基于51单片机的数字音乐盒设计大学毕设论文.doc

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1、单片机原理与应用课程设计数字音乐盒的设计说明书班级学号姓名任务及分工机械电子工程2013级20130957007曹洪恺20130957009黄海涛20130957018胡锐时间：2016.06.20~2016.06.251.概述21世纪，电子技术进入了突飞猛进的发展阶段。随着集成电子技术的迅速发展，特别是微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫无夸张的说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来一次新的技术命。目前，单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，在工业控制系统、数据

2、采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已进入家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。此次设计的课题是“基于单片机的数字音乐盒设计”，它是以单片机AT89S51作为硬件核心控制部件，结合按键、复位及晶振、蜂鸣器电路和LCD模块构成的显示电路所构成的数字音乐盒播放系统。 根据数字音乐盒所要实现的显示与选曲及音乐产生功能原理，系统包括含放大器的蜂鸣器、选曲、播放和显示几部分。所设计的单片机数字音乐盒

3、不仅能够播放悦耳的歌曲，同时设置按键使所设计的程序能在六首歌曲之间进行选曲，并通过LCD使其显示歌曲序号。本文设计的数字音乐盒是通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动蜂鸣器发出不同音节的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即控制音调中的节拍。同时设置按键使所设计的程序能在六首歌曲之间进行选曲、LCD能显示歌曲序号等。2.设计任务以单片机为核心，设计一个数字音乐盒：1.利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少3首乐曲，每首不少于30s）。2.采用LCD显示信息。a

4、.开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。b.可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。目录第一部分数字音乐盒的工作原理…………………………………………11.1音频脉冲是如何产生的？………………………………………………11.2音乐节拍的产生…………………………………………………………21.3音符的编码………………………………………………………………3第二部分系统总体方案设计………………………………………………62.1系统组成框图……………………………………………………………62.2音乐盒的功能结构图…………

5、…………………………………………6第三部分数字音乐盒硬件电路设计………………………………………83.1晶振、复位电路…………………………………………………………83.2按键电路…………………………………………………………………93.3LCD显示模块电路………………………………………………………103.4蜂鸣器放大电路…………………………………………………………11第四部分数字音乐盒软件程序设计………………………………………124.1程序流程图………………………………………………………………124.2编程思路…………

6、………………………………………………………134.3部分程序设计……………………………………………………………14第五部分仿真调试及其性能分析…………………………………………155.1硬件电路的仿真…………………………………………………………155.2软件仿真调试……………………………………………………………175.3仿真结果及结果分析……………………………………………………18总结………………………………………………………………………………19参考文献…………………………………………………………………………20附

7、录………………………………………………………………………………211.总程序………………………………………………………………………212.总电路图……………………………………………………………………293.仿真效果图…………………………………………………………………304.歌曲简谱图…………………………………………………………………315.答辩PPT………………………………………………………………………33第一部分数字音乐盒的工作原理音乐是由不同的音符组成，不同的音符对应着不同的频率，产生有规律的输出就可以得到相应

8、频率乐音。音乐的频率一般在27~4100HZ之间。我们可以通过单片机的定时计数器产生音频脉冲，再通过功率放大电路送到蜂鸣器的线圈，致使蜂鸣器上的纸膜一张一紧，发出声音，通过控制不同的频率就可以发出不同的声音。音乐体系中各音级的名称叫音名，C、D、E、F、G、A、B是我们最常见的音名。这是音乐体系中最基本的七个音，其他的高低音都是在这个基础上变换而来。在简谱上