单片机课程设计数字音乐盒设计.doc

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1、单片机课程设计-数字音乐盒设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：机电工程系课程设计报告题目:单片机课程设计-数字音乐盒设计专业：应用电子技术班级：10应用电子（4）班学号：1006190120姓名：指导老师：答辩日期：2012年9月目录一、绪论-4-二、对本课程设计的分析-4-2.1工作原理-5-2.节拍的确定-6-3.音符的编码-8-4.软硬件环境：-8-三、主要电路模块的实现方案比较及选择-8-3.2设计方案的确定：-9-四、系统电路图

2、-9-五、系统的软件设计-13-六、结论-15-七、课程设计中所负责的内容-15-八、课程设计过程中遇到的主要问题以及解决办法-15-九、心得体会-16-一、绪论本设计是为了检测自己对单片机掌握情况，并且能以c语言写出程序并应用，设计是以AT89S51芯片的电路为基础，利用keil和proteus仿真软件，设计出一个多功能音乐盒。音乐盒主要由四大模块构成，包括AT89S51芯片、8个按键、蜂鸣器、晶振复位电路。有开机键、暂停键、播放键、上一曲、下一曲以及3个用来选择歌曲的键。此外用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器

3、中。对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值。本报告写了音乐盒的原理，如何使用，述写了音调的产生和节拍的确定及音符编码。包含主电路及其图和流程图以及我们此次的设计的心得体会。关键字：AT89S51；Keil；计时；音乐盒二、对本课程设计的分析芯片AT89S51的介绍AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4kBytes ISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储

4、技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。外形及引脚排列如图2.1所示图2.1AT89S512.1工作原理本程序是得用单片机的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。下面我们来看下相关音乐是如何出来的：1音调的产生频率的高低决定了音调的高低。音乐的十二平均率规定：每两个八度音（如简谱中的中音1和高音1）之间的频率相差一倍。在两个八度音之间又分为十二个半音。另外，音名A（简谱中的低音6）的

5、频率为440Hz，音名B到C之间、E到F之间为半音，其余为全音。由此可以计算出简谱中从低音1到高音1之间每个音名对应的频率，所有不同频率的信号都是从同一个基准频率分频得到的。1、要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用定时器计时这半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。2、利用AT89s51的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。此外结束符和休止符可以分别

6、用代码00H和FFH来表示，若查表结果为00H，则表示曲子终了；若查表结果为FFH，则产生相应的停顿效果。3、例如频率为523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令计数器计时956us/1us=956，在每次技术956次时将I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。计数脉冲值与频率的关系公式如下：N=Fi2FrN：计算值；Fi：内部计时一次为1us，故其频率为1MHz；4、其计数值的求法如下：初值T=65536-N=65536-Fi2Fr例如：设K=65536，F=1000000=Fi=1MHz，球低音DO（261Hz）。中音D

7、O（523Hz）。高音的DO（1046Hz）的计算值T=65536-N=65536-Fi2Fr=65536-10000002Fr=65536-500000/Fr低音DO的T=65536-500000/262=63627低音DO的T=65536-500000/523=64580低音DO的T=65536-500000/1047=650591、C调各音符频率与计数值T的对照表如表4.1所示。表2.3C调各音符频率与计数值T的对照表低音频率N参数中音频率N参数高音频率N参数Do2621908229Do523956115Do10465757Do#2771

8、805217Do﹟554903108Do﹟11095454Re32941701204Re587852102Re11755151Re﹟311160819