【正文】 碼（見(jiàn)附錄 A） ............................................................................175 調(diào)試 .........................................................................................................................17 檢查硬件連接 ....................................................................................................17 檢查軟件系統(tǒng) ....................................................................................................18 測(cè)試結(jié)果 ...........................................................................................................18．總體運(yùn)行圖 ...............................................................................................18．花樣燈 3 種花樣圖 ....................................................................................196 結(jié)束語(yǔ) .....................................................................................................................20附錄 ............................................................................................................................21參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................30概述本設(shè)計(jì)是以 AT89C51 芯片的電路為基礎(chǔ)，外部加上放音設(shè)備，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)演奏控制器的硬件電路，通過(guò)軟件程序來(lái)控制單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器使其演奏出優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的3音樂(lè)。用戶(hù)可以按照自己的喜好選擇音樂(lè)并將其轉(zhuǎn)化成機(jī)器碼存入單片機(jī)的存儲(chǔ)器中。該軟、硬件系統(tǒng)具有很好的通用性，很高的實(shí)際使用價(jià)值，為廣大的單片機(jī)和音樂(lè)愛(ài)好者提供了很好的借鑒。當(dāng)時(shí)為使教會(huì)的鐘塔報(bào)時(shí)，而將大小的鐘表裝上機(jī)械裝置，被稱(chēng)為“可發(fā)出聲音的組鐘” 。傳統(tǒng)的音樂(lè)盒多是機(jī)械音樂(lè)盒，其工作原理是通過(guò)齒輪帶動(dòng)一個(gè)帶有鐵釘?shù)蔫F桶轉(zhuǎn)動(dòng),鐵桶上的鐵釘撞擊鐵片制成的琴鍵，從而發(fā)出聲音。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)。本文設(shè)計(jì)的音樂(lè)盒，是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)制作的電子式音樂(lè)盒。電子式音樂(lè)盒動(dòng)力來(lái)源是電池，制作工藝簡(jiǎn)單，可進(jìn)行批量生產(chǎn)，所以?xún)r(jià)格便宜。根據(jù)存儲(chǔ)容量的大小，可以盡可能多的存儲(chǔ)歌曲。 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)一個(gè)基于 AT89C51 系列單片機(jī)的音樂(lè)盒，用按鍵切換演奏出不同樂(lè)曲。使用兩個(gè)按鍵，一個(gè)用來(lái)切換歌曲，另一個(gè)切換八路 LED 變化花樣。演奏音樂(lè)模式：演奏完整的一首的歌曲，八路 LED 隨著音樂(lè)變化。按下按鍵 1 進(jìn)入演奏音樂(lè)模式，再按切換歌曲，共兩首歌曲。此電路的程序只占用了1K 左右，可編制更多的音樂(lè)和 LED 花樣，使系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大。單片機(jī)負(fù)責(zé)接收按鍵的輸入，根據(jù)輸入控制音樂(lè)播放曲目和音樂(lè)花樣燈的顯示樣式以及蜂鳴器發(fā)音。圖 系統(tǒng)組成框圖 音樂(lè)盒的功能結(jié)構(gòu)圖音樂(lè)盒的功能結(jié)構(gòu)如圖 所示。Key2 負(fù)責(zé)切換 LED 顯示花樣，顯示花樣共 3 種，第一種順序顯示，第二種由兩邊向中間移動(dòng)然后向兩邊移動(dòng)，第三種循環(huán)顯示。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086 和 MSP430 等，2022年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。 KEIL 簡(jiǎn)介單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51 系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件） ，即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 AT89C2051 是 一 種 帶 2K 字 節(jié) 閃 存 可 編 程 可 擦 除 只 讀 存 儲(chǔ) 器 的單 片 機(jī) 。 該 器 件 采 用 ATMEL 高密 度 非 易 失 存 儲(chǔ) 器 制 造 技 術(shù) 制 造 ， 與 工 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) 的 MCS51 指 令 集 和 輸 出 管 腳 相 兼 容 。 AT89C51 單 片 機(jī) 為 很 多 嵌 入 式控 制 系 統(tǒng) 提 供 了 一 種 靈 活 性 高 且 價(jià) 廉 的 方 案 。圖 AT89C51系列單片機(jī) LED 顯示電路設(shè)計(jì)與原理LED 顯示電路是由 8 個(gè) LED 發(fā)光二極管組成，連接方式為共陽(yáng)極，LED 接到單片機(jī)的 P 1 口，若為低電平，可使 LED 亮起。 時(shí)鐘振蕩電路AT89C5 輸出端。外接石英晶體及電容 CC2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。振蕩器電路圖如下：8圖 單片機(jī)內(nèi)部、外部振蕩電路 硬件電路圖及功能總體硬件電路實(shí)現(xiàn)功能如下，如圖 所示，電路中用 、 控制按鍵。 控制蜂鳴器。9圖 硬件電路圖4 軟件設(shè)計(jì)在本程序中設(shè)置了兩個(gè)標(biāo)志——count1 和 count2，分別初始化為 1 和 0。程序檢測(cè)count1 的值，count1 等于 1 時(shí)播放第一首歌曲，等于 2 時(shí)播放第二首。count1 和 count2 的值是互斥的，設(shè)置 count1 等于2 時(shí)，count2 同時(shí)設(shè)置為 0；設(shè)置 count2 等于 1~4 時(shí)，count1 也同時(shí)設(shè)置為 0。因此單片機(jī)奏樂(lè)只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。把 C、D、E、F、G、A、B 這一組音的距離分成 12 個(gè)等份，每一個(gè)等份叫一個(gè)“半音” 。在鋼琴等鍵盤(pán)樂(lè)器上，C–D、D–E、F–G、G–A、A–B 兩音之間隔著一個(gè)黑鍵，他們之間的距離就是全音；E–F、B–C 兩音之間沒(méi)有黑鍵相隔，它們之間的距離就是半音。﹟叫升記號(hào)，表示把音在原來(lái)的基礎(chǔ)上升高半音，b 叫降記音，表示在原來(lái)的基礎(chǔ)上降低半音。要產(chǎn)生音頻脈沖，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(shí)間。利用 AT89C51 的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式 MODE1 下，改變計(jì)數(shù)值 TH0 及 TL0。例如頻率為 523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí) 956us/1us=956，在每次技術(shù) 956 次時(shí)將 I/O反相，就可得到中音 DO（523Hz） 。 “節(jié)拍”,即 Beat，簡(jiǎn)單說(shuō)就是打拍子，就像我們聽(tīng)音樂(lè)不自主的隨之拍手或跺腳。至于 1 拍多少 s，并沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定，就像人的心跳一樣，大部分人的心跳是每分鐘 72 下，有些人快一點(diǎn)，有些人慢一點(diǎn)，只要聽(tīng)的悅耳就好。休止符表示暫停發(fā)音。了解音樂(lè)的一些基礎(chǔ)知識(shí)，我們可知產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂(lè)。因此，需要弄清楚音樂(lè)中的音符和對(duì)應(yīng)的頻率，以及單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)的關(guān)系。如果 1 拍為 秒，1/4 拍實(shí) 秒，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。所以只要求得 1/4 拍的 DELAY 時(shí)間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)，如圖 為 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定。播放長(zhǎng)度以十六分音符為單位（在本程序中為 165ms） ，一拍即四分音符等于 4個(gè)十六分音符，編為 4,其它的播放時(shí)間以此類(lèi)推。以 0xff 作為曲譜的