实用标准文案
《 MATLAB 实践》
课程设计
学生：谢冬云
学号：110900735
专业班级：09级信通（3）班
指导教师：晓明
二○一二年六月二十日
目录
一、设计目的 (2)
二、题目分析 (2)
2.1 课程设计的基本要求 (2)
2.2 课程设计的容 (2)
三、总体设计 (2)
3.1总体设计框架 (2)
3.2 功能模块 (3)
四、具体设计 (4)
4.1单音键盘发音模块 (4)
4.2 音效长短的选择模块 (5)
4.3包络的选择模块 (5)
4.4实现键盘代替鼠标输入模块 (6)
4.5 双音多频模块 (9)
4.6 演奏音乐模块 (9)
4.7 播放歌曲，视频模块 (11)
4.8 多键盘输入对输入后统一播放模块 (14)
4.9 画图模块 (15)
五、结果分析 (15)
六、心得体会 (16)
七、参考书目： (17)
一、设计目的
运用MATLAB实现MATLAB的GUI的信号处理程序设计。做一个基于MATLAB GUI 的音乐键盘。
二、题目分析
2.1 课程设计的基本要求
1）熟悉和掌握MATLAB 程序设计方法。
2）掌握MATLAB GUI 程序设计。
3）学习音乐合成基本知识。
2.2 课程设计的容
学习MATLAB GUI程序设计，设计和实现一个音乐键盘仿真系统。要求：按照软件工程方法，根据需求进行程序的功能分析和界面设计，给出设计详细说明。然后按照自己拟定的功能要求进行程序设计和调试。
1）设计音乐键盘GUI界面，实现单音键盘的发声。
2) 能改变音的长短，即可以实现音的缩短，延长。
3）实现键盘的双音多频，即每个键盘对应低音频组的一个频率和高音频组的一个频率，实现按键的发出双音。
4）能改变音乐包络形式，实现音型的改变。
5）能够演奏一段音乐。
6）为界面添加背景音乐，实现wav格式的声音的播放，同时可以用本软件播放视频，但是matlab不支持画音同步的功能，但是可以看到没有声音的视频。7）能够实现对键盘的输入按键进行存储，等到输入结束后统一播放刚才输入的键盘按键相对应的声音。
三、总体设计
3.1总体设计框架
总体设计框图如下图所示，其包括单音键盘发音模块，音效长短的选择模块，包络的选择模块，实现键盘代替鼠标输入模块，双音多频模块，演奏音乐模块，播放歌曲，视频模块包括对文件播放的暂停，停止和复位，多键盘输入对输入后统一播放模块和画图模块。
3.2 功能模块
1）单音键盘发音模块
设计一个带参子函数实现键盘的发音功能，当实现需要实现音阶的播放时，只要调用这个子函数，并根据不同音阶、不同音调的频率改变子函数的参数即可。
2) 音效长短的选择模块
制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的音效长短，音效的长短是通过改变播放一个音阶的时间长短来实现的。
3）包络的选择模块
制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的包络，在模块一的基础上，设置选中不同的控件分别对应不同的包络，x为不同包络（如正弦波、三角波、指数等）的表达形式，将x与模块一中实现单音键盘发音的函数相乘时便可实现不同形式的衰减，实现音型的改变。
4）实现键盘代替鼠标输入模块
根据计算机键盘上的不同按键对应不同的ASCII码的值，利用函数get()获取当前所按下的数字键对应的ASCII码的值，根据 ASCII码的值判断对应是按下键盘的值。并执行相应音阶的功能键。
5）双音多频模块
通过设置一个radio button 来实现双音多频的功能，设置一个全局变量，当选中该控件时，全局变量的值改变，即在带参的子函数中增加它的频率分量。就可以实现双音多频功能。
6）演奏音乐模块
通过设置一个push button键来实现，按下该键时，可以选择事先自己编好的txt的文档，通过这个文档就可以播放音乐。
7）播放歌曲，视频模块
根据matlab提供的函数，视频时首先对文件的名字和路径进行提起，直接对文件的播放。音乐的则是首先对文件的名字和路径进行提起，得到名字和路径后就对该文件进行采样，使其离散化。最后实现对文件的播放。
8）多键盘输入对输入后统一播放模块
该功能实现先对键盘输入容进行存储，当输入完成后就可以按播放键对刚才
摘要 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器，它在音奏中已成为不可缺少的一部分。本文主要介绍运用555定时器制作简易电子琴的设计方法。该方法利用555定时器构成多谐振荡器，通过按键控制不同的RC组合应用多谐振荡器产生不同频率八个基本音阶的脉冲信号波，然后连到扬声器上，即可发出八音阶的音乐。在该设计中，利用了555定时器构成的多谐振荡器产生各音阶不同频率的脉冲，不仅仅使其频率调节更加方便，而且发出的声音稳定、饱满。 前言 (1) 第一章设计内容及要求 (2) 1.1 设计的基本原理 (2) 1.2 设计要求 (2) 第二章系统组成及工作原理 (3) 2.1 系统组成 (3) 2.1.1 按键模块 (3) 2.1.2音调发生模块 (3) 2.1.3音响模块 (4) 2.2 工作原理 (4) 2.2.1 NE555多谐振荡器 (5) 2.2.2 LM386集成功率放大器 (7) 第三章方案比较 (8) 3.1 方案一 (8) 3.2 方案二 (9) 3.3方案三 (10) 3.4方案分析与比较 (11) 第四章参数计算、器件选择 (12) 4.1 参数计算 (12) 4.2 器件选择 (12) 第五章系统调试及测试结果分析 (14) 5.1 系统调试 (18) 关键词：简易电子琴，555定时器，多谐振荡器，八个基本音阶 目录
5.2 硬件调试···················································19 2 5.3 测试结果与分析 (19) 前言 随着当代科学设计的发展，电子产品在人们的日常生活中占据着越来越多重要的地位。电子琴作为其中的一个典型代表，引领着许多孩子进入音乐的殿堂。因此，我们选择了简易电子琴这个题目来制作，因为它不仅能过提高实际动手能力，还与实际生活有着紧密的联系。 模拟电子技术基本教程是一门实践性很强的课程，而此次课程设计依据的理论基础是模拟电子技术基本教程，其主要目的是通过本课程的培养，启发学生的创造性思维，进一步探究书本知识。本课程设计是设计出一个电子产品，先焊接好，再进行检验。 在电子课程设计的过程中，系统的概念十分重要，熟悉从系统的层次分析问题、解决问题的方式。基本方法除了实验课中要求掌握的功能测试、故障排除等各种一般方法以外、要特别注重使用“电路拼装”的方法。课程设计的一般步骤如下：（1）、选择一个课题；（2）、查阅有关资料；（3）、进行可行论证；（4）、通过设计方案的比较，定出最优的设计方案；（5）、分解为多个模块；（6）、分别设计各个功能模块电路，并完成调试；（7）、组装成完整的数字系统；(8)、编写设计、安装、调试报告。 1 第一章设计原理及要求 1.1 设计的原理 555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。 5.4 误差分析 (19) 实验小结及心得体会 (20) 结论······························································21 参考 文献·························································22 附录一····························································23 附录二···························································· 24 3
课程设计报告 设计题目：单片机多功能音乐盒设计 【摘要】本设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来暂停歌曲，另一个用来切换歌曲本音乐盒共有四首歌曲，还有4*4矩阵键盘电子琴弹奏功能，播放歌曲时，蜂鸣器发出音调，矩阵键盘无扫描信号，不动作。当按下暂停歌曲键时，可继续弹奏电子琴。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。 设计作者：吴文豪 专业班级/学号：10应电三班 1006020144 合作者1：专业班级/学号： 合作者2：专业班级/学号： 指导教师：王明文 设计时间：2012年5月12日———2012年6月3日
目录 引言 (1) 1．设计任务及要求 (2) 1．1设计任务 (2) 1．2设计要求 (2) 1. 3研究内容 (2) 2．系统总体设计 (3) 2．1系统结构框图设计及说明 (3) 3．软、硬件设计…………………………………………………………….. 3.1 系统硬件设计………………………………………………………… 3．1．1系统硬件原理图及工作原理说明………………………… 3．1．2单元电路设计原理与元件参数选择……………………… 3． 2系统软件设计…………………………………………………….. 3． 2． 1软件系统总流程图及设计思路说明…………………... 3． 2． 2软件各功能模块的流程图设计及思路说明…………... 4．安装与调试………………………………………………………………. 4．1安装调试过程……………………………………………………… 4．2调试中遇到的问题…………………………………………………5．结论………………………………………………………………………. 6．使用仪器设备清单………………………………………………………. 7．收获、体会和建议………………………………………………………. 8．参考文献…………………………………………………………………. 9．附录………………………………………………………………………
课程设计任务书学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现 初始条件： 可选元件：集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干，直流电源，或自备元器件。 可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据要求，完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试，鼓励自制稳压电源。 （2）设计要求 ①设计一简易电子琴电路，按下不同琴键即改变RC值，能发出C调的八个基本音阶，采用运算放大 ②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系 统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排： 1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。 2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1.模电课设概述 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目的及意义 (1) 1.3开发环境proteus简介 (1) 2.电路原理 (3) 2.1 RC桥式振荡电路及频率选择 (3) 2.2振荡条件 (4) 3.总体方案设计 (5) 3.1实验电路设计思路 (5) 3.2设计电路图 (6) 3.3实验参数选择 (6) 4.仿真曲线及结果分析 (7) 4.1仿真操作过程及曲线 (7) 4.2仿真结果分析 (14) 5.实物制作及仿真、实物的差异 (15) 5.1实物制作过程和调试过程 (15) 5.2 仿真、实物的差异 (16) 6.心得体会 (17) 7.元件清单 (18) 8.参考文献 (19)
音乐盒课程设计报告 XXXXXXXXXXXXX 一、项目概述： 随着社会的发展进步，许多人性化的电子产品被用在人们的日常生活中，而单片机被广泛运用到人们长期接触的事物上，比如银行交易窗口的滚动字幕，还有各种彩灯的控制，手机、计算机、机器人等各行各业中。基于AT89C52单片机的数字音乐盒就是这类产品，它不仅给人们带来了快乐，而且提高了人们的生活质量。 二、项目要求： 基于AT89C52单片机的数字音乐盒的设计要求如下： （1）用AT89C2单片机的I/O端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，每首乐曲都有相应的按键控制，并且有开关键、暂停键、上一曲以及下一曲的控制键。 （3）LCD液晶显示歌曲的序号、播放时间、开机时显示英文欢迎提示字符。 三、知识要点： （一）、AT89C2芯片资料： 1）功能说明： 1、兼容MCS51指令系统。 2、8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM。 3、2KB的E2PROM程序存储器，可擦写10万次 4、32个双向I/O口。 5、256x8bit内部RAM。 5、3个16位可编程定时/计数器中断。 6、时钟频率12MHz。 7、1个可编程UART串行通道。 8、2个外部中断源，共9个中断源,6个中断矢量。 9、2个读写中断口线，3级加密位。 10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。 11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。 2）引脚说明：
AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/VPd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~ P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为 N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。 本项目使用到的单片机引脚说明： 1）20、40号引脚分别接地和+5V电源。 2）18、29号引脚分别接振荡器反相放大器的输出端和振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 3）9号引脚接RST复位电路。 3）单片机使能信号接31号引脚，接+5V。 4）17号引脚（P3.7）接蜂鸣器电路通过定时器控制P3.7引脚上方波的占空比可以实现驱动蜂鸣器，发出不同的音调的功能。 5）P1端口控制4×4矩阵键盘，其中P1.0~P1.3 进行列扫描，P1.4~P1.7进行行扫描。6）P0端口用于接液晶显示器的数据位，由于P0端口驱动能力小，需外接电源和上拉电阻，此项目中接1K的排阻。 （二）、LCD1602资料： 1）、LCD1602介绍： 1602液晶显示器也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形。 LCD1602是指显示的内容为16X2,即可以显示2行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。 1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。 2）1602引脚说明：
目录 音乐合成实验................................................................................................. 错误！未定义书签。 摘要： (1) 第一部分简单的合成音乐 (1) 1.1合成《葫芦娃》 (1) 1.2 除噪音，加包络 (5) 1.3改变程序，实现1.2中的音乐升高和降低一个八度 (8) 1.4在1.2的音乐中加入谐波 (9) 摘要： 本文共有三大部分：第一部分，简单的音乐合成；第二部分，用傅里叶变换分析音乐；第三部分，基于傅里叶级数的音乐合成。由潜入深，一步一步分析了用MATLAB进行音乐合成的过程。通过本实验达到了加深对傅里叶级数和傅里叶分析的理解，熟悉对MATLAB 基本使用的目标。 第一部分简单的合成音乐 1.1 合成《葫芦娃》 根据《葫芦娃》第一小节的简谱和十二平均律计算出该小节每个乐音的频率，在MATLAB中生成幅度为1，抽样频率为8kHz的正弦信号表示这些乐音，用sound播放合成的音乐
而在MATLAB中表示乐音所用的抽样频率为fs=8000Hz，也就是所1s钟内有8000个点，抽样点数的多少就可表示出每个乐音的持续时间的长短。用一个行向量来存储这段音乐对应的抽样点，在用sound函数播放即可。 clear all;clc; freq=8000; %抽样频率 T=1/freq; pattime=0.5; %节拍的时间 note2=0:T:2*pattime; note4=0:T:1*pattime; note8=0:T:0.5*pattime; note_1=261.63; %各个音乐对应的频率 note_2=293.67; note_3=329.63; note_5=391.99; note_6=440; note_7=493.88; note_1b=523.25; wave1=sin(2*pi*note_1*note4); %各个音符所对应的节拍 wave2=sin(2*pi*note_1*note4); wave3=sin(2*pi*note_3*note2); wave4=sin(2*pi*note_1*note4); wave5=sin(2*pi*note_1*note4); wave6=sin(2*pi*note_3*note2); wave7=sin(2*pi*note_6*note4); wave8=sin(2*pi*note_6*note4); wave9=sin(2*pi*note_6*note8); wave10=sin(2*pi*note_5*note8); wave11=sin(2*pi*note_6*note4); wave12=sin(2*pi*note_5*note4);
单片机设计实验报告 题目：电子音乐发生器 班级： 班内序号： 实验组号： 学生姓名： 指导教师：
电子音乐发生器
实验摘要 此次本组制作的基于pic单片机的电子音乐发生器是具有液晶显示屏提示的音乐简单演奏、播放等功能的演示作品。在目前很多简单音乐播放器件（如贺卡、礼品中的简单音乐单元）中，这样的简单电路和rom编程原理都是可以通用的，而且电路搭接、布局简单，十分适合电路原理学习、汇编语言编程零基础训练以及简单礼品核心部分制作参考。 整个系统中，微控制器采用了Microchip公司的PIC16F877，软件设计中涉及PORTB\PORTC\PORTD\PORTE用作普通数字I/O脚功能。本实验用单片机PORTB\D接收来自键盘输入的指令信息，由此确定lcd液晶屏幕显示以及喇叭播放内容，再通过PORTC\D\E输出声音或字幕信息。 A b s t r a c t In this experiment，our group made this pic microcontroller based electronic music generator is a simple LCD prompts music playing, playback and other functions to the presentation. In the current lot of simple music playback devices (such as greeting cards, gift of simple musical elements), such a simple circuit and rom programming principles can all be generic, and the circuit lap, the layout is simple, very suitable circuit schematic learn assembly language zero-based training program and a simple gift core part of the production reference. Throughout the system, the microcontroller uses Microchip's PIC16F877, software design involves PORTB \ PORTC \ PORTD \ PORTE used as a normal digital I / O pin functions. The experiment with the microcontroller PORTB \ D receives commands from the keyboard input information, thereby determining the LCD screen display and speakers to play the content, and then through PORTC \ D \ E output sound or subtitle information. 关键字 单片机——microcontroller 芯片——CMOS chip lcd液晶显示屏——LCD screen 输入输出端口——I / O pin 一.实验论证与比较 电子音乐发生器采用以Microchip公司的PIC16F877芯片为核心的简单控制系统，外部
课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划1．设计要求 查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理；设计基于单片机的电子音乐盒；通过按钮可选择不同的音乐。 创新设计： 1、安装复位键，暂停、播放键; 2、有6首不同的音乐用程序编出可供选择。 2. 设计任务与要求 2.1系统硬件电路设计 根据该系统设计的功能要求选择所用元器件，设计硬件电路。要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。 2.2软件设计 根据该系统要求的功能进行软件设计，绘制整个系统的软件流程图；根据流程图编写程序并汇编调试通过；列出软件清单，软件清单要求逐条加以注释。 2.3 Proteus仿真 用Proteus对系统进行仿真并进行软硬件调试。 2.4 编写设计说明书 内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等，字数不少于4000字；硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图，对各部分电路设计原理做出说明；软件设计部分要绘制整个系统及各部分的软件流程图，列出程序清单，逐条加以注释，并在各功能块前加程序功能注释。
电子音乐盒 1设计任务和要求 (1) 2总体方案设计 (1) 3硬件设计 (2) 3.1 硬件电路 (2) 3.2 系统总框图 (2) 3.3器件选择 (2) 3.4 原理图设计 (3) 3.5 原理说明 (6) 4软件设计 (7) 5仿真、安装和调试 (8) 收获与体会 (10) 参考文献 (11) 附件1：元件清单 (12) 附件2: 总电路图 (13) 附件3：音乐程序 (14)
1设计任务和要求 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 乐曲(内存六首乐曲)。 2.采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号。 3.可通过功能键选择乐曲，包括暂停和播放，上一曲，下一曲，复位。 2 总体方案设计 1. 要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,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口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲 2. 利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。 记数脉冲值与频率的关系公式如下： N=Fi/2/Fr N：记数值 Fi：内部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZ Fr；要产生的频率 3. 起记数值的求法如下： T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr 例如：设K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。 T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr 低音D0的T＝65536－500000／262＝63627 中音D0的T＝65536－500000／523＝64580 低音D0的T＝65536－500000／1047＝65059
MATLAB高级编程与工程应用语音合成综合实验 姓名： 班级： 学号： 日期：
1.2.1 简单的合成音乐 (1) 请根据《东方红》片断的简谱和“十二平均律”计算出该片断中各个乐音的频率，在MATLAB 中生成幅度为1 、抽样频率为8kHz 的正弦信号表示这些乐音。请用sound 函数播放每个乐音，听一听音调是否正确。最后用这一系列乐音信号拼出《东方红》片断，注意控制每个乐音持续的时间要符合节拍，用sound 播放你合成的音乐，听起来感觉如何 由“十二平均律”计算得到各个乐音的频率： “5”——“C”： “6”——“D”： “1”——“F”： “2”——“G”：392Hz “6.”频率是“6”的一半： 代码：（） f=8000; T=1/f; t8=0:T:1*; t4=0:T:2*; t2=0:T:4*; t1=0:T:8*; part1=sin(2*pi**t4); part2=sin(2*pi**t8); part3=sin(2*pi**t8); part4=sin(2*pi**t2); part5=sin(2*pi**t4); part6=sin(2*pi**t8); part7=sin(2*pi**t8); part8=sin(2*pi**t2); total=[part1,part2,part3,part4,part5,part6,part7,part8]; sound(total); 试听发现，合成后的音乐基本保持了《东方红》的音调，但声音比较沉闷，相邻乐音之间有比较明显的“啪”的杂音。 (2) 你一定注意到(1) 的乐曲中相邻乐音之间有“啪”的杂声，这是由于相位不连续产生了高频分量。这种噪声严重影响合成音乐的质量，丧失真实感。为了消除它，我们可以用图所示包络修正每个乐音，以保证在乐音的邻接处信号幅度为零。此外建议用指数衰减的包络来表示。 首先尝试用折线包络，编写函数生成所需折线： function envelope = envelope_line(t) envelope(1:floor(t/8)) = linspace(0,1,floor(t/8)); envelope(floor(t/8)+1:floor(t/4)) = linspace(1,,floor(t/4)-floor(t/8))); envelope(floor(t/4)+1:floor(3*t/4)) = linspace,,floor(t*3/4)-floor(t/4)); envelope(floor(3*t/4)+1:t) = linspace,0,floor(t)-floor(3*t/4)); 对中的部分代码进行修改，调用envelope_line实现折线包络：（） part1=sin(2*pi**t4).*envelope_line(t4);
基于单片机的电子音乐门铃的设计 摘要 随着时代的前进和发展，控制智能化、仪器小型化、功耗微小化得到广泛关注。在这些领域中，单片机起到了举足轻重的作用，这就把单片机的应用提升到重要的地位，单片机应用系统设计就成为新的技术热点。 近几年来，随着市场上智能化楼宇的不断升温，门铃系统已作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门，这使门铃系统得到了飞跃性的发展。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满足，这将会日益成为今后的一个重要发展的方向。 本设计是介绍了由AT89C51单片机来构成电子音乐门铃系统的工作 过程，本系统主要完成该电子门铃不仅具有普通电子门铃的功能，而且还具有一些扩展功能。它的工作状态能够由用户自行设定等常规功能，并给来访者提供必要的语音和文字回应信息，此外。这给人们生活提供了很大的便利。 关键词：单片机；电子门铃；液晶显示；语音录放
The design of electronic music doorbell based on Single Chip Microprocessor Abstract With the progress of the times and development of intelligent control,small machines, micro-power consumption get a wide concern. In these areas,Single chip microprocessor played a pivotal role,which the MCU applications important to enhance the status of Single Chip Microprocessor applications designed to become the new recent years,with intelligent buildings on the market as intelligent office and intelligent residential quarters of an important component of the traders and users to accept. People to use doorbell system used to replace the traditional iron keys to manage the access door, rang the doorbell so that this system leap of development. With the rapid development of Single Chip Microprocessor technology,people will increasingly become an important future development direction, through the material life of the
音乐合成实验 目录 音乐合成实验 (1) 摘要： (1) 第一部分简单的合成音乐 (2) 1.1合成《东方红》 (2) 1.2 除噪音，加包络 (3) 1.3改变程序，实现1.2中的音乐升高和降低一个八度 (8) 1.4在1.2的音乐中加入谐波 (9) 1.5自选音乐合成——《两只老虎》 (10) 第二部分用傅里叶变换分析音乐 (11) 2.1载入fmt.wav并播放 (11) 2.2载入文件Guitar.mat，处理原始数据realwave (11) 2.3分析wave2proc的基波和谐波 (13) 2.4自动分析fmt.wav的音调和节拍 (16) 第三部分基于傅里叶级数的音乐合成 (19) 3.1 用2.3分析出来的结果重新加谐波 (19) 3.2 通过2.4提取的吉他音调信息弹奏《东方红》 (19) 实验收获 (21) 摘要：
本文共有三大部分：第一部分，简单的音乐合成；第二部分，用傅里叶变换分析音乐；第三部分，基于傅里叶级数的音乐合成。由潜入深，一步一步分析了用MATLAB 进行音乐合成的过程。通过本实验达到了加深对傅里叶级数和傅里叶分析的理解，熟悉对MATLAB 基本使用的目标。 第一部分 简单的合成音乐 1.1 合成《东方红》 根据《东方红》第一小节的简谱和十二平均律计算出该小节每个乐音的频率，在MATLAB 中生成幅度为1，抽样频率为8kHz 的正弦信号表示这些乐音，用sound 播放合成的音乐 由图可知《东方红》的曲调定为F ，即1=F ，对应的频率为349.23Hz ，据此可以计算出其他乐音的频率，例如5对应的频率为 7/125349.232523.25f =?=，一次类推计算出第一小节各乐音对应的频率为： 乐音 5 5 6 2 1 1 6 2 在确定了各乐音的频率之后需要确定每个乐音的持续时间。每小节有两拍， 一拍的时间是0.5s ，因此各乐音的持续时间为： 乐音 5 5 6 2 1 1 6 2 而在MATLAB 中表示乐音所用的抽样频率为fs=8000Hz ，也就是所1s 钟内有8000个点，抽样点数的多少就可表示出每个乐音的持续时间的长短。用一个行向量来存储这段音乐对应的抽样点，在用sound 函数播放即可。 根据以上分析在MATLAB 中编写如下程序： sound_1_1.m
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现 初始条件： 可选元件：集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干，直流电源，或自备元器件。 可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据要求，完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试，鼓励自制稳压电源。 （2）设计要求 ①设计一简易电子琴电路，按下不同琴键即改变RC值，能发出C调的八个基本音阶，采 用运算放大器构成振荡电路，用集成功放电路输出。已知八个基本音阶在C调时所对 ②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原 理并仿真实现系统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排： 1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。 2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1.模电课设概述 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目的及意义 (1) 1.3开发环境proteus简介 (1) 2.电路原理 (3) 2.1 RC桥式振荡电路及频率选择 (3) 2.2振荡条件 (4) 3.总体方案设计 (5) 3.1实验电路设计思路 (5) 3.2设计电路图 (6) 3.3实验参数选择 (6) 4.仿真曲线及结果分析 (7) 4.1仿真操作过程及曲线 (7) 4.2仿真结果分析 (14) 5.实物制作及仿真、实物的差异 (15) 5.1实物制作过程和调试过程 (15) 5.2 仿真、实物的差异 (16) 6.心得体会 (17) 7.元件清单 (18) 8.参考文献 (19)
单片机设计实验报告 2013年小学期单片机设计实验报告 题目：电子音乐发生器 班级： 班内序号： 实验组号： 学生姓名： 指导教师：
单片机设计实验报告期中检查 教师评语 指导教师签字： 年月日
单片机设计实验报告 电子音乐发生器 ――2011211****班实验摘要 此次本组制作的基于pic单片机的电子音乐发生器是具有液晶显示屏提示的音乐简单演奏、播放等功能的演示作品。在目前很多简单音乐播放器件（如贺卡、礼品中的简单音乐单元）中，这样的简单电路和rom编程原理都是可以通用的，而且电路搭接、布局简单，十分适合电路原理学习、汇编语言编程零基础训练以及简单礼品核心部分制作参考。 整个系统中，微控制器采用了Microchip公司的PIC16F877，软件设计中涉及PORTB\PORTC\PORTD\PORTE用作普通数字I/O脚功能。本实验用单片机PORTB\D接收来自键盘输入的指令信息，由此确定lcd液晶屏幕显示以及喇叭播放内容，再通过PORTC\D\E输出声音或字幕信息。 A b s t r a c t In this experiment，our group made this pic microcontroller based electronic music generator is a simple LCD prompts music playing, playback and other functions to the presentation. In the current lot of simple music playback devices (such as greeting cards, gift of simple musical elements), such a simple circuit and rom programming principles can all be generic, and the circuit lap, the layout is simple, very suitable circuit schematic learn assembly language zero-based training program and a simple gift core part of the production reference. Throughout the system, the microcontroller uses Microchip's PIC16F877, software design involves PORTB \ PORTC \ PORTD \ PORTE used as a normal digital I / O pin functions. The experiment with the microcontroller PORTB \ D receives commands from the keyboard input information, thereby determining the LCD screen display and speakers to play the content, and then through PORTC \ D \ E output sound or subtitle information. 关键字 单片机——microcontroller 芯片——CMOS chip lcd液晶显示屏——LCD screen 输入输出端口——I / O pin
《单片机与接口设计》课程设计报告 题目数字音乐盒 学号130803023 130803088 130803100 姓名胡杰张宏朱子龙 年级专业13级通信工程 指导教师黄云飞 完成日期2016 年 3 月 4 日 安徽师范大学物理与电子信息学院 College of Physics and Electronic Information, Anhui Normal University
物理与电子信息学院课程设计评定意见 注：本页与上一页用A3纸套印成封面和封底，课程设计报告正文用A4纸打印然后装订
课程设计划任务书 通信工程系通信工程专业 学生姓名朱子龙班级13级学号:130803100 学生姓名胡杰班级13级学号:130803023 学生姓名张宏班级13级学号:120803088 课程名称：单片机原理与接口技术 设计题目：数字音乐盒 课程设计内容与要求： 课程设计开始日期2016 年1 月14 日指导教师黄云飞课程设计结束日期2016 年 3 月 4 日
数字音乐盒 摘要：本设计是基于单片机的数字音乐盒设计,由单片机AT89C51芯片和LCD显示器为 核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子数字音乐盒。要求利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调并采用LCD显示信息，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒），开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称），可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。 本设计采用4*4键盘，用Protel99来画系统硬件图，采用汇编语言进行编程，编程后利用KEIL C51来进行编译，再生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能得以正常实现。该音乐盒的设计可以通过按键选择不同的曲目，播放和暂停，并通过LCD显示歌曲号及播放时间。 本设计键盘采用动态扫描方式。每次扫描一行键盘，送此行低电平，读输入口的状态值，判断有没有键按下。若有键按下，根据读入口的值选择显示值并送至显示值寄存单元，判断键值，启动计数器T0，根据次值为偏移地址找到要选择的音乐的代码的首地址，根据代码产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出音。同时启动定时器T1，计算音乐的播放的时间。 关键词：数字音乐盒；AT89C51；KEIL；PROTEUS；数码管
课程设计 课程名称 题目名称 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 二○--年月日
目录 1 设计任务书 (1) 2 电路总体设计 (2) 3 各部分电路设计 (3) 3.1 R、C选频网络电路的设计 (3) 3.2 波形产生电路 (4) 4 Multisim仿真与数据分析 (7) 5总结 (9) 6致谢 (10) 参考文献 (11) 附录A 总原理图 (12) 附录B 系统元器件清单 (13)
1 设计任务书 设计目的 （1）熟悉数字电子技术课程设计的方法和思想 （2）熟悉仿真软件Multisim使用 （3）进一步理解555多谐振荡器在设计过程中的使用 （4）熟悉555多谐振荡器的应用 （5）熟悉简易电子琴的设计方法和过程 设计思路 （1）先查询简易电子琴的七个音（各包括低、中、高三个音）的频率 （2）再设置充电电阻和固定电容，根据公式算出每个音阶对应电阻的阻值，从而确定R C选频网络电路。 （3）用多谐振荡器产生矩形脉冲驱动蜂鸣器发出不同声音 （4）用仿真软件中的虚拟仪器示波器和频率计测量每一个音阶的波形和频率。
2 电路总体设计 本电路主要是由RC选频网络电路和555定时器构成的多谐振荡器组成。因为设计要实现电子琴dou、ruai、mi、fa、suo、la、si七个音的发声。而每一个音都对应一个频率和电阻，所以通过设计不同的电阻和电容组成R、C选频电路。每一个频率经过多谐振荡器都会产生一个矩形脉冲。因为是在仿真软件中无法实现电子琴发声，采用示波器测量矩形波形和用频率计测量每一个选频网络中对应的每一个频率，再和实际数据相比较来判定发出的声音是否准确。该电路实现了dou、ruai、mi、fa、suo、la、si(各包括低、中、高三个音）的发声仿真。实现了简易电子琴的设计。电路整体框图如下： 图2.1 基本方框图 该电路具有原理简单、容易制作、调试方便等特点。能实现二十一种频率的方波且能驱动喇叭C调的二十一个音阶。其中，稳压电源可以由电脑提供。
单片机课程设计报告 系别： 学科专业： 班级： 姓名： 指导老师：
单片机课程设计题目 ——电子音乐盒设计摘要：该课程设计利用单片机AT89S52与LM386设计扬声器，外接一个喇叭可以发出声音。 关键字：单片机AT89S52 LM386 一、设计目的、要求 1.设计目的 1）深入了解MCS—51系列单片机的功能以及应用，学会制作简单的扬声器。 2）了解扬声器工作原理。 3）了解“新年好”音乐的设计原理。 2.设计要求 1）查阅资料，选择合适的设计方案。 2）设计完整的硬件电路图，给出设计说明及相关电路参数计算公式，并进行适当的误差分析。 3）设计软件流程图，并写出完整的程序，并加以适当的注解。 4）根据以上容写出完整课程设计报告。 二、硬件设计 1.器件介绍 （1）在“单片机系统”中,把P1.0端口连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN 端口。 （2）在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口连接一个8欧或者是16欧的喇叭。
2、设计原理 用AT89S51单片机产生优美的音乐声从P1.0端口输出。通过定时器的定时来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。 图1.1 电子音乐盒电路原理图 3.PCB板图布局
图1.2 电子音乐盒PCB效果图 4.元器件的焊接 1)拿到本套件后清查元器件的数量、质量，并及时更换不合格的元件。 2)确定元件的安装方式，电阻采用卧式安装，其它元件采用立式安装。 3)电烙铁焊接时间应控制在2-3S，烙铁温度高时焊接时间短，低时焊接时间长。 4)电阻焊完后剪掉腿脚用于插接跳线。 5)插接集成块要注意方向，U型口对着U型口。 6)加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊及短路，焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，确认无误后可通电。 三、程序设计 1.程序设计思想 （1）音乐产生的方法：
机电高等专科学校课程设计报告书 课程名称：单片机 课题名称：电子音乐盒 专业：自动控制系 班级：计控111 学号：111413144 姓名：思璐
2013 年01月01日
目录 1.设计目的…………………………………………..错误!未定义书签。 2.设计要求和设计指标错误!未定义书签。 3.设计容错误!未定义书签。 3.1硬件部分错误!未定义书签。 3.1.1 …错误!未定义书签。 3.2 软件部分错误!未定义书签。 4.本设计改进建议错误!未定义书签。 5.总结（感想和心得等）错误!未定义书签。 6.主要参考文献错误!未定义书签。 附录错误!未定义书签。
1．设计目的 通过学习单片机课程，对单片机的硬件设计，软件设计掌握有了不少了解，学习了protel 99 SE 和keil软件，锻炼了自己的编程能力，对单片机硬件和软件的设计都有了进一步的认识和提高。为以后的学习也打下了很好的基础。 2.设计要求和设计指标 (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，从而演乐曲(存 两首乐曲)。 (2) 可通过功能键选择乐曲，播放不同音乐。 (3)要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,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口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲 (4)利用8051的部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。 记数脉冲值与频率的关系公式如下： N=Fi/2/Fr N：记数值 Fi：部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZ Fr；要产生的频率 (5)：起记数值的求法如下： T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr 例如：设K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。 T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr 低音D0的T＝65536－500000／262＝63627 中音D0的T＝65536－500000／523＝64580 低音D0的T＝65536－500000／1047＝65059