《单片机原理与应用课程设计》-数字音乐盒设计

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1、长沙学院《单片机原理与应用课程设计》课程设计说明书系(部)电子与通信工程系专业(班级)08电气二班姓名学号指导教师王新辉、谢明华、刘辉起止日期《单片机技术及应用》课程设计任务书系(部)：电子与电气工程系专业：08级电气工程指导教师：王新辉、谢明华、刘辉课题名称数字音乐盒设计设计内容及要求课题要求：1、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。2、共有10首乐曲，每首乐曲都由相应的按键控制，并且有开关键、暂停键、上一曲及下一曲控制。3、用12864液晶显示显示本人的姓名、班级和学号，还有歌曲

2、的序号、播放时间，开机时显示英文欢迎提示字符等信息。设计工作量1、汇编或C51语言程序设计；2、程序调试，在Proteus上进行仿真；3、提交一份完整的课程设计说明书，包括封面，中文摘要，目录，正文（正文主要包括：设计原理、程序设计、程序分析、仿真分析、调试过程，调试结果等部分），参考文献、设计总结等。进度安排起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第一天课题介绍，答疑，收集材料，C51介绍第二天设计方案论证，练习编写C51程序第三天～第六天程序设计第六天～第八天程序调试、仿真第九天～第十天系统测试并编写设计说明书教研室

3、意见年月日系（部）主管领导意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业班级设计题目数字音乐盒设计指导教师王新辉、谢明华、刘辉指导教师意见：评定等级：教师签名：日期：答辩小组意见：评定等级：　　　　　答辩小组长签名：　　　　　日期：　　　　教研室意见：教研室主任签名：日期：　系（部）意见：系主任签名：　　　　　　　　日期：　　　　　说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；一、摘要本设计是以AT89C51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。音乐盒主要由五大模块构成

4、，包括AT89C51芯片、4*4矩阵键盘、蜂鸣器、晶振复位电路和12864液晶显示器。有开机键（开机时显示welcom），暂停键、播放键、上一曲、下一曲以及10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。关键字：AT89C51；Keil；12864液晶显示器；计时；音乐盒二、原理描述2.1芯片AT89C51的介绍AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPER

5、OM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系

6、统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图2.1所示图3.2AT89C51引脚排列图2.2LCD12864的显示12864是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。它有8页（8行一页）、128列，可完成图形显示，也可以显示8×4个汉字。12864硬件模块说明：图2.2中，IC1为行驱动器，IC2、IC3为行驱动器，外部的CPU通过13根线对模块进行控制。其中DB7—DB0为并行数据总线，E、R/W、D均为控制信号线，CSA、CSB则为选屏信号，分别控制左、右半屏。图2.2

7、12864的硬件模块图2.3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

8、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AT89C51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用代码00H和FFH来表示，若查表结果为00