【正文】 3/494 ms2/4250 ms2/4125 ms表（4）在音符編碼和節(jié)拍編碼完成后，編程時(shí)，每個(gè)音符占一個(gè)字節(jié)，高4位是音符編碼，低4位是節(jié)拍編碼。如此類推，可得到其他節(jié)拍的時(shí)間。表（2）是音符編碼表：音符音符編碼音符音符編碼不發(fā)音0低5SO1 低6LA2低7SI3中1DO4中2RE5中3M6中4FA7中5SO8中6LA9中7SIA 高1DOB高2REC高3MD高4FAE高5SOF高6LAG表（2）節(jié)拍頻率的產(chǎn)生音樂中的節(jié)拍是利用延時(shí)產(chǎn)生的。只要改變計(jì)數(shù)初值，就能得到不同頻率的音符。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，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(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反相，就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖?；谏厦娴膬?nèi)容，這樣就對(duì)發(fā)音的原理有了一些初步的了解。對(duì)一定強(qiáng)度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對(duì)一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強(qiáng)增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強(qiáng)度增加而上升。二、 總體設(shè)計(jì)播放音樂的原理發(fā)音原理：播放一段音樂需要的是兩個(gè)元素，一個(gè)是音調(diào)，另一個(gè)是音符。使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力?；趩纹瑱C(jī)STC89C52的數(shù)字音樂盒設(shè)計(jì)一、 引言通過課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生熟悉單片機(jī)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的工作方法、工作內(nèi)容、工作步驟。對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，例如：組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試、查閱資料、焊接電路板等。 設(shè)計(jì)的基本要求（1）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)，從而演奏不同的樂曲（至少3首歌曲）；（2）采用七段數(shù)碼管顯示當(dāng)前播放的歌曲序號(hào)；（3）可通過功能鍵選擇樂曲，暫停，播放，上一首，下一首；擴(kuò)展功能：利用一個(gè)循環(huán)跟每一個(gè)音調(diào)同步，每改變一個(gè)音調(diào)就變換一下彩燈，從而實(shí)現(xiàn)音樂控制彩燈的功能。首先要了解對(duì)應(yīng)的音調(diào)，音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時(shí)也與聲音強(qiáng)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。音符頻率的產(chǎn)生音符及定時(shí)器的初值：例如：中音1（DO）的音頻=523HZ,周期T=1/523s=1912定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的定時(shí)時(shí)間為：T/2=1912/2=956定時(shí)器956的計(jì)數(shù)值=定時(shí)時(shí)間/機(jī)器周期=956/1=956(時(shí)鐘頻率=12MHZ) 計(jì)算得到定時(shí)器0的初值為65536956=64580，將初值裝入T0的寄存器里，啟動(dòng)T0后，每計(jì)數(shù)956次后就溢出中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，只要將I/O口的輸出值取反，就可以得到中音1（DO）的音符音頻。表（1）是C調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)初值的對(duì)照表：音符頻率（Hz）/初值()音符頻率（Hz）/初值()低1DO262/63627中1DO 523/64580高1DO 1042/65056低2RE 294/63835中2RE589/64687 高2RE 1245/65134低3M 330/64021 中3M 661/64780高3M 1318/65157低4FA 350/64107中4FA700/64822 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表（1）音符、音符編碼及定時(shí)器初始值：為了產(chǎn)生音符必須求出低音到高音的計(jì)數(shù)初值，而為了便于寫譜，必須進(jìn)行簡單的編碼，在編程時(shí)，根據(jù)音符編碼查找對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)初值，比如說音樂是C調(diào)的，低音5（SO）直接寫為編碼1，低音6（LA）直接寫為編碼2。例如：1拍=，1/4拍=。為了便于寫譜，也將節(jié)拍進(jìn)行編碼。本設(shè)計(jì)是由五部分電路組成的，分別是時(shí)鐘復(fù)位電路、單片機(jī)系統(tǒng)、按鍵電路、顯示電路和音頻輸出電路。本設(shè)計(jì)采用Keil軟件進(jìn)行編寫程序并進(jìn)行編譯，采用Proteus軟件進(jìn)行仿真調(diào)試。音樂盒設(shè)計(jì)的總程序流程圖如圖（3）所示： 開始初始化設(shè)置音節(jié)起始位置，設(shè)置節(jié)拍間距讀取音階、音符顯示當(dāng)前播放歌曲序號(hào)，彩燈循環(huán)閃爍節(jié)拍結(jié)束，彩燈停止閃爍結(jié)束圖（3）按照主程序的流程圖用Keil軟件編寫系統(tǒng)的主程序。三、 硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)型號(hào)是STC89C52，其引腳圖如圖（4）所示：圖（4）跟51單片機(jī)一樣STC89C52單片機(jī)也是8位的單片機(jī)，有32個(gè)準(zhǔn)雙向的I/O口，存儲(chǔ)單元也分為了2種，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是256KB的，可以擴(kuò)展到64KB，而程序存儲(chǔ)器是4KB的，也可以擴(kuò)展到64KB。引腳9是單片機(jī)的復(fù)位端，當(dāng)接高電平時(shí)，單片機(jī)就會(huì)復(fù)位，而單片機(jī)32個(gè)I/O口中，P3口具有第二功能，可以實(shí)現(xiàn)串行和并行通信的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，也可以控制單片機(jī)的中斷類型。而復(fù)位電路采用上電復(fù)位的接法，由一個(gè)10k的電阻和10uF的電容組成，在加電的瞬間電容通過充電，使RST端出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機(jī)復(fù)位。顯示電路的接法如圖（7）所示：圖（7）音頻輸出電路本設(shè)計(jì)采用喇叭作為音樂盒的音頻輸出，但是只有一個(gè)喇叭就構(gòu)成整個(gè)音頻輸出電路的話，播放音樂的聲音就會(huì)太小聲，甚至有時(shí)小到連聲音都聽不到，為了增大喇叭的聲音，才用一個(gè)放大電路使通過喇叭的電流增大，從而增大喇叭的輸出功率。音頻輸出電路如圖（8）所示：圖（8）彩燈控制電路彩燈控制電路為本設(shè)計(jì)的擴(kuò)展功能，通過音樂的播放，節(jié)拍的變化來控制彩燈的循環(huán)變化，彩燈電路有8個(gè)發(fā)光二極管和8個(gè)200歐的電阻組成，接到P1口，通過變化P1口的輸出電平，控制彩燈的亮滅。主要的子程序框圖如圖（10）、（11）、（12）所示：主程序Y顯示曲目號(hào)初始化變量及數(shù)碼管播放相應(yīng)的歌曲初始化定時(shí)器播放并顯示歌曲序號(hào)N檢測(cè)是有有按鍵音樂播放程序框圖 圖(10)中斷入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)重裝初值恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)中斷返回中斷程序框圖 圖（11）系統(tǒng)各主要程序的程序清單可見于附錄編寫完程序后，用Keil軟件進(jìn)行編譯，看是否有錯(cuò)，如果有錯(cuò)應(yīng)立刻修改，直到編譯正確為止。當(dāng)仿真成功后，就可以購買元器件，開始焊接電路板了，焊完電路板后，利用單片機(jī)開發(fā)板將程序下載到單片機(jī)芯片上進(jìn)行調(diào)試，看是否焊接成功，如果沒有同仿真時(shí)的結(jié)果一樣，就得檢查一下電路，看哪里出錯(cuò)了，再進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到預(yù)期的要求。七、 總結(jié)與體會(huì)通過這次課程設(shè)計(jì)，從整體上我對(duì)單片機(jī)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、研制過程軟硬件設(shè)計(jì)的工作方法、工作內(nèi)容、工作步驟更加了解。我覺得這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)平臺(tái)，除了熟練掌握了一些軟件的使用和進(jìn)行了基本技能的鍛煉之外，還鞏固了我的單片機(jī)知識(shí)，在編程方面，我也更加的熟練。但是這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)也不是一帆風(fēng)順的，在編程和仿真過程中倒是沒有出現(xiàn)太大的問題，而在焊接完電路板，進(jìn)行電路調(diào)試時(shí)卻發(fā)現(xiàn)整個(gè)電路都不工作。當(dāng)我正想放棄時(shí)，我突然想起愛迪生說過的一句話“無論什么時(shí)候，不管遇到什么情況，我絕不允許自己有一點(diǎn)點(diǎn)灰心喪氣。因此果斷焊過第二塊。不僅鍛煉了我各方面的能力，在人生哲理上，我也更加成熟。八、 參考文獻(xiàn)[1]單片機(jī)原理與接口技術(shù)，李朝青編著，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年10月；[2]單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，樓然苗、李光飛編著，北京航空航天大學(xué)出版社，2007年7月；[3]單片機(jī)控制實(shí)習(xí)與專題制作，蔡朝洋，北京航空航天大學(xué)出版社；[4]圖書館相關(guān)書籍；[5]網(wǎng)上資料；元件清單：PNP型三極管（8550）1STC89C52芯片1電阻10k1電阻200Ω16按鍵3喇叭1七段共陰數(shù)碼管1發(fā)光二極管8晶振（12MHz）1電容 22pF 10uF21附錄源程序：OUT BIT 。歌曲總數(shù)OUT_NUM EQU P0 。外部中斷0用于接上一曲歌按鍵 ORG 000BH AJMP F_T0