍵一聯(lián)通實現(xiàn)上一曲更換，鍵二聯(lián)通實現(xiàn)下一曲更換，鍵三聯(lián)通實現(xiàn)開始暫停操作。節(jié)點 1與單片 8 機的 XTAL2 相連接， 節(jié)點 2與單片機的 XTAL1 相連接，從而為單片機提供時間信號，為音樂的播放節(jié)拍控制提供基本 時間單位：當(dāng)晶體振蕩頻率為 ,定時器工作在方式 1下時，若各音階相對應(yīng)的定時器計數(shù)初值為 X，則可根據(jù)下式計算 X： 1 6 61 / ( 2 ) ( 2 ) 1 2 / (6 1 0 )fX? ? ? ? ? 圖 226 晶振電路 控制 電路 設(shè)計 控制電路，鍵一與 相連、鍵二與 相連、鍵 3 與 相連。 單片機的 分別與數(shù)碼管的 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP相連接。 圖 224 89C51 單片機 通過 TXAL1 與 TXAL2 輸入時鐘信號，通過 ~ 輸出控制現(xiàn)實控制信號的顯示，有 、 與 分別作為上一曲、下一曲和開始暫停的控制輸入。單片機擁有 32 個并行口和 1 個串行口。 電路 設(shè)計 原理 8 9 C 5 1單 片 機6 M H z晶 振 電 路電 源 電 路顯 示 電 路鍵 控 電 路復(fù) 位 電 路發(fā) 聲 電 路 圖 222 電路設(shè)計原理圖 總體電路設(shè)計 圖 223 總體電路圖 7 電路設(shè)計 89C51 單片機擁有 4KB 的 片內(nèi) ROM 和 128B 的片內(nèi) RAM。 硬件電路設(shè)計 6 設(shè)計一個音樂播放器，有三個按鍵 及控制按鈕 ：播放 /暫停、下一曲、上一曲； 通過控制按鈕控制單片機，播放所要求的音樂，并通過放大電路和喇叭輸出聲音。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種 軟件可選的掉電模式。 芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應(yīng)不接。該 反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 /EA/VPP：當(dāng) /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(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。