【正文】 第一章 設(shè)計(jì)方案的對(duì)比 方案一 ： 本設(shè)計(jì)以 89C51 為核心，配合鍵盤(pán)系統(tǒng)，放大電路，時(shí)鐘電路和數(shù)碼管顯示電路實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的演奏。若有鍵按下，根據(jù)讀入口的值選擇顯示值并送至顯示值寄存單元，判斷鍵值，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0，根據(jù)次值為偏移地址找到要選擇的音樂(lè)的代碼的首地址，根據(jù)代碼產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出音。 本設(shè)計(jì)鍵盤(pán)采用動(dòng)態(tài)掃描方式。 本設(shè)計(jì)采用 4*4 鍵盤(pán)，用 Protel99 來(lái)畫(huà)系統(tǒng)硬件圖，采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，編程后利用 KEIL C51 來(lái)進(jìn)行編譯，再生成的 HEX 文件裝入芯片中，采用proteus 軟件來(lái)仿真，檢驗(yàn)功能得以正常實(shí)現(xiàn)。數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 各專(zhuān)業(yè)全套優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙 目錄 摘 要 ............................................................... 1 第一章 設(shè)計(jì)方案的對(duì)比 ............................................... 2 第二章 總體方案設(shè)計(jì) ................................................. 3 原理簡(jiǎn)介 .................................................... 3 方案設(shè)計(jì)思想 ............................................... 3 第三章 方案實(shí)現(xiàn) ..................................................... 4 、音頻脈沖的產(chǎn)生 ............................................. 4 ．音樂(lè)節(jié)拍的生成 ............................................. 5 .............................................. 5 第四章 硬件設(shè)計(jì) ..................................................... 6 硬件電路 ................................................... 6 、 AT89C51 的工作特性 .................................... 6 原理說(shuō)明 ................................................... 7 電路各模塊說(shuō)明 .............................................. 7 鍵盤(pán)系統(tǒng) ............................................... 7 放大電路 ............................................... 8 時(shí)鐘電路 ............................................... 9 復(fù)位電路 ............................................... 9 顯示電路 .............................................. 10 第五章 軟件設(shè)計(jì) .................................................... 11 主模塊的設(shè)計(jì) ............................................... 11 第六章 仿真、安裝和調(diào)試 ............................................ 13 總結(jié) ............................................................... 14 致謝 ............................................................... 15 參考文獻(xiàn) ........................................................... 15 附錄 ............................................................... 16 附錄一：音樂(lè)程序 ............................................... 16 附錄二：基于單片機(jī)的數(shù)字音樂(lè)盒總電路圖 ......................... 33 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 1 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的數(shù)字音樂(lè)盒設(shè)計(jì) ,由單片機(jī) AT89C51 芯片和 LCD 顯示器為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成的一個(gè)單片機(jī)電子數(shù)字音樂(lè)盒。要求利用 I/O口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)并采用 LCD 顯示信息，從而演奏樂(lè)曲（最少三首樂(lè)曲，每首不少于 30 秒），開(kāi)機(jī)時(shí)有英文歡迎提示字符，播放時(shí)顯示歌曲序號(hào)（或名稱(chēng)），可通過(guò)功能鍵選擇樂(lè)曲，暫停，播放。該音樂(lè)盒的設(shè)計(jì)可以通過(guò)按鍵選擇不同的曲目，播放和暫停，并通過(guò) LCD 顯示歌曲號(hào)及播放時(shí)間。每次掃描一行鍵盤(pán)，送此行低電平，讀輸入口的狀態(tài)值，判斷有沒(méi)有鍵按下。同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 T1，計(jì)算音樂(lè)的播放的時(shí)間。 音樂(lè)盒設(shè)計(jì)采用 獨(dú)立的鍵盤(pán)做為音符的輸入 以89C51 為核心。 方案二：該方案以 AT89S52 單片機(jī)為核心， 主要設(shè)計(jì)模 塊包括數(shù)碼管顯示部分，功能鍵盤(pán)部分，蜂鳴器發(fā)聲部分，彩燈部分。 綜上所述：由于 方案一的琴鍵輸入是通過(guò)獨(dú)立式鍵盤(pán)來(lái)完成的 ,這樣便于控制且直觀。而方案二中其他電路部分與方案一相差不大，但系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比較困難 。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 琴鍵電路 放大 電路 | 時(shí)鐘電路路 復(fù)位電路 單片機(jī) 89C51 顯示電路 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 3 第二章 總體方案設(shè)計(jì) 原理簡(jiǎn)介 當(dāng)鍵盤(pán)有鍵按下時(shí)，判斷鍵值，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出樂(lè)曲。 方案設(shè)計(jì)思想 (1)要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期 (1/音頻 ),然后將此周期除以2,即為半周期的時(shí)間 ,利用定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半周期時(shí)間 ,每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的 I/O反相 ,然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì) I/O口反相 ,就可在 I/O腳上得到此頻率的脈沖 (2)利用 8951 的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式 MODE1 下 ,改變記數(shù)值TH0及 TL0 以產(chǎn)生不同頻率的方法。 記數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系公式如下： N=Fi/2/Fr N：記數(shù)值 Fi：內(nèi)部計(jì)時(shí)一次為 1微秒．故其頻率為 1MHZ Fr；要產(chǎn)生的頻率 (3)：起記數(shù)值的求法如下： T＝ 65536－ N＝ 65536－ Fi／ 2／ Fr 例如：設(shè) K＝ 65536， F＝ 1000000＝ Fi＝ 1MHZ，求低音 D0（ 523HZ），高音的D0（ 1046HZ） 的記數(shù)值。利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0，使其工作在模式 1，定時(shí)中斷，然后控制引腳的輸出音樂(lè)（本實(shí)驗(yàn)采用 做為輸出引腳）。 具體做法如下所示（以中音 DO 為例）： 例如：中音 1（ DO） 的音頻 = 523HZ,周期 T=1/523s=1912 s? 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0的定時(shí)時(shí)間為： T/2=1912/2 s? =956 s? 定時(shí)器 956 s? 的計(jì)數(shù)值 =定時(shí)時(shí)間 /機(jī)器周期 =956 s? /1 s? =956(時(shí)鐘頻率=12MHZ) 裝入 T0計(jì)數(shù)器初值為 65536956=64580 將 64580 裝入 T0寄存器中，啟動(dòng) T0 工作后，每計(jì)數(shù) 956 次時(shí)將產(chǎn)生溢出中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)時(shí)，每次對(duì) 引腳的輸出值進(jìn)行取反，就可得到中音 DO（ 523HZ） 的音符音頻。下表 31是 C調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)初值 T的對(duì)照表： 數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì) 5 表 31 C 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)初值 T 的對(duì)照表 音符 頻率（ Hz） /初值 ( s? ) 音符 頻率（ Hz） /初值 ( s? ) 低 1DO 262/63627 中 1DO 523/64580 高 1DO 1042/65056 低 2RE 294/63835 中 2RE 589/64687 高 2RE 1245/65134 低 3M 330/64021 中 3M 661/64780 高 3M 1318/65157 低 4FA 350/64107 中 4FA 700/64822 高 4FA 1397/65178 低