【正文】 經(jīng) 常 勾 起 人 們 對 美 好 往 事 的 回 憶 ， 甚 至 魂 牽 夢 縈 ， 墜 入 時 光歲 月 的 追 憶 中 。關(guān)鍵詞：AT89S51 單片機 方波 音調(diào) 單片機課程設(shè)計設(shè)計（論文） 第 II 頁目 錄摘 要 .......................................................................I目 錄 .....................................................................II第 1 章 緒論 ...............................................................1第 2 章 音樂盒總體設(shè)計 ......................................................2 設(shè)計功能要求 .........................................................2 總體設(shè)計原理 .........................................................2 總體設(shè)計框圖 .........................................................2第 3 章 芯片的選擇和介紹 .....................................................4 MCS51 系列單片機簡介 ................................................4 單片機的選擇 .........................................................4 AT89S51 芯片介紹 .................................................5第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 .........................................................8 電源電路 .............................................................8 單片機最小系統(tǒng) .......................................................8 數(shù)碼管顯示部分 .......................................................9 鍵盤部分 ............................................................11 按鍵開關(guān) .......................................................11 輕觸開關(guān) .......................................................11 蜂鳴器部分 ..........................................................11第 5 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................................13 軟件系統(tǒng)介紹 ........................................................13 編程語言的選擇 ......................................................13 主程序 ...............................................................14第 6 章 系統(tǒng)仿真及硬件制作 ..................................................21 仿真的必要性 ........................................................21結(jié)論 .......................................................................22參考文獻 ...................................................................22附錄 .......................................................................23附錄一 音樂歌曲源代碼 ....................................................23附錄二 音樂盒原理圖 ......................................................26單片機課程設(shè)計設(shè)計（論文） 第 0 頁第 1 章 緒論音 樂 盒 的 起 源 ， 可 追 溯 至 中 世 紀(jì) 歐 洲 文 藝 復(fù) 興 時 期 。 此次設(shè)計要利用單片機及 KeilC51 編程軟件編程和 PROTEUS 單片機仿真軟件和電子電工等方面知識,用 KeilC51 編程軟件編程，用 PROTEUS 單片機仿真軟件仿真。數(shù) 碼 管 采 用 共 陽 極 數(shù) 碼 管 ， 通 過 單 片 機 P1 口 控 制 ， 實 現(xiàn) 歌 曲 序 號 的 顯 示 ； 功 能 鍵 盤采 用 按 鍵 開 關(guān) ， 通 過 單 片 機 P3 口 控 制 ， 實 現(xiàn) 歌 曲 播 放 順 序 的 調(diào) 換 和 暫 停 播 放 功 能 ；蜂 鳴 器 由 單 片 機 的 P2 口 控 制 ， 實 現(xiàn) 歌 曲 播 放 ； 彩 燈 是 由 普 通 發(fā) 光 二 極 管 代 替 ， 能 實現(xiàn) 單 色 長 亮 和 閃 爍 效 果 。現(xiàn) 選 用 AT89S51 單 片 機 。單片機課程設(shè)計設(shè)計（論文） 第 I 頁摘 要為 了 實 現(xiàn) 單 片 機 控 制 音 樂 播 放 ， 此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 做 出 了 嘗 試 ， 即 電 子 音 樂 盒 的 設(shè) 計 。本 設(shè) 計 采 用 了 蜂 鳴 器 發(fā) 聲 來 實 現(xiàn) 歌 曲 的 播 放 ， 能 保 持 基 本 音 調(diào) 不 變 ， 流 暢 播 放 出 歌 曲 。主 要 設(shè) 計 模 塊 包 括 數(shù) 碼 管 顯 示 部 分 ， 功 能 鍵 盤 部 分 ， 蜂 鳴 器 發(fā) 聲 部 分 ， 彩 燈 部 分 。主 要 工 作 過 程 是 通 過 按 下 功 能 鍵 實 現(xiàn) 上 一 首 和 下 一 首 及 暫 停 播 放 ， 同 時 有 數(shù) 碼 管顯 示 當(dāng) 前 播 放 歌 曲 的 序 號 ， 蜂 鳴 器 播 放 出 音 樂 ， 當(dāng) 播 放 最 后 一 首 夜 曲 時 還 伴 有 彩 燈 閃爍 。最后制作實物，將程序下載到單片機中，利用 I/O 口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)，從而演奏樂曲。 當(dāng) 時 為 使 教 會 的 的 鐘 塔 報 時， 而 將 大 小 的 鐘 表 上 機 械 裝 置 ， 被 稱 為 “可 發(fā) 出 聲 音 的 組 鐘 ”。 300 多 年 來 席 卷 全 球 市 場 的 機 械 音 樂 盒 的 最 大 魅 力 ， 也 許 就 在 于 它 能將 抽 象 的 音 樂 ， 凝 固 成 具 象 的 藝 術(shù) 品 。 1811 年 以 來 ， 瑞 士 曾 經(jīng) 是 這 項 技 藝 的 中 心 ， 它 和 瑞 士 鐘 表 工 業(yè) 一 樣 ，兩 者 相 輔 相 成 ， 一 段 時 間 名 領(lǐng) 風(fēng) 騷 ， 稱 霸 全 球 。 每個 不 同 時 期 的 音 樂 盒 造 型 ， 都 能 折 射 出 當(dāng) 時 不 同 的 社 會 心 態(tài) 和 文 明 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 ， 它 也 成了 時 代 的 一 面 鏡 子 。 音 樂 盒 的 分 類 ：18 音 ， 30 音 ， 這 些 是 代 表 音 樂 盒 機 芯 的 音 數(shù) ， 其 實 也 就 是 機 芯 里 面 ， 那 一 排 鋼條 的 數(shù) 量 ， 鋼 條 的 數(shù) 量 越 多 ， 也 就 是 音 數(shù) 越 高 ， 奏 出 來 的 音 色 就 越 豐 富 ， 曲 子 也 就 是越 好 聽 ， 同 時 曲 子 的 播 放 時 間 也 相 應(yīng) 長 一 點 。 50 音 的 差 不 多 有 60 秒 。此次設(shè)計的目的就是運用單片機來設(shè)計一套控制系統(tǒng)，來完成音樂播放的控制，并設(shè)計一套硬件來進行音調(diào)播放的實際模擬，從而有欣賞音樂的效果。 總體設(shè)計原理通過單片機的定時器產(chǎn)生一定長度的方波，方波脈沖驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。利用定時器計時這個半周期時間,每當(dāng)計時到后就將輸出脈沖的 I/O 反相,然后重復(fù)計時此半周期時間再對 I/O 口反相,就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。 當(dāng)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。數(shù)碼管采用共陽極數(shù)碼管，通過單片機 P1 口控制，實現(xiàn)歌曲序號的顯示；功能鍵盤采用按鍵開關(guān)，通過單片機 P3 口控制，實現(xiàn)歌曲播放順序的調(diào)換和暫停播放功能；蜂鳴器由單片機的 P2 口控制，實現(xiàn)歌曲播放；彩燈是由普通發(fā)光二極管代替，能實現(xiàn)單色長亮和閃爍效果。 總體設(shè)計框圖單片機接+5V 電源供電，晶振電路產(chǎn)生單片機所需時鐘信號，通過功能鍵產(chǎn)生外部中斷，控制音樂盒的上一首和下一首曲目，再由 I/O 接口輸出控制蜂鳴器發(fā)聲，LED 顯示，彩燈亮或閃爍。 單片機課程設(shè)計設(shè)計（論文） 第 2 頁 圖 總體設(shè)計框圖 編程設(shè)置好定時時間，通過編程器寫入 AT89S51 單片機系統(tǒng)。電源，晶振部分，復(fù)位電路，單片機，LED，功能鍵，蜂鳴器部分后面均有詳細介紹。單片微型計算機（SingleChip Microputer）簡稱單片機。雖然單片機只是一個芯片，但它具有微機系統(tǒng)的組成和功能特征，可謂麻雀雖小五臟俱全。從 MCS48 單片機發(fā)展到如今的新一代單片機，大致經(jīng)歷了三代。其主要的技術(shù)特征是將 CPU 和計算機外圍電路集成到了一個芯片上，在與通用 CPU 分道揚鑣、構(gòu)成新型工業(yè)微控制器方面取得了成功，為單片機的進一步發(fā)展開辟了成功之路。MCS51 系列 8 位高檔單片機是在總結(jié) MCS48 系列單片機的基礎(chǔ)上，于 80 年代初推出的新產(chǎn)品。與 MCS51 相比，MCS96 不但字長增加一倍，而且在其他性能方面也有很大的提高，特別是芯片內(nèi)還增加了一個 4 路或 8 路的 A/D 轉(zhuǎn)換器，使其具有 A/D 轉(zhuǎn)換功能。 單片機的選擇單片機型號的選擇是根據(jù)控制系統(tǒng)的目標(biāo)、功能、可靠性、性價比、精度和速度等來決定的。二是要有較高的性價比。故本系統(tǒng)采用 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S51 單片機作為交通燈的核心部件，該單片機是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 COMS8 位單片機，片內(nèi)含 4KB 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM ）和 128 字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（CPU）和 FLASH 存儲單元，是 80C51 的增強型并且指令完全兼容，AT89S51 新增加的功能由特殊功能寄存器完成，相信日后它將更廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、汽車控制、智能儀器儀表及電機控制等應(yīng)用領(lǐng)域。AT89S51 具有如下特點：40 個引腳，4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5 個中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷，2 個 16 位可編程定時計數(shù)器,2 個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進行校驗單片機課程設(shè)計設(shè)計（論文） 第 5 頁時，P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口：P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3 口：P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。I/O 口作為輸入口時有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過某種