单片机课程设计
—蜂鸣器放音乐设计
学号：**************
班级：**************
姓名：**
指导教师：***
日期：2012.6
课程设计任务书
班级: **********
姓名：**
设计周数: 1 学分: 1
指导教师: ***
设计题目:
设计目的及要求:
目的：
１.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，能够按照自己的思想设计出所需的电路功能，并能明白其原理和应用。
２.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。
３.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。
４.能够熟练的使用单片机编程软件，实现硬件及软件的紧密结合，并能熟练地调试程序，明白程序的目的和编写步骤。
要求：掌握设计电路和写单片机程序及调试.
设计内容和方法:用STC89C52单片机和电平转换芯片MAX232组成一个简单的控制电路，用以控制蜂鸣器发出各种不同的声音，并利用虚拟仪器控制。
方法：通过电脑的串口写入一段程序到单片机中，实现单片机的控制作用。利用按键控制蜂鸣器的发声，经MAX232与电脑相连，用虚拟仪器实现对单片机的控制。
目录
第一章绪论 (1)
第二章总体设计 (2)
第三章硬件部分 (3)
第四章软件部分 (4)
第五章总结 (5)
参考文献 (6)
附录 (7)
第一章绪论
单片机的发展概况
单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等。
管脚图如图1所示。
图1 MCS—51单片机引脚图
(1) 电源地组Vcc和Vss；VCC—(40)脚接+5V电压；VSS—(20)脚接地
(2) 时钟电路组XTAL1和XTAL2
(3) 控制信号组RST/ALE/PSEN和EA
(4) I/O端口P0, P1, P2和P3
近来，单片机的发展尤为迅猛，并且趋于高智能化、存储器大量化、更多的外围电路内装化以及工艺上的多元化等方向，广泛应用于单机应用领域、多机应用领域、自动控制领域和智能化控制领域等。单片机应用系统的结构通常分为三个层次，即单片机、单片机系统和单片机应用系统。单片机通常指应用系统主处理机，即所选择的单片机器件等。单片机系统指按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而构成的基本系统。时钟电路、复位电路和扩展存储器等与单片机共同构成了单片机系统。单片机应用系统指能满足嵌入对象要求的全部电路系统。在单片机系统的基础上加上面向对象的接口电路，如前向通道、后向通道、人机交互通道(键盘、显示器、打印机等)和串行通信口(RS232)以及应用程序等。单片机应用系统层次关系如图2所示。
图2 单片机应用系统三个层次的关系
第二章 总体设计
本设计是设计一个单片机控制的蜂鸣器发声系统的设计。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动着传统控制检测日新月异更新。本秒表采用89c52为中心器件，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现控制蜂鸣器发声。其软件系统采用c 语言编写程序，并在keil 下调试通过，硬件电路通过MAX232与电脑相连，并与软件相结合，调试修改，使达到预期的目的。
第三章 硬件部分
3.1 鸣器电路设计
向后通道
单片机
单片机系统
单片机应用系统
向前通道
人机交互通道
应用程序
串行通信口
由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于单片机的I/O 口是无法直接驱动的，所以要利用放大短路来驱动，一般使用三极管来放大电流就可以了。
3.2 电源电路
电源电路是系统的最基本部分，任何部分都离不开电源部分，单片机系统也不例外，而且我们应该高度重视电源部分，不能因为电源部分电路比较简单而有所疏忽，其实有一半的故障或制作失败都和电源有关，电源部分做好才能保证电路的正常工作。
3.3 单片机晶振电路
52单片机内部的振荡电路是一个增益反相放大器，引线XYAL1和XTAL2分别为反相放大器的输入和内部时钟电路输入和来自反相放大器的输出，该反相放大器可以配置为片内振荡器。单片机内部虽然有震荡电路，但要形成时钟，外部还需要附加电路石晶振荡和陶瓷振荡均可采用，有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，单必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
单片机的时钟产生方式有两种，分别为：内部时钟方式和外部时钟方式。利用其内部的震荡电路XTAL1和XTAL2外接定时元件，内部震荡电路便产生自激震荡，用示波器可以观察到XTAL2的输出时钟信号。在MCS-52中通常用内部时钟方式，也就是在XTAL1和XTAL2之间连接晶体振荡器与电容构成稳定的自激震荡器。
晶体和电容决定了单片机的工作精度为1微秒，晶体可在1.2-12MHZ之间选择。MCS-51单片机在通常情况下，使用震荡频率为6MHZ的石英晶体，而12MHZ频率主要是在高速串行通信情况才使用，在这里我们用的是12MHZ的石英晶体。对电容无严格要求，但它在取值对震荡频率的输出的稳定性、大小及震荡电路起震荡速度有点影响。C1和C2可在10-100pF之间取值，一般情况下取30pF。外部时钟方式是把外部震荡信号源直接接入XTAL1或XTAL2。由于XTAL2的逻辑电平不是TTL，所以还要接上拉电阻。
3.4单片机复位电路
单片机小系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，如果发生死机，用按钮开关操作使单片机复位。单片机要完成复位，必须向复位端输出并持续两个机器周期以上的高电平，从而实现复位操作。
3.5按键电路
3.6 通信电路
第四章软件部分
4.1 单片机程序
/*******************************************/
/* 音乐：新年好*/
/*******************************************/
#include "REG51.H"
#define uchar unsigned char
sbit beepIO=P1^5;
sbit S6=P3^2;
sbit LED=P2^0;
uchar m,n,Flag;
uchar code T[49][2]={{0,0},
{0xF8,0x8B},{0xF8,0xF2},{0xF9,0x5B},{0xF9,0xB7},{0xFA,0x14},{0xFA,0x66},{ 0xFA,0xB9},{0xFB,0x03},{0xFB,0x4A},{0xFB,0x8F},{0xFB,0xCF},{0xFC,0x0B}, {0xFC,0x43},{0xFC,0x78},{0xFC,0xAB},{0xFC,0xDB},{0xFD,0x08},{0xFD,0x33 },{0xFD,0x5B},{0xFD,0x81},{0xFD,0xA5},{0xFD,0xC7},{0xFD,0xE7},{0xFE,0x0 5},
{0xFE,0x21},{0xFE,0x3C},{0xFE,0x55},{0xFE,0x6D},{0xFE,0x84},{0xFE,0x99}, {0xFE,0xAD},{0xFE,0xC0},{0xFE,0x02},{0xFE,0xE3},{0xFE,0xF3},{0xFF,0x02},
{0xFF,0x10},{0xFF,0x1D},{0xFF,0x2A},{0xFF,0x36},{0xFF,0x42},{0xFF,0x4C},{0 xFF,0x56},{0xFF,0x60},{0xFF,0x69},{0xFF,0x71},{0xFF,0x79},{0xFF,0x81}
};
uchar code music[][2]={{0,4},
{19,4},{19,4},{19,8},{14,8},{23,4},{23,4},{23,8},{19,8},
{19,4},{23,4},{26,8},{26,8},{24,4},{23,4},{21,16},{21,4},{23,4},{24,8},{24,8}, {23,4},{21,4},{23,8},{19,8},{19,4},{23,4},{21,8},{14,8},{18,4},{21,4},{19,16}, {0xFF,0xFF}};
void delay(uchar p)
{
uchar i,j;
for(;p>0;p--)
for(i=181;i>0;i--)
for(j=181;j>0;j--);
}
//发送、接收初始化
void init_sr()
{
SCON=0x50; //REN=1允许串行接受状态，串口工作模式1
TMOD|= 0x20; //定时器工作方式2
PT1=1;
TH1=0xFD;
TL1=0xFD;
ES=1; //开串口中断
TR1=1;
}
void pause( )
{
uchar i,j;
for(i=150;i>0;i--)
for(j=150;j>0;j--);
}
void EX0_int() interrupt 0
{
static bit a=1;
EX0=0;
if(a)
{
a=0;
delay(2);
if(S6==0)
{
LED=0;
ET0=0;
beepIO=1;
}
}
else
{
a=1;
delay(2);
if(S6==0)
{
LED=1;
ET0=1;
}
}
EX0=1;
}
void main()
{
uchar i=0;
TMOD=0x01;
ET0=1;
EX0=1;
IT0=1;
PX0=0;
LED=1;
EA=1;
init_sr();
while(1)
{
m=music[i][0];
n=music[i][1];
if(m==0x00)
{
TR0=0;
delay(n);
i++;
}
else if(m==0xFF)
{
TR0=0;
delay(30);
i=0;
}
else if(m==music[i+1][0])
{
TR0=1;
delay(n);
TR0=0;
pause();
i++;
}
else
{
TR0=1;
delay(n);
i++;
}
}
}
void T0_int() interrupt 1
{
beepIO=!beepIO;
TH0=T[m][0]; TL0=T[m][1];
}
//串口中断程序
void ser_int (void) interrupt 4
{
if(RI == 1) //RI接受中断标志
{
RI = 0; //清除RI接受中断标志
S6 = SBUF; //SUBF接受
Flag=1;
}
}
4.2 CVI程序
#include
#include
#include
#include "kongzhi.h"
static int panelHandle;
int COM,kaishi,comselect,duqu;
char aa = 0,status,FX;
char wrt[1];
void delay(unsigned char z)
{
unsigned char x,y;
for(x=110;x>0;x--)
for(y=z;y>0;y--);
}
void init_lianjie()
{
aa=!aa;
if(aa)
{
GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_COMSELECT, &comselect);
COM=comselect ;
status=OpenComConfig(COM,"",9600,0,8,1,512,512);
if(status!=0)
{
MessagePopup("Error","连接错误!");
aa=0;
}
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED, aa);
}
}
int main (int argc, char *argv[])
{
if (InitCVIRTE (0, argv, 0) == 0)
return -1; /* out of memory */
if ((panelHandle = LoadPanel (0, "kongzhi.uir", PANEL)) < 0)
return -1;
DisplayPanel (panelHandle);
RunUserInterface ();
DiscardPanel (panelHandle);
return 0;
}
int CVICALLBACK Press (int panel, int control, int event,
void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{
switch (event)
{
case EVENT_COMMIT:
if(aa=1)
{
ComWrtByte (COM,0) ;
ComWrtByte (COM,1) ;
switch(FX++%8)
{
case 0:
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_7, 0);
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_1, 1);
break;
case 1:
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_1, 0);
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_2, 1);
break;
case 2:
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_2, 0);
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_3, 1);
break;
case 3:
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_3, 0);
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_4, 1);
break;
case 4:
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_4, 0);
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_5, 1);
break;
case 5:
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_5, 0);
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_6, 1);
break;
case 6:
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_6, 0);
SetCtrlVal (panelHandle, PANEL_LED_7, 1);
break;
}
}
break;
}
return 0;
}
int CVICALLBACK Quit (int panel, int control, int event,
void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{
switch (event)
{
case EVENT_COMMIT:
CloseCom (COM);
QuitUserInterface (0);
break;
}
return 0;
}
int CVICALLBACK Lianjie (int panel, int control, int event,
void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{
int comvalue;
switch (event)
{
case EVENT_COMMIT:
init_lianjie();
break;
}
return 0;
}
第五章总结
作为一名电子信息工程的大三学生，我觉得做单片机课程设计是很有意义的，而且也是必要的。在做这次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的实际资料是十分必要的，也是必不可少的。
其次，在这次课程设计中，我们运用了以前学过的专业课知识，如：proteus 仿真、汇编语言、模拟和数字电路知识等。虽然过去我从未独立应用过他们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。
最后，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，这样为资料的保留和交流提供了方便；在设计中遇到的问题要记录，以免下次遇到同样的问题。
在这次的课程设计中，我真正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，学习单片机更是如此，程序只有在经常写与读的过程中才能提高，这就是这次课程设计的最大收获。
参考文献：
1：基于LabWindow/CVI的虚拟仪器设计与应用（第二版）电子工业出版社2：单片机原理及接口技术人民邮电出版社
附录：
#include<> //包含52单片机寄存器定义的头文件 sbit sound=P3^7; //将sound位定义为 unsigned int C; //储存定时器的定时常数 //以下是C调中音的音频宏定义 #define dao 523 //将"dao"宏定义为中音"1"的频率523Hz #define re 587 //将"re"宏定义为中音"2"的频率587Hz #define mi 659 //将"mi"宏定义为中音"3"的频率659Hz #define fa 698 //将"fa"宏定义为中音"4"的频率698Hz #define sao 784 //将"sao"宏定义为中音"5"的频率784Hz #define la 880 //将"la"宏定义为中音"6"的频率880Hz #define xi 987 //将"xi"宏定义为中音"7"的频率523Hz /******************************************* 函数功能：1个延时单位，延时200ms ******************************************/ void delay() { unsigned char i,j; for(i=0;i<250;i++) for(j=0;j<250;j++) ; } /******************************************* 函数功能：主函数 ******************************************/ void main(void) { unsigned char i,j; //以下是《两只老虎》歌曲 unsigned int code f[]={dao,re,mi,dao, //每行对应一小节音符 dao,re,mi,dao, mi,fa,sao, mi,fa,sao, sao,la,sao,fa,mi,dao, sao,la,sao,fa,mi,dao, dao,sao,dao, dao,sao,dao, 0xff}; //以0xff作为音符的结束标志 //以下是简谱中每个音符的节拍 //"4"对应4个延时单位，"2"对应2个延时单位，"1"对应1个延时单位unsigned char code JP[ ]={2,2,2,2, 2,2,2,2, 2,2,3, 2,2,3,
关于“世上只有妈妈好”的单片机音乐演奏程序 2009-11-22 21:45 单片机演奏一个音符，是通过引脚，周期性的输出一个特定频率的方波。 这就需要单片机，在半个周期内输出低电平、另外半个周期输出高电平，周而复始。 众所周知，周期为频率的倒数，可以通过音符的频率计算出周期；演奏时，要根据音符的不同，把对应的、半个周期的定时时间初始值，送入定时器，再由定时器按时输出高低电平。 下面是个网上广泛流传的单片机音乐演奏程序，很多人都关心如何修改乐曲的内容，但是不知如何入手。做而论道对这个软件，做了一些说明，希望对大家有所帮助，以后大家自己就能够编写进去新的乐曲。 在这个程序中，包括了两个数据表，其中存放了事先算好的、各种音符频率所对应的、半周期的定时时间初始值。有了这些数据，单片机就可以演奏从低音、中音、高音和超高音，四个八度共28个音符。 演奏乐曲时，就根据音符的不同数值，从表中找到定时时间初始值，送入定时器即可控制音调。 乐曲的数据，也要写个数据表：code unsigned char sszymmh[]，表中每三个数字，说明了一个音符，它们分别代表： 第一个数字是音符的数值1234567之一，代表多来咪发...； 第二个数字是0123之一，代表低音、中音、高音、超高音；低音：数字下面一个点 中音：没有点 高音：数字上面一个点 超高音：数字上面两个点（两个点纵向排列） 第三个数字是时间长度，以半拍为单位。 音的长短是在音符后面或下面加短横线来表示的。 全音符 5 ———唱四拍 二分音符 5 —唱二拍 四分音符 5 唱一拍 八分音符 5(在音符下加一条短的横线) 唱半拍 十六分音符5（在音符下加两条短的横线）唱四分之一拍 三十二分音符（在音符下加三条短的横线）唱八分之一拍 乐曲数据表的结尾是三个0。 #include
#include
/*生日快乐歌曲*/ #include <> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit beep = P1^5; uchar code SONG_TONE[]={212,212,190,212,159,169,212,212,190,212,142,159, 212,212,106,126,159,169,190,119,119,126,159,142,159,0}; uchar code SONG_LONG[]={9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,24, 9,3,12,12,12,12,12,9,3,12,12,12,24,0}; //延时 void DelayMS(uint x) { uchar t; while(x--) for(t=0;t<120;t++); } void PlayMusic() { uint i=0,j,k; while(SONG_LONG[i]!=0||SONG_TONE[i]!=0) { //播放各个音符，SONG_LONG 为拍子长度 for(j=0;j
实验三-利用蜂鸣器演奏音乐 一、实验目的 1.了解BlueSkyC51单片机实验板中蜂鸣器的硬件电路 2.学会利用蜂鸣器实现音乐的演奏 3.掌握蜂鸣器实现音乐演奏的编程 二、实验硬件设计及电路 1. BlueSkyC51单片机实验板 ` 2.单片机最小系统
。 3.蜂鸣器电路连接 三极管主要是做驱动用的。因为单片机的IO口驱动能力不够让蜂鸣器发出声音，所以
我们通过三极管放大驱动电流，从而可以让蜂鸣器发出声音，你要是输出高电平，三极管导通，集电极电流通过蜂鸣器让蜂鸣器发出声音，当输出低电平时，三极管截止，没有电流流过蜂鸣器，所以就不会发出声音。 三、实验原理 1.音调及节拍 用一个口，输出方波，这个方波输入进蜂鸣器就会产生声音，通过控制方波的频率、时间，就能产生简单的音乐。一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，因此单片机奏乐只需控制音调和节拍。 （1）音调的确定 音调是由频率来确定的。通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反，从而让蜂鸣器发出不同频率的声音。只需将定时器给以不同的定时值就可实现。通过延时，即可发出所需要的频率。 … （2）节拍的确定 一拍的时长大约为400—500ms,每个音符的时长通过节拍来计算。详细见程序代码。 2.软件设计相关 （1）头文件 #include<> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define ulong unsigned long sbit beep=P1^4; 译实验相关问题 ; (1)实际发音颤音重 解决方法为修改蜂鸣器的驱动频率. (2)实际节奏过快或者过慢 调整延时 四、C51程序代码（部分来源于网络） #include<> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define ulong unsigned long ~ sbit beep=P1^4; //蜂鸣器与口连接 uchar th0_f; //中断装载T0高8位 uchar tl0_f; //T0低8位 uchar code freq[36*2]={ //音阶码表 0xf7,0xd8, //440hz , 1 //0 0xf8,0x50, //466hz , 1# //1
课程设计：嵌入式系统应用 题目名称：利用蜂鸣器实现音乐播放功能 姓名： 学号： 班级： 完成时间：
1设计的任务 设计内容：动手焊接一个51单片机 设计目标：利用单片机上的蜂鸣器实现音乐播放功能 2 设计的过程 2.1 基本结构 1.STC89C52RC 在本次的试验中采用了STC89C52RC单片机，STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期，工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～ 2.0V（3V单片机），工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz， 实际工作频率可达48MHz，用户应用程序空间为8K字节。 （STC89C52RC引脚图） STC89C52RC单片机的工作模式： （1）典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序（2）空闲模式：典型功耗2mA （3）正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA （4）唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备 2.蜂鸣器及其工作原理： 蜂鸣器按其结构分主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。 接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产 生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
本实验采用的是电磁式蜂鸣器。 蜂鸣器按其是否带有信号源又分为有源和无源两种类型。有源蜂鸣器只需要在其供电端加上额定直流电压，其内部的震荡器就可以产生固 定频率的信号，驱动蜂鸣器发出声音。无源蜂鸣器可以理解成与喇叭一 样，需要在其供电端上加上高低不断变化的电信号才可以驱动发出声音。 本实验采用的是有源蜂鸣器。 （蜂鸣器与单片机连接电路图） 2.2 软件设计过程 1.蜂鸣器发声原理 本实验由于采用有源蜂鸣器，只需将引脚端口P3^4清零，蜂鸣器即可发声；P3^4置位，蜂鸣器停止发声。采用置1置0的方法只 能使蜂鸣器发声或停止发声，想要使蜂鸣器发出声音，必须对蜂鸣 器发出声音的音频和节拍进行控制。 （音乐基础 音调： 不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示，这7个字母就是音乐的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱
#include
51单片机的唱歌实验 晶振:11.0592MHZ 程序： #include
单片机控制蜂鸣器20年月日
目录 绪论 (1) 1、硬件设计 (2) 1.1 总体设计图 (2) 1.2 简易结构框图 (2) 1.3各部分硬件设计及功能 (3) 1.3.1 蜂鸣器发声电路：（如图1.3.1） (3) 1.3.2 电源稳压电路： (4) 1.4 元件清单 (4) 2、软件设计 (5) 2.1设计思想 (5) 2.2 程序流程图 (5) 2.3 音调、节拍以及编码的确定方法 (6) 2.3.1音调的确定 (6) 2.3.2 节拍的确定 (8) 2.3.3 编码 (9) 3、电路仿真与分析 (10) 4、电路板焊接、调试 (11) 4.1 焊接 (11) 4.2 调试 (12) 5、讨论及进一步研究建议 (12) 6、心得 (12) 7、单片机音乐播放器程序实例(卡农) (13)
绪论 蜂鸣器播放音乐电路设计对于单片机初学者来说是一个简单易实现的课题。通过编写程序使单片机产生一定频率的方波信号，方波信号进入蜂鸣器便产生我们熟知的音调。 我们用定时/计数器使单片机产生方波，利用定时/计数器使输出管脚在一定周期内反复翻转，达到所需频率，而我们给定时/计数器的初始值就是我们的音符—半周期数据表，通过我们播放的音乐的乐谱，来对数据表进行调用。 我们用延时子程序来表示节拍，不同的节拍代表不同的延时。 完成此次设计之后完全可以进行扩展，例如增加按键以及LED灯光效果，制成一个简易的音乐盒，给人以视觉听觉等全方位的享受。
1、硬件设计1.1 总体设计图 1.2 简易结构框图
1.3各部分硬件设计及功能 1.3.1 蜂鸣器发声电路：（如图1.3.1） 图1.3.1 如图所示，蜂鸣器发声电路是播放音乐电路的主要执行电路，它由一个蜂鸣器，一个三极管和一个电位器组成。蜂鸣器负责发声，三极管将电流放大，而电位器则控制流过蜂鸣器电流的大小，来达到控制音量的目的。
单片机课程设计报告利用蜂鸣器播放 音乐
课程设计：电子设计 题目名称：音乐流水灯 姓名：戴锦超 学号：08123447 班级：信科12-3班 完成时间： 10月23日 1设计的任务 设计内容：动手焊接一个51单片机
设计目标：利用单片机上的蜂鸣器以及二极管实现音乐播放以及根据音乐的节奏而规律性闪亮的二极管。而且经过程序调节音乐节奏的快慢。 2 设计的过程 2.1 基本结构 1.STC89C52RC 在本次的试验中采用了STC89C52RC单片机，STC89C52RC 单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期，工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机），工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz，用户应用程序空间为8K 字节。 （STC89C52RC引脚图）
STC89C52RC单片机的工作模式： （1）典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序 （2）空闲模式：典型功耗2mA （3）正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA （4）唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备 2.蜂鸣器及其工作原理： 蜂鸣器按其结构分主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流经过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。本实验采用的是电磁式蜂鸣器。 蜂鸣器按其是否带有信号源又分为有源和无源两种类
;音乐生日快乐的播放 ;P1.6是喇叭输出端口，用杜邦线连接到J42插针B1针脚，喇叭即播放音乐numtim equ 20h gewei equ 21h shiwei equ 22h scanled equ 23h org 000h jmp start org 00bh jmp tim0 org 100h start:; JB P3.7,$ ;检测播放按键是否按下 mov tmod,#00000001b mov ie,#10000010b mov numtim,#01h start0:mov 30h,#00h next:mov a,30h mov dptr,#table movc a,@a+dptr mov r2,a jz end0 anl a,#0fh mov r5,a mov a,r2 swap a anl a,#0fh jnz sing clr tr0 jmp d1 sing: dec a mov 22h,a rl a mov dptr,#table1 movc a,@a+dptr mov th0,a mov 21h,a mov a,22h rl a inc a movc a,@a+dptr mov tl0,a mov 20h,a
setb tr0 d1:lcall delay inc 30h jmp next end0:clr tr0 jmp start0 tim0:push acc push psw mov tl0,20h mov th0,21h cpl p1.6 ;由该口输出音频数据 pop psw pop acc reti delay: mov r7,#02h d2: mov r4,#187 d3: mov r3,#248 djnz r3,$ djnz r4,d3 djnz r7,d2 djnz r5,delay ret table1: ;音乐码表dw 64260,64400,64524,64580 dw 64684,64777,64820,64898 dw 64968,65030,65058,65110 dw 65157,65178,65217 table:db 82h,01h,81h,94h,84h db 0b4h,0a4h,04h db 82h,01h,81h,94h,84h db 0c4h,0b4h,04h db 82h,01h,81h,0f4h,0d4h db 0b4h,0a4h,94h db 0e2h,01h,0e1h,0d4h,0b4h db 0c4h,0b4h,04h db 82h,01h,81h,94h,84h db 0b4h,0a4h,04h db 82h,01h,81h,94h,84h db 0c4h,0b4h,04h
单片机控制蜂鸣器唱歌 的原理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。1）音调的确定 音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的！我们可以查出各个音符所对应的相 应的频率，那么现在就需要我们来用51来发出相应频率的声音！ 我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢？ 以标准音高A 为例： A 的频率f = 440 Hz, 其对应的周期为：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 那么，单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反的时间应为： t = T/2 = 2272/2 = 1136 μs ，也就是清零、置位在一个周期内完成. 这个时间t 也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0 ，则定时器的予置初值由下式来确定： t = 12 * （TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216= 65536,T HL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为： TH =THL/ 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256
单片机课程设计报告(利用蜂鸣器播放音乐)
成绩 课程设计：电子设计 题目名称：音乐流水灯 姓名：戴锦超 学号：08123447 班级：信科12-3班 完成时间：2014年10月23日
1设计的任务 设计内容：动手焊接一个51单片机 设计目标：利用单片机上的蜂鸣器以及二极管实现音乐播放以及根据音乐的节奏而规律性闪亮的二极管。并且通过程序调节音乐节奏的快慢。 2 设计的过程 2.1 基本结构 1.STC89C52RC 在本次的试验中采用了STC89C52RC单片机，STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期，工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机），工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz，用户应用程序空间为8K字节。
（STC89C52RC引脚图） STC89C52RC单片机的工作模式： （1）典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序 （2）空闲模式：典型功耗2mA （3）正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA （4）唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备 2.蜂鸣器及其工作原理： 蜂鸣器按其结构分主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。本实验采用的是电磁式蜂鸣器。
单片机驱动蜂鸣器原 理与程序
单片机驱动蜂鸣器原理与设计 作者:mcu110 来源:51hei 点击数:12159 更新时间：2007年08月01日【字体：大中小】 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，本文介绍如何用单片机驱动蜂鸣器，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机等电子产品中作发声器件。 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.5~15V直流工作电压），多谐振荡器起振,输出1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 下面是电磁式蜂鸣器的外形图片及结构图。。。 电磁式蜂鸣器实物图：电磁式蜂鸣器结构示意图：
图 1 图 2 电磁式蜂鸣器内部构成： 1. 防水贴纸 2. 线轴 3. 线圈 4. 磁铁 5. 底座 6. 引脚 7. 外壳 8. 铁芯 9. 封胶 10. 小铁片 11. 振动膜 12. 电路板 一、电磁式蜂鸣器驱动原理 蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。S51增强型单片机实验板通过一个三极管C8550来放大驱动蜂鸣器，原理图见下面图3： S51增强型单片机实验板蜂鸣器驱动原理图：
单片机驱动蜂鸣器原理与设计下面是电磁式蜂鸣器的外形图片及结构图。。。
时，三极管T1截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.7输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。 程序中改变单片机P3.7引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变P3.7输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，这些我们都可以通过编程实验来验证。 二、蜂鸣器列子 下面我们举几个简单的单片机驱动蜂鸣器的编程和电路设计的列子。 1、简单的蜂鸣器实验程序：本程序通过在P3.7输出一个音频范围的方波，驱动实验板上的蜂鸣器发出蜂鸣声，其中DELAY延时子程序的作用是使输出的方波频率在人耳朵听觉能力之内的20KHZ以下，如果没有这个延时程序的话，输出的频率将大大超出人耳朵的听觉能力，我们将不能听到声音。更改延时常数，可以改变输出频率，也就可以调整蜂鸣器的音调。大家可以在实验中更改#228为其他值，听听蜂鸣器音调的改变。 ORG 0000H AJMP MAIN ;跳转到主程序 ORG 0030H MAIN: CPL P3.7 ;蜂鸣器驱动电平取反 LCALL DELAY ;延时 AJMP MAIN ;反复循环 DELAY:MOV R7,#228 ;延时子程序，更改该延时常数可以改变蜂鸣器发出的音调 DE1: DJNZ R7,DE1 RET
END 2、倒车警示音实验程序：我们知道各种卡车、货柜车在倒车时候，会发出倒车的蜂鸣警示提示音，同时警示黄灯也同步闪烁，提醒后面的人或车辆注意。本实验例程就实现倒车警示功能，通过实验板上的蜂鸣器发出警示音，同时通过实验板上P1.2和P1.5上的两个黄色发光二极管来发出黄色警示灯。 ORG 0000H AJMP START ;跳转到初始化程序 ORG 0033H START: MOV SP,#60H ;SP初始化 MOV P3,#0FFH ;端口初始化 MAIN: ACALL SOUND ;蜂鸣器发声 ACALL YS500M ;延时 AJMP MAIN SOUND: MOV P1,#11011011B ;点亮2个警示黄色发光二极管 MOV R2,#200 ;响200个周期 SND1: CLR P3.7 ;输出低电平T1导通,蜂鸣器响 ACALL YS1ms ;延时 SETB P3.7 ;输出高电平T1截止，蜂鸣器不响 ACALL YS1ms ;延时 DJNZ R2,SND1 MOV P1,#0FFH ;熄灭黄色警示灯 RET
很多初学单片机的朋友会接触到如何使用蜂鸣器来编曲的的问题，今天用到蜂鸣器，就顺便写了这个帖子，希望能对一些初学的朋友能有些帮助。 据我所知，声音的音调不同是因为声音的频率不同造成的。那么，就可以通过单片机发送不同频率的脉冲信号给蜂鸣器，来达到让蜂鸣器发出不同音调声音的目的。不同频率的脉冲信号就意外着每个脉冲之间必须有着不一样的时差，这可以通过延时或者定时计数器定时的方式来实现。 定时计数器定时的方法是相对精确的，然而我们人耳对于声音在相位上的变化的感应是不敏感的，而且普通蜂鸣器在商业上的用途不是专门用来发音乐，误差较大，因此通过延时程序延时的方法往往也能达到想要的目的。 因此我认为，使一个蜂鸣器发出一定频率的程序是可以这样写的： 首先是了解你要发出声音音调的频率。可以通过一张简单的表得知： 从表中你可以计算出你要的音的周期，例如低1DO,为262hz，那么它的周期为1/262s 也就是每次脉冲取反的中间延时半个周期即可。 然后，编写一个能发相应频率声音的子程序。这个子程序中往往须包括以下二个部分：一，控制脉冲形成的代码，电平取反过程中含有相应的延时；二，控制脉冲持续时间的代码，持续的时间时候常常和音乐的拍子有相关性。 最后在主程序中运行子程序，通过读rom里面的数组来达到连续播放各种不同音调的音的目的，这样听起来就像一首曲子了。 以下是我按以上方法编写的一个小程序：
/****************************************************************************** ***************** 以下是本人编写的一段简单音乐程序，程序已经在板子上调试成功，水平有限，如有不正确的地方请多包涵 ******************************************************************************* ************************/ #include 用单片机驱动蜂鸣器演奏的方法说明 音的产生是由于物体的振动，通过单片机供电来控制蜂鸣器振动来发声。 单片机IO 口通过高低电平快速切换形成频率可以驱动蜂鸣器发音。这样蜂鸣器就会以不同的音调“鸣响”。这里主要理解“音调”和“节拍”两个概念。 音调 表示一个音的频率是多少。即就是音的高低。在钢琴上，中央C 所在音阶的A ，（C D E F G A B ）A 的频率作为基准频率，440Hz 。同时，需要知道如果f2 = f1*2，则称f2是f1的高八度，即f2和f1的音名相同，高度高了一个音阶。按照钢琴12平均律，将一个音阶的音均分成12份，那么每一个对应的音都可以计算出确定的频率了。 注意！八度音指频率加倍，将八度音分为12等份，是分为12个等比级数。f2=f1*2，且f1*12 q =f2，可以计算，这个等比数列的比值是q=122=12 12=1.05946. 为了实现不同音的频率，需要单片机通过定时器不停的产生中断，实现管脚电平反转，来产生相应频率。这时定时器装载初始值如何计算呢？以标准A 为例，A （f=440Hz)，T=1/f=1/440=0.00227273s=2272.73us ，即单片机管脚要输出周期为2272.73us 或者f=440Hz 的方波。通过单片机定时中断来实现反转的话，考虑单片机定时器装载数值为多少才能形成2272us 的定时中断呢？ 假设系统时钟8MHz ，则x/8MHz=2272.73us ，x = 18181.1818... x 取整数18181，即定时器应装载18181，才能产生440Hz 的频率。 对应参考表格FIG1. 音名 C C# D D# E F F# G G# A A# B 大字组 频率 f(Hz) 65 69 73 78 82 87 92 98 104 110 117 123 周期 T(us) 15289 14431 13621 12856 12135 11454 10811 10204 9631 9091 8581 8099 音名 c c# d d# e f f# g g# a a# b 小字组 频率 f(Hz) 131 139 147 156 165 175 185 196 208 220 233 247 周期 T(us) 7644 7215 6810 6428 6067 5727 5405 5102 4816 4545 4290 4050 音名c1(中 央C) c1# d1 d1# e1 f1 f1# g1 g1# a1(基 准音) a1# b1 小字1 组 频率 f(Hz) 262 277 294 311 330 349 370 392 415 440 466 494 周期 T(us) 3822 3608 3405 3214 3034 2863 2703 2551 2408 2273 2145 2025 音名c2 c2# d2 d2# e2 f2 f2# g2 g2# a2 a2# b2 小字2组 频率 f(Hz) 523 554 587 622 659 698 740 784 831 880 932 988 周期 T(us) 1911 1804 1703 1607 1517 1432 1351 1276 1204 1136 1073 1012 音名c3 c3# d3 d3# e3 f3 f3# g3 g3# a3 a3# b3 小字3组 频率 f(Hz) 785 832 881 933 989 1048 1110 1176 1246 1320 1398 1482 周期 T(us) 1274 1203 1135 1071 1011 954 901 850 803 758 715 675 FIG 1. 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。 1）音调的确定 音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的！我们可以查出各个音符所对应的相 应的频率，那么现在就需要我们来用51来发出相应频率的声音！ 我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢？ 以标准音高A 为例： A 的频率f = 440 Hz, 其对应的周期为：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 那么，单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反的时间应为： t = T/2 = 2272/2 = 1136 μs ，也就是清零、置位在一个周期内完成. 这个时间t 也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0 ，则定时器的予置初值由下式来确定： t = 12 * （TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216= 65536,T HL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为： TH =THL/ 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 将t=1136 μs 代入上面两式（注意：计算时应将时间和频率的单位换算一致）即可求出标准音高A 在单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1 下的时器高低计数器的予置初值为： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H 就这样，我们通过延时，发出了我们所需要的频率 以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示:用单片机驱动蜂鸣器的演奏说明
单片机控制蜂鸣器唱歌的原理
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