【正文】 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。 count1 和 count2的值是互斥的，設(shè)置 count1 等于 2 時(shí)， count2 同時(shí)設(shè)置為 0；設(shè)置 count2 等于 1~4 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。 第 7 頁(yè) 共 32 頁(yè) 圖 硬件電路圖 第 8 頁(yè) 共 32 頁(yè) 4 軟件設(shè)計(jì) 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。 3） 控制蜂鳴器 。 振蕩器電路圖如下： 圖 單片機(jī)內(nèi)部、外部振蕩電路 硬件電路圖及功能 總體硬件電路實(shí)現(xiàn)功能如下 ，如圖 1） 電路中用 、 控制按鍵 。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。用戶(hù)也可以采用外部時(shí)鐘。對(duì)外接電容C1， C2 雖然沒(méi)有什么嚴(yán)格的要求，但電容 容量的大小會(huì)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(gè)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(gòu)成自然振蕩器。 發(fā)光二極管的亮、滅由內(nèi)部程序控制 ， 8 個(gè) LED 發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng) 第 6 頁(yè) 共 32 頁(yè) 不同的音階 ，所以 LED 會(huì)隨著音階的變化按規(guī)律亮、滅。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C2051是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。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 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、ARM、 8086 和 MSP430 等， 2021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。 Key2 負(fù)責(zé)切換 LED 顯示花樣，顯示花樣共 3 種， 第一種順序顯示，第二種由兩邊向中間移動(dòng)然后向兩邊移動(dòng)，第三種循環(huán)顯示。 圖 系統(tǒng)組 成框圖 音樂(lè)盒的功能結(jié)構(gòu)圖 音樂(lè)盒的功能結(jié)構(gòu)如圖 所示。 單片機(jī)負(fù)責(zé)接收按鍵的輸入，根據(jù)輸入控制音樂(lè)播放曲目 和 音樂(lè)花樣燈的顯示樣式 以及蜂鳴器發(fā)音 。 此電路的程序只占用了 1K 左右，可編制更多的音樂(lè)和 LED 花樣，使系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大。 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 2）按下按鍵 1進(jìn)入演奏音樂(lè)模式，再按切換歌曲，共兩首歌曲。 1）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。另外，可以設(shè)計(jì)彩燈外觀效果，使音樂(lè)盒的功能更加豐富?；趩纹瑱C(jī)制作的電子式音樂(lè)盒，控制功能強(qiáng) 大，可根據(jù)需要選歌，使用方便。與傳統(tǒng)的機(jī)械式音樂(lè)盒相比更小巧，音質(zhì)更優(yōu)美且能演奏和弦音樂(lè)。另外，機(jī)械音樂(lè)盒放音時(shí)為了讓音色穩(wěn)定 ,必須放平不能動(dòng)搖，而且價(jià)格昂貴，不能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。但是，機(jī)械式的音樂(lè)盒體積比較大，比較笨重，且發(fā)音單調(diào)。音樂(lè)盒有著 300 多年的發(fā)展歷史，是人類(lèi)文明發(fā)展的歷史見(jiàn)證。 課題意義 音樂(lè)盒的起源，可追溯至中世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興時(shí)期。對(duì)于不同型號(hào)的單片機(jī)只需要相應(yīng)的改變一下地址即可。 第 2 頁(yè) 共 32 頁(yè) 1 概述 本 設(shè)計(jì) 是以 AT89C51 芯片的電路為基礎(chǔ)，外部加上放音設(shè)備，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)演奏控制器的硬件電路，通過(guò)軟件程序來(lái)控制 單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器使其演奏出優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)。傳統(tǒng)音樂(lè)盒多是機(jī)械型的，體積笨重，發(fā)音單調(diào)，不能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。 隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)方面的享受提出了越來(lái)越高的要求。面對(duì)浩如煙海的信息，人們已經(jīng)能夠利用計(jì)算機(jī)等工具高效準(zhǔn)確地對(duì)之進(jìn)行處理，但要想將處理完的信息及時(shí)，清晰地傳遞給別人，還必須通過(guò)尋求更加卓越的顯示技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC卡，民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命 。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。 第 1 頁(yè) 共 32 頁(yè) 引言 21世紀(jì) ， 電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展 和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。本設(shè)計(jì)利用 KEIL 編程軟件 對(duì)音樂(lè)盒源程序 進(jìn)行 編程并調(diào)試， 配合 PROTEUS 仿真軟件 對(duì)硬件 進(jìn)行仿真 調(diào)試 ， 節(jié)約 了設(shè)計(jì)時(shí)間。 使用兩個(gè)按鍵 控制音樂(lè)盒 ，一個(gè)用來(lái)切換歌曲，另一個(gè)用來(lái)切換 8 路LED 的變化花樣 ，本音樂(lè)盒共有兩首歌曲，花樣燈花樣共計(jì) 3 種。 基于單片機(jī)的音樂(lè)盒設(shè)計(jì) 【摘要】 本設(shè)計(jì) 是一個(gè)基于 AT89C51 系列單片機(jī) 的音樂(lè)盒 ， 依據(jù)單片機(jī)技術(shù)原理，通過(guò)硬件電路制作以及軟件編譯，設(shè)計(jì)制作出一個(gè)多功能多功能音樂(lè)盒。該音樂(lè)盒主要由 按鍵電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路以及蜂鳴器 組成 。 播放歌曲時(shí)， 蜂鳴器發(fā)出某個(gè)音調(diào)，與之對(duì)應(yīng)的 LED 亮起。 【關(guān)鍵字】 音樂(lè)盒 ； AT89C51 單片機(jī) ； KEIL； PROTEUS； 音調(diào) 目 錄 引言 ..................................................................... 1 1 概述 .................................................................... 2 課題意 義 ............................................................ 2 設(shè)計(jì)方案 ............................................................ 2 研究?jī)?nèi)容 ............................................................ 2 2 系統(tǒng)總體方案介紹 ....................................................... 3 系統(tǒng)組成框圖 ........................................................ 3 音樂(lè)盒的功能結(jié)構(gòu)圖 .................................................. 3 主要設(shè)計(jì)軟件介紹 .................................................... 3 PROTEUS 軟件簡(jiǎn)介 ................................................ 3 KEIL 簡(jiǎn)介 ....................................................... 4 3 硬件設(shè)計(jì) ................................................................ 5 總體設(shè)計(jì)框圖 ........................................................ 5 各部分硬件設(shè)計(jì)及其原理 .............................................. 5 AT89C51 簡(jiǎn)介 .................................................... 5 LED 顯示電路設(shè)計(jì)與原理 .......................................... 5 時(shí)鐘振蕩電路 .................................................... 6 硬件電路圖及功能 .................................................... 6 4 軟件設(shè)計(jì) ................................................................ 8 音調(diào)、節(jié)拍以及編碼的確定方法 ........................................ 8 音調(diào)的確定 ...................................................... 8 節(jié)拍的確定 ...................................................... 9 編碼 ........................................................... 10 軟件程序設(shè)計(jì) ....................................................... 11 程序流程圖及相應(yīng)代碼塊 ......................................... 11 程序源代碼（見(jiàn)附錄 A） ......................................... 15 5 調(diào)試 ................................................................... 16 檢查硬件連接 ....................................................... 16 檢查軟件系統(tǒng) ....................................................... 16 測(cè)試結(jié)果 ........................................................... 16 ．總體運(yùn)行圖 .................................................... 16 ．花樣燈 3 種花樣圖 .............................................. 17 6 總結(jié) .................................................................. 18 致謝 .................................................................... 19 參考文獻(xiàn) .............................................