《数字音乐盒》设计报告

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1、《微机原理与接口技术》课程设计题目：数字音乐盒院别：机电学院专业：机械电子工程姓名：冯志明学号：2008094243039组员：刘如杰、程章齐、张炎龙指导教师：杨永日期：2010.12.13~2010.12.24设计题目：数字音乐盒摘要本设计设计数字音乐盒播放系统，包括扬声器的选择、电路的设计与调试、软件的设计与调试、实品的焊接与调试，实现数字音乐盒按预定的歌曲进行播放，同时在LED上显示正在播放的曲号，还可以进行自由选歌，系统地阐述了整个数字音乐盒的设计过程。在系统控制中采用外0中断法对键盘进行扫描，克服了采用定时扫描键盘的一些缺点，通过外0中断扫描键盘，实现音乐盒C

2、PU资源大大地节省，系统用扬声器替代传统的蜂鸣器，用2N2905三极管来实现驱动，使音曲变得优雅动听。关键词：数字音乐盒；扩音技术；中断法扫描键盘；中断返回延迟；自由选歌基于飞思卡尔控制器的智能寻迹车设计（光电）基于飞思卡尔控制器的智能寻迹车设计（光电）目录1系统设计分析41.1设计要求41.2总体设计42硬件电路设计及实现43音符频率和音拍的产生方法43.1音符频率53.2利用定时器/计数器0产生音符频率53.3编码及计数初值53.4节拍的产生54、音乐程序设计54.1建立曲谱编码表参考文献5课程设计总结6公司及产品简介6附录程序清单6基于飞思卡尔控制器的智能寻迹车设

3、计（光电）题目：1系统设计分析1.1设计要求1)以单片机为核心器件组成一个音乐盒。2)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。3)音乐盒音符范围，C调低音5——高音5。4)内部存放十二首可以播放的歌曲。5)利用键盘选择歌曲，每个按键对应不同的歌曲，还应有停止、上一曲，下一曲功能的按键。6)采用LED显示歌曲序号1.2总体设计选择89C51单片机。7)用P1.0~P1.7控制按键，其中P1.0~P1.3扫描行，P1.4~P1.7扫描列8)用P0.0~P0.7控制LED，显示数字0~9及字母ABCF9)用P3.7口控制蜂鸣器10)电路为12

4、MHZ晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf11)采用上电自动复位2硬件电路设计及实现音乐盒的硬件电路由6部分组成：单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路、音频发生器、音频放大器和扬声器。音乐盒的硬件电路设计框图如图1-1：题目：图1-1音乐盒硬件电路设计框图利用单片机内部定时器/计数器0与P3.7引脚配合，构成音频发生器，2N2905与R2组成音频放大器，驱动扬声器输出。选择按键通过P1引脚接入，工作在中断方式。器件的参数选择可以参考硬件电路原理图中给出的值。音乐盒硬件电路原理图如图1-2题目：图1-2音乐盒硬件电路原理图¼题目：3：音符频率和节拍的产生方法

5、3.1音符频率我们知道，之所以有不同的音调正是因为不同的音符对应不同的频率。表1-3给出了我们从低音1到高音7所对应的频率。即在编程时我们要根据音调的变化调整频率的变化。3.2利用定时器/计数器0产生音符频率利用单片机的内部定时器/计数器0，使其工作在模式1，定时中断，然后控制P3.7引脚的输出每次取反，就可以在P3.7的引脚输出相应的方波频率。改变计数初值就可以改变频率。即要产生音频输出方波，首先要算出某一个音频的周期（1/f），然后将此周期除以2，得到半个周期的时间。定时器的定时时间等于半个周期，定时时间到就将输出脉冲取反，重复上述过程，就可以在P3.7脚上得某一音

6、频的脉冲。例如：中音1（DO）的频率=523Hz，周期T=1/523s=1912毫秒；定时器/计数器0的定时时间为：T/2=956毫秒；定时956毫秒的计数值=定时时间/机器周期=956毫秒/1毫秒=956（时钟频率=12MHz）装入TH0、TL0的计数初值THTL=65536-956=64580.将64580装入TH0、TL0寄存器中，启动T1工作后，每计数956次时将产生溢出中断，进入中断服务程序是，每次对P3.0引脚的输出值进行取反，就可得到中音DO（523Hz）的音符频率。题目：表1-3音符与频率、编码及定时器初值对应表3.3编码及计数初值通过上面的分析可见，为

7、了产生音符，必须求出音符低音1到高音7的所有计数初值。例如：C调的低音DO的THTL=65536-500000/262=63627，中音DO的THTL=65536-500000/523=64580，高音DO的THTL=65536-500000/1047=65059.为了编码记谱的方便，我们对它们进行了简单的音符编码，也记在在了表1-3中，在编程时，歌曲的音符用音符编码记谱，然后根据音符编码查找对应的计数初值。3.4节拍的产生音乐中的节拍用延时时间产生。题目：例如：1拍=0.4s，1/4拍=0.1s，以此类推；假设1/4拍执行一次延时程序，