【正文】 LCALL KS JNZ K4 。有按鍵轉(zhuǎn)到 K1 MOV A,37H LCALL SOP XN: LJMP KEY K1: LCALL KS JNZ K2 LJMP KEY K2: 。內(nèi)存初始化 WAIT: LCALL KEY LJMP WAIT KEY: 。定時器 T0 溢出中斷入口地址 LJMP TT0 ORG 001BH 。 鍵盤按鍵 鍵盤按鍵分布如下： 按鍵功能說明： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1— 5 五首歌曲 6 上一首歌曲 7 關(guān)機 8 暫停 9 下一首歌曲 11 第 4 章 軟件設計 本程序可以實現(xiàn)該課程設計的基本要求 ， 并可以通過按鍵播放達 10 首歌曲 。 圖 32 按鍵輸入電路 10 整體 硬件電路 如圖 33 所示： 圖 33 音樂盒硬件電路原理圖 原理說明： 當鍵盤有鍵按下時，判斷鍵值，啟動計數(shù)器 T0，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動蜂鳴器，放出樂曲。 時鐘復位電路 時鐘電路 由單片機 XTAL XTAL2 引腳外接晶振（ 12MHz）及起振電容C C2（均為 30pf）組成。 表 23 節(jié)拍數(shù)編碼表 按 1/4 拍為一個延時時間的節(jié)拍編碼與節(jié)拍對應的表 按 1/8 拍為一個延 時時間的節(jié)拍編碼與節(jié)拍對應的表 節(jié)拍編碼 節(jié)拍 節(jié)拍編碼 節(jié)拍 節(jié)拍編碼 節(jié)拍 節(jié)拍編碼 節(jié)拍 1 1/4 6 6/4 1 1/8 6 6/8 2 2/4 8 8/4 2 2/8 8 8/8 3 3/4 A 10/4 3 3/8 A 10/8 4 4/4 C 12/4 4 4/8 C 12/8 5 5/4 F 15/4 5 5/8 表 24 樂譜節(jié)拍編程時的時間延時表 樂譜節(jié)拍 1/4 拍的延時時間 樂譜節(jié)拍 1/8 拍的延時時間 4/4 125 ms 4/4 62 ms 3/4 187 ms 3/4 94 ms 2/4 250 ms 2/4 125 ms 音符編碼和節(jié)拍編碼完成后，在編程時，每個音符占一個字節(jié)，高四位是音符編碼，低四位是節(jié)拍編碼。假設 1/4 拍執(zhí)行一次延時程序，則 1/2 拍就執(zhí)行兩次延時程序，所以只要求出 1/4拍的延時時間，其余節(jié)拍就是它的倍數(shù)。 表 22 音符編碼表 音符 音符編碼 音符 音符編碼 不發(fā)音 0 低 5SO 1 低 6LA 2 低 7SI 3 中 1DO 4 中 2RE 5 中 3M 6 中 4FA 7 中 5SO 8 中 6LA 9 中 7SI A 高 1DO B 高 2RE C 高 3M D 高 4FA E 高 5SO F 高 6LA G 8 節(jié)拍頻率的產(chǎn)生 節(jié)拍的產(chǎn)生與編碼： 音樂中的節(jié)拍用延時時間產(chǎn)生。為了方便寫譜，對其進行簡單的編碼，在編程時，根據(jù)音符編碼查找對應的計數(shù)初值。下表 21 是 C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)初值 T的對照表： 7 表 21 C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)初值 T 的對照表 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 5SO 393/64264 中 5SO 786/64900 高 5SO 1568/65217 低 6LA 441/64402 中 6LA 882/64969 高 6LA 1760/65252 低 7SI 495/64526 中 7SI 990/65031 高 7SI 1967/65282 音符、音符編碼及定時器初始值： 為了產(chǎn)生音符，必須求出音符低音 5— 高音 5 的計數(shù)初值。 音符頻率的產(chǎn)生 音符及定時器初始值： 例如：中音 1（ do） 的音頻 =523HZ,周期 T=1/523s=1912 s? 定時器 /計數(shù)器 0 的定時時間為： T/2=1912/2 s? =956 s? 定時器 956 s? 的計數(shù)值 =定時時間 /機器周期 =956 s? /1 s? =956(時鐘頻率=12MHZ) 裝入 T0 計數(shù)器初值為 65536956=64580 將 64580 裝入 T0 寄存器中，啟動 T0 工作后，每計數(shù) 956 次時將產(chǎn)生溢出中斷，進入中斷服務時，每次對 引腳的輸出值進行取反，就可得到中音 DO（ 523HZ）的音符音頻。利用單片機的內(nèi)部定時器 /計數(shù)器 0，使其工作在模式 1，定時中斷，然后控制 引腳的輸出音樂?；谏厦娴膬?nèi)容，這樣就對發(fā)音的原理有了一些初步的了解。對一定強度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對一定頻率的純音、低頻純音 的音調(diào)隨聲強增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強度增加而上升。 圖 11 單片機 音樂盒功能 框 圖 AT 89 S 52單片機蜂鳴器電路控制按鍵電源電路復位電路晶振電路 6 第 2 章 音樂盒的發(fā)音原理 播放音樂的原理 發(fā)音原理：播放一段音樂需要的是兩個元素，一個是音調(diào)，另一個是音符。所 放歌曲的節(jié)奏可以根據(jù)需要進行設置，根據(jù)存儲容量的大小，可以盡可能多的存儲歌曲。電子式音樂盒動力來源是電池，制作工藝簡單，可進行批量生產(chǎn)，所以價格便宜。 本文設計的音樂盒，是基于單片機設計制作的電子式音樂盒。水、灰塵等外在因素，容易使內(nèi)部金屬發(fā)音條變形，從而造成發(fā)音跑調(diào)。 【關(guān)鍵詞】：音樂盒；單片機 5 第 1章 概述 傳統(tǒng)的音樂盒多是機械音樂盒，其工作原理是 通過齒輪帶動一個帶有鐵釘?shù)蔫F桶轉(zhuǎn)動 ,鐵 桶上的鐵釘撞擊鐵片制成的琴鍵 ，從而發(fā)出聲音。傳統(tǒng) 的 音樂盒多是機械型的，體積笨重，發(fā)音單調(diào)，不能實現(xiàn)批量生產(chǎn)。 1 《單片機原理及應用》課程設計說明書 設計題目： 基于 AT89C52 單片機的音樂盒的設計 學 院： 專業(yè)班級 : 設 計 者 ： 學 號： 指導老師： 2 目 錄 摘 要………………………………………………………………… 4 第 1章 概述…………………………………………………………… 5 第 2章 音樂盒的發(fā)音原理…………………………………………… 6 播放音樂的原理 ………………………………………… … 6 音符頻率的產(chǎn)生 …………………………………………… 6 節(jié)拍頻率的產(chǎn)生 ………………………………………… … 8 第 3章 硬件電路設計………………………………………………… 9 硬件電路 ……………………… … ………………………… 9 整體硬件電路 ……………………………………………… 10 原理說明 ………………………………………………… 10 鍵盤按鍵 ………………………………………………… 10 第 4章 軟件設計……………………………………………………… 11 程序設計流程 ……………………………………………… 11 設計源程序代碼 …………………………………………… 12 第 5章 仿真及調(diào)試…………………………………………………… 16 3 調(diào)試 ……………………………………………………… 16 仿真 ……………………………………………………… 16 程序調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決的辦法 ……………………… 17 第 6章 設計小結(jié) ……… …………… ………………………………… 18 附錄元件清單………………………………………………… 19 4 基于 AT89C52 單片機的音樂盒的設計 【摘要】： 隨著人類社會的發(fā)展，人們對視覺、聽覺方面的享受提出了越來越高的要求。小小的音樂盒可以給人們帶來美好的回憶，提高人們的精神文化享受。本文設計的音樂盒是以單片機為核心元件的電子式音樂盒，體積小，重量輕，能演奏和旋音樂，功能多，使用方便， 可以批量生產(chǎn)， 具有一定的商業(yè)價值。但是，機械式的音樂盒體積比較大，比較笨重，且發(fā)音單調(diào)。另外，機械音樂盒放音時 為了讓音色穩(wěn)定 ,必須放平不能動搖 ，而且價格昂貴，不能實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。與傳統(tǒng)的機械式 音樂盒 相比更小巧， 音質(zhì) 更優(yōu)美且 能 演奏和弦音樂?；趩纹瑱C制作的電子式音樂盒， 控制功能強 大，可根據(jù)需要選歌， 使用方便 。另外，可以設計彩燈外觀效果，增設放歌時間、序號顯示燈功能，使音樂盒的功能更加豐富，如圖 11 所示。首先要了解對應的音調(diào)， 音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時也與聲音強度有關(guān)。 另外，音符的頻率有所不同。 音符的發(fā)音主要靠不同的音頻脈沖。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，利用定時器計時這個半周期時間，每當計時到后就將輸出脈沖的 I/O 反相，然后重復計時此半周期時間再對 I/O 反相，就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。將 51 單片機內(nèi)部定時器工作在計數(shù)器模式 1 下，改變計數(shù)初值 TH0,TL0 以產(chǎn)生不同的頻率。例如 C 調(diào)的低 1DO的 THTL=6553650000/262=63627，中音 DO 的 THTL=65536500000/523=64580,高音 DO 的 THTL=65536500000/1042=65056。比如說音樂是 C 調(diào)的，那么出現(xiàn)低音的 5SO，直接將代碼寫為 1；出現(xiàn)低音 6LA,直接寫一個 2 的代