【正文】 熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。在設(shè)計(jì)過程中，遇到許多這樣那樣的問題，在同學(xué)的熱情幫助下，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。從中我懂得了我們這個(gè)專業(yè)的知識(shí)面相當(dāng)廣泛，我們需要不斷通過各種途徑更新自己的知識(shí)，不斷充實(shí)自己，同時(shí)要懂得與他人交流意見，積極聽取別人的建議，懂得不斷學(xué)習(xí)的重要性。（4）提高了自己查找資料的能力。本次設(shè)計(jì)從理論研究到硬件原理圖設(shè)計(jì)，自己購(gòu)買元器件焊接電路板，從軟件編程到最后的調(diào)試過程都由我獨(dú)立完成。并且，能夠以單片機(jī)為基礎(chǔ)元件設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。（2）進(jìn)一步熟悉了單片機(jī)的知識(shí)。歸納起來，主要有以下幾點(diǎn)：（1）通過這次課程設(shè)計(jì)，我能將以前所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐相聯(lián)系，將所學(xué)到的知識(shí)充分運(yùn)用到本次設(shè)計(jì)中。 解決方案：重新?lián)Q一個(gè)無源蜂鳴器，即可正常播放音樂。 利用示波器測(cè)試音頻放大電路輸出端是否有信號(hào)輸出，發(fā)現(xiàn)信號(hào)輸出正常，說明音頻放大電路工作正常，同時(shí)說明是蜂鳴器部分出現(xiàn)了問題。 調(diào)試步驟： 檢查電源是否正常接入電路中。 （2）檢查焊接電路是否有虛焊和漏焊。問題一：?jiǎn)纹瑱C(jī)無法正常下載程序。將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)中，這樣就能聽出聲音和音樂節(jié)奏是否正確。接著，我制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)播放器電路。程序運(yùn)行的時(shí)候，能看見示波器有不同頻率的波形交替出現(xiàn)，但是頻率變換得很快，無法確認(rèn)是否顯示的是所需要的頻率，并且無法辨別音頻變換的節(jié)奏是否正確。關(guān)于音樂播放程序的調(diào)試，我首先采用Preteus軟件來仿真，但是該仿真軟件中沒有喇叭或蜂鳴器等聲音播放工具。%256主程序流程圖如圖8所示。=/256=65536(50000/CurrentFre)*10/(12000000/SYSTEM_OSC)Temp如果單片機(jī)采用定時(shí)器為工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖。因此需要在單片機(jī)I/O端口輸出周期為T=2272us的方波脈沖，也就是t=T/2=2272/2=1136us以標(biāo)準(zhǔn)高音A的頻率F=440HZ，其對(duì)應(yīng)的周期為：只要知道12個(gè)音符的音高，也就是其基本頻率，就可以根據(jù)音符之間的倍頻關(guān)系得到其他音符的基本音調(diào)頻率[3]。在一個(gè)八度內(nèi)，有12個(gè)半音。例如，在音樂中常常把中音C上方的A音定位標(biāo)準(zhǔn)高音，其頻率F=440HZ，其余音均與其進(jìn)行比較。赫茲以上高頻純音的音調(diào)隨響度的增加而上升。大體上，2000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)隨響度增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨響度增加而上升。通過節(jié)拍計(jì)算出每個(gè)音符所需要的時(shí)間，采用循環(huán)延時(shí)的方法來實(shí)現(xiàn)控制一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間，從而構(gòu)成一首完整的音樂。知道了一個(gè)音符的頻率后，便可以讓單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)頻率的振蕩信號(hào)，從而產(chǎn)生相應(yīng)的音符聲音。節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。因此單片機(jī)演奏音樂比較簡(jiǎn)單，只需能清楚“音調(diào)”和“節(jié)拍”兩個(gè)概念即可。圖6 89C51引腳接線圖圖7 聲音播放模塊、晶振電路、LED模塊、按鈕模塊、電源模塊接線圖5 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 一般來說，單片機(jī)不像其他專業(yè)樂器那樣能奏出多種音色的聲音，即不包含相應(yīng)幅度的諧振頻率。電路板由自己焊接好，無需外部擴(kuò)展。其引腳圖如圖5所示。音樂播放系統(tǒng)的整體框圖如圖4所示。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓，如圖2所示。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會(huì)影響到負(fù)載電路的正常工作。 由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，一般情況下所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現(xiàn)出來起到降壓作用。電子時(shí)鐘原理圖如圖1所示。 電子時(shí)鐘的電路圖由電源輸入電路、晶振電路、按鍵電路、聲音播放電路等電路組成。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，其中硬件部分由電源電路、晶振電路、按鍵電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、發(fā)生電路組成，軟件部分對(duì)應(yīng)的由主程序、初始化程序、鍵功能程序、定時(shí)中斷程序等組成。除了播放音樂有按鍵外，其余的硬件組成大體相同。利用單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生樂譜的各種頻率方波信號(hào)經(jīng)過放大后由喇叭發(fā)出聲音，能夠自動(dòng)連續(xù)播放多首樂曲，還能手動(dòng)選擇單曲。本文將圍繞基于單片機(jī)的自動(dòng)音樂播放器，介紹一些關(guān)于單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)、音樂播放器的制作原理及方法（其中包括了音樂編程原理）、定時(shí)器的設(shè)定，以及仿真軟件（Keil、Protel99 SE）的使用方法和相關(guān)PCB板的制作。同時(shí)，利用單片機(jī)的定時(shí)器中斷，在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生所需要的音樂頻率，并通過音頻功率放大器將音頻信號(hào)放大，通過蜂鳴器連續(xù)播放一段音樂。因此，單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用已成為高科技和工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大課題。關(guān)鍵詞： 音樂播放器，51單片機(jī)，C語(yǔ)言1 緒論單片機(jī)，更確切地說應(yīng)稱為作微控制器，是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的一種面向控制的大規(guī)模集成電路模塊，其特點(diǎn)是功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、價(jià)格低廉。把樂譜轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的定時(shí)常數(shù)就可以從發(fā)音設(shè)備中演奏出悅耳動(dòng)聽的音樂。本文是應(yīng)用MCS51單片機(jī)原理和控制理論設(shè)計(jì)音樂演奏控制器的硬件電路，并利用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。校園里的上下課的鈴聲，宿舍內(nèi)早晨的起床號(hào)聲音，都由以前枯燥刺耳的鈴音轉(zhuǎn)變成了好聽的音樂，公路、廣場(chǎng)中的計(jì)時(shí)裝置也逐漸開始采用音樂來充當(dāng)鈴聲。音樂播放系統(tǒng)設(shè)計(jì)李凱龍目 錄摘 要 11 緒論 1 功能需求 22 硬件設(shè)計(jì) 2 音樂播放系統(tǒng)的電路原理圖 2 電源輸入的電路原理圖 3 晶振電路 33 系統(tǒng)工作原理 4 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 4 主控芯片AT89C51簡(jiǎn)介 44 線路連接 55 軟件設(shè)計(jì) 6 主程序流程圖 66 調(diào)試與故障分析 8 軟件程序調(diào)試 8 硬件電路調(diào)試 87 結(jié)論 98 致謝 9參考文獻(xiàn) 10附錄一：電路圖 11附錄二：主程序 11摘 要本文將介紹一種以89C51型單片機(jī)為基礎(chǔ)元件設(shè)計(jì)的自動(dòng)音樂播放器。在當(dāng)今這個(gè)科技高速發(fā)展的時(shí)代，生活節(jié)奏的加快，人們長(zhǎng)期處于工作、學(xué)習(xí)壓力過大的狀態(tài)，對(duì)于調(diào)節(jié)心理壓力而言音樂對(duì)于每一個(gè)人都十分重要，由此音樂播放器在國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始普及。此裝置不僅為人們?nèi)粘Ｉ畹挠?jì)時(shí)提供了方便，同時(shí)也為目前快節(jié)奏的生活帶來了樂趣。通過控制單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器來產(chǎn)生不同頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出不同音調(diào)的音樂，再利用延遲來控制發(fā)音時(shí)間的長(zhǎng)短。這種控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可讀性高,應(yīng)用性強(qiáng)；軟件程序適應(yīng)范圍廣，對(duì)于不同的音樂只需要改變相應(yīng)的定時(shí)常數(shù)即可。它一面世便在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能儀表化、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，極大地提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度。本次設(shè)計(jì)以89C51單片機(jī)為基礎(chǔ)，利用單片機(jī)編成技術(shù)對(duì)芯片進(jìn)行功能設(shè)定，實(shí)現(xiàn)音樂的播放。此設(shè)計(jì)通過多次測(cè)試，音樂聲音宏亮清晰，節(jié)拍正常，達(dá)到預(yù)期效果。 功能需求