基于51单片机的吉他调音器系统设计--原理设计

湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic毕业实践类别毕业设计题目基于MCS—51单片机简单音乐发生器的设计系名称专业及班级学生姓名学号 10指导教师王皑赵俊完成日期 2009年 4月15日湖南工业职业技术学院毕业实践任务书系名称电气工程系专业及班级电信S06-4学生姓名毛浩学号 10毕业实践题目：毕业设计基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计指导教师（签字）：教研室主任（签字）：系主任（签字）：2009年1月10日毕业实践课题及任务课题简介该课题主要利用单片机技术，采用汇编语言或C语言编程来控制音乐发生器实现弹奏音乐的过程。

其目的是培养学生利用单片机控制技术，汇编语言或C语言编程控制技术解决生产、生活中的实际问题，对提高学生的设计能力动手能力和工程实践技能有较重要的意义。

学生在设计该课题时，应具备电路分析、电子技术、电子CAD 技术、单片机控制技术、C语言程序设计等方面的相关知识，掌握电路设计流程图，电子元器件的选择、电路原理图的设计及连线。

熟悉程序的编写，输入，修改和调试等。

课题任务要求1、选择正确的电子元件…………………………………………………………2、画出电气控制系统原理图及PCB板的布线设计……………………………3、用C语言或汇编语言编写出系统控制程序…………………………………4、系统的安装与调试……………………………………………………………进程安排第3周：根据课题要求，查阅相关理论书籍，设计参考书及相关资料，进一步加深对课题的理解和认识。

第4周：根据控制要求，设计控制电路状态流程图，设计系统控制程序，设计系统电气控制原理图。

第5周：选择电子电器元件。

第6周：开始组装电路，上机开始调试控制程序。

第7周：调试，修改，完善设计，撰写毕业设计说明书。

第8周：设计资料的修改、整理、完善。

毕业设计答辩。

毕业实习（第1周—第2周）地点：湘计算机厂、湖南机床厂、长沙电机厂、曙光电子厂、长沙水泵厂或自找实习单位实习内容及要求：了解企业现状及发展趋势，熟悉生产、装配及加工工艺流程，了解企业的新技术、新工艺的应用情况，调查了解企业对专业技术人员人才需求情况及人才特点，写出实习报告（5000字以上）参考资料1、徐仁贵、廖哲智主编《单片微型计算机应用技术》北京：机械工业出版社20032、刘仁宇、施伟主编.《模拟电子技术》北京：机械工业出版社19983、卢庆林主编《数字电子技术》北京：机械工业出版社20054、龙志文主编《电力电子技术》北京：机械工业出版社20055、邱丽芳主编《单片机原理与应用》人民邮电出版社20076、王廷才主编《电子线路CAD Protel99使用指南》机械工业出版社20067、林志琦主编《基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M]》北京航天航空大学出版20068、徐仁贵主编《单片微型计算机应用技术[M]》北京:机械工业出版社20009、戴佳戴卫恒主编《51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M]》北京:电子工业出版社2007湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书电气工程系电子信息工程专业学生姓名毛浩班级电信S06-4 学号10 课题名称基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计课题准备情况在动手做设计之前，我们在网上查找了一些设计的思路和方法，再与之关联的知识，在图书馆查阅了单片微型计算机应用技术、电力电子技术、电路分析、电子线路CAD、微机原理与应用技术、等与音乐发生器有关书籍资料。

本科生毕业设计（论文）学院：电子与电气工程学院专业：自动化学生：郝帅臣指导教师：刘忠超完成日期 2013 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）基于51单片机的音乐播放器的软件设计Software Design of Music Player Based on 51 MCU总计： 33 页表格： 3 个插图： 15 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）基于51单片机的音乐播放器的软件设计Software Design of Music Player Based on 51 MCU学院：电子与电气工程学院专业：自动化学生姓名：郝帅臣学号： 1109624064指导教师（职称）：刘忠超（讲师）评阅教师：完成日期：南阳理工学院Nanyang Institute of Technology基于51单片机的音乐播放器的软件设计自动化专业郝帅臣[摘要]本课题完成了基于51单片机的音乐播放器的软件设计。

论文主要介绍了对U盘所存储的MP3、WMA或MIDI格式的文件识别、提取以及音频解码程序实现的方法，通过与硬件调试表明所设计的音乐播放器可以通过按键选择歌曲以及控制音量，同时还可以通过显示屏来显示所播放的歌曲名。

声音的播放可以通过扬声器或耳机进行，基本实现了音乐播放器的功能。

[关键词]单片机；音乐播放器；U盘文件读取；音频解码Software Design of Music Player Based on 51 MCUAutomation Specialty Hao Shuai-chenAbstract:This topic finishes the software design of the music player based on the 51 microcontroller. The paper mainly introduces the method of identification, extraction and audio decoding program to the storing the U disk MP3, WMA or MIDI format file. At the same time the hardware debugging shows that the music player can select the songs and control the volume through the keyboard, at the same time through the screen display the song name. The sound can play through the speakers or headphones. The design basically realizes the function of music player.Key words:Single chip microcomputer; music player; u disk file reading; audio decoding目录1 引言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计意义 (1)1.3 理论分析与方案论证 (1)1.3.1 理论分析 (1)1.3.2 设计方案论证 (2)2 系统硬件原理及概述 (3)2.1 STC12C5A60S2处理器介绍 (3)2.2 系统硬件电路综述 (3)2.2.1 硬件系统总体设计方案 (3)2.2.2 USB总线的通用接口芯片CH375电路 (4)2.2.3 LCD12864显示电路 (5)2.2.4 按键控制电路 (5)2.2.5 音频解码芯片VS1003电路 (5)3 系统软件设计 (6)3.1 软件开发平台 (6)3.2 系统的软件设计 (7)3.2.1 软件总体分析 (7)3.2.2 CH375软件系统设计 (10)3.2.3 CH375模块的U盘数据读取程序设计 (11)3.2.4 VS1003模块的MP3文件播放程序设计 (13)3.3 系统流程图 (15)4 系统调试结果及分析 (16)结束语 (18)参考文献 (19)附录 (21)致谢 (36)1 引言1.1 设计背景随着电子技术的发展,MP3播放器向大容量、高音质、小巧便携不断发展。

基于51 单片机音乐播放器课程设计报告课程设计课程设计名称：单片机课程设计专业班级电科0901 学生姓名：学号：200948360118指导教师：课程设计时间：2012-9-20〜2012-9-28 电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计(论文) 首页一设计任务及要求利用单片机定时器完成控制音乐的频率，每个音调响的时长，来达到播放出音乐。

并且实时监测红外接收管是否触发中断，来判断是否遥控器按下了播放/ 暂停键、上一首、下一首，进而实时处理。

并把信息显示在1602 液晶上。

音高与频率的对应关系下表:二设计原理图单片机与1602 液晶、红外接收管SM0038 接线图单片机驱动蜂鸣器电路及红外遥控器键码本次实验所用按键及对应编码：( 1 )上一首07 (2) 下一首15 (3)播放/暂停09三程序设计框图Sound_Temp_TH1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)/256;装入的初值(10ms 的初装值)Sound_Temp_TL1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)%256; 装入的初值TH1 = Sound_Temp_TH1;TL1 = Sound_Temp_TL1;TMOD |= 0x11;ET0 = 1;ET1 = 0;PT0 = 0;TR0 = 0;TR1 = 0;EA = 1;void write_cmd(uchar cmd)//1602 lcd_rs=0; lcd_w=0;P0=cmd;delay(7);lcd_en=1;delay(6);lcd_en=0;void write_date(uchar date)//1602lcd_rs=1;lcd_w=0;P0=date;delay(7);lcd_en=1;delay(6);lcd_en=0;void init_1602()// 初始化1602lcd_en=0;write_cmd(1);write_cmd(0x84);write_cmd(0x38); write_cmd(0x0f); write_cmd(0x06);void inte1_init()// 红外中断 // 计算 TL1 应 // 计算 TH1 应 IT1 = 1;// 外部中断，下降沿中断EX1 = 1;// 开外部中断PX1 = 1;//EA = 1;// 开总中断IRIN=1; // 读引脚前，先置高void jiema() // 红外解码uchar i,j; for(j=0;j<4;j++)irma[j]=0;// 清除上次的码for(i=0;i<8;i++)irma[j]=irma[j]>>1;// 右移 1 位while(!IRIN);// 等待 0.56ms 低电平结束 time2_init();// 启动定时， 0.8ms while(!TF2);// 等到 0.8ms 时间到TR2=0;// 关定时器TF2=0;// 清标志位if(IRIN)// 发送是 1，其高电平时间长，大于 0.565ms irma[j]|=0x80;// 把最高位置 1 while(IRIN);// 等待高电平结束，以便于进入下一位的解码 } void Lcd_displays(uchar add,char *s)//1602 显示字符串uchar i;write_cmd(add);for(i=0;i<strlen(s);i++)write_date(s[i]);void Play(unsigned char *Sound,unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigned int 写命令写数据Speed)// 播放歌曲函数unsigned int NewFreTab[12]; // 新的频率表unsigned char i,j;unsigned int Point,LDiv,LDiv0,LDiv1,LDiv2,LDiv4,CurrentFre,Temp_T,SoundLength; unsigned char Tone,Length,SL,SH,SM,SLen,XG,FD;for(i=0;i<12;i++) // 根据调号及升降八度来生成新的频率表j = i + Signature;if(j > 11)j = j-12;NewFreTab[i] = FreTab[j]*2;NewFreTab[i] = FreTab[j];if(Octachord == 1)NewFreTab[i]>>=2;else if(Octachord == 3)NewFreTab[i]<<=2;SoundLength = 0;while(Sound[SoundLength] != 0x00) // 计算歌曲长度SoundLength+=2;Point = 0;Tone = Sound[Point];Length = Sound[Point+1]; // 读出第一个音符和它时时值LDiv0 = 12000/Speed; // 算出 1 分音符的长度(几个10ms)LDiv4 = LDiv0/4; // 算出 4 分音符的长度LDiv4 = LDiv4-LDiv4*SOUND_SPACE; // 普通音最长间隔标准TR0 = 0;TR1 = 1;while(Point < SoundLength)SL=Tone%10; // 计算出音符SM=Tone/10%10; // 计算出高低音SH=Tone/100; // 计算出是否升半CurrentFre = NewFreTab[SignTab[SL-1]+SH]; // 查出对应音符的频率if(SL!=0)if (SM==1) CurrentFre >>= 2; // 低音if (SM==3) CurrentFre <<= 2; // 高音Temp_T = 65536-(50000/CurrentFre)*10/(12000000/SYSTEM_OSC);// 计算计数器初值Sound_Temp_TH0 = Temp_T/256;Sound_Temp_TL0 = Temp_T%256;TH0 = Sound_Temp_TH0;TL0 = Sound_Temp_TL0 + 12; // 加12 是对中断延时的补偿}SLen=LengthTab[Length%10]; // 算出是几分音符XG=Length/10%10; // 算出音符类型(0 普通 1 连音 2 顿音) FD=Length/100;LDiv=LDiv0/SLen; // 算出连音音符演奏的长度(多少个10ms) if (FD==1)LDiv=LDiv+LDiv/2;if(XG!=1)if(XG==0) // 算出普通音符的演奏长度if (SLen<=4)LDiv1=LDiv-LDiv4;LDiv1=LDiv*SOUND_SPACE;LDiv1=LDiv/2; // 算出顿音的演奏长度LDiv1=LDiv;if(SL==0) LDiv1=0;LDiv2=LDiv-LDiv1; // 算出不发音的长度if (SL!=0)TR0=1;for(i=LDiv1;i>0;i--) // 发规定长度的音while(TF1==0);TH1 = Sound_Temp_TH1;TL1 = Sound_Temp_TL1;TF1=0; if(LDiv2!=0) void BeepTimer0(void) interrupt 1 // 音符发生中断BeepIO = !BeepIO;TH0 = Sound_Temp_TH0;TL0 = Sound_Temp_TL0;void inte1inte() interrupt 2 // 红外中断，外部中断 1 uchar k=10;EX1 = 0;// 关外部中断while(k--)〃循环十次，一次0.8ms，十次8ms , time2_init();while(!TF2);TF2 = 0;TR2 = 0;if(IRIN)// 中间如果出现高电平，就说明不是9MS 的引导电平{EX1 = 1;// 则开外部中断，退出中断return;while(!IRIN);// 运行到此，说明是引导电平，等待9MS 引导结束k=3;// 循环 3 次，每次0.8ms ，总共 2.4ms，while(k--)time2_init();while(!TF2);TF2 = 0;TR2 = 0;if(!IRIN)//2.4ms 结束如果变低电平，说明是重码，EX1 = 1;return;// 开中断，退出中断while(IRIN);// 等待 4.5ms 高电平结束，到此说明是正常红外信号jiema();// 解码程序，包括用户码，和按键码// irfenli();if(irma[2]==0x09||irma[2]==0x15||irma[2]==0x07){// 判断按下是哪一个键if(irma[2]==0x09)if(com==0)com=1;com=0; if(com)Lcd_displays(0x80,"START");Lcd_displays(0x80,"PAUSE");else if(irma[2]==0x15) newmusic++;if(newmusic==4)newmusic=1;Lcd_displays(0x80,"NEST "); newmusic--;if(newmusic==0)newmusic=3;Lcd_displays(0x80,"LAST ");switch(newmusic){// 更新1602 显示case 1:Lcd_displays(0x88,"MUSIC1");break; case 2:Lcd_displays(0x88,"MUSIC2");break; case 3:Lcd_displays(0x88,"MUSIC3");break; }// Lcd_display();EX1 = 1;return;三首歌曲的代码：位于music.h 文件内// 挥着翅膀的女孩unsigned char code Music_Girl[]={0x17,0x02, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x02, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x15,0x02, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x02,0x17,0x02, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x1A,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x03,0x1F,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x1F,0x03, 0x1F,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x20,0x03, 0x20,0x02, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x15,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x66, 0x17,0x04, 0x18,0x04, 0x18,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x00, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x02, 0x17,0x03, 0x15,0x17, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x04, 0x18,0x0E, 0x18,0x03, 0x17,0x04, 0x18,0x0E, 0x18,0x66, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x20,0x03, 0x20,0x02, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x04, 0x1B,0x0E, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x15,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x66, 0x17,0x04, 0x18,0x04, 0x18,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x00, 0x18,0x02, 0x18,0x03, 0x1A,0x03, 0x19,0x0D, 0x15,0x03, 0x15,0x02, 0x18,0x66, 0x16,0x02, 0x17,0x02, 0x15,0x00, 0x00,0x00}; // 同一首歌unsigned char code Music_Same[]={0x0F,0x01, 0x15,0x02, 0x16,0x02, 0x17,0x66, 0x18,0x03, 0x17,0x02, 0x15,0x02, 0x16,0x01, 0x15,0x02, 0x10,0x02, 0x15,0x00, 0x0F,0x01, 0x15,0x02, 0x16,0x02, 0x17,0x02, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x15,0x02, 0x18,0x66, 0x17,0x03, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x00, 0x17,0x01, 0x19,0x02, 0x1B,0x02, 0x1B,0x70, 0x1A,0x03, 0x1A,0x01, 0x19,0x02, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x1B,0x02, 0x1A,0x0D, 0x19,0x03, 0x17,0x00, 0x18,0x66, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x1A,0x02, 0x19,0x0C, 0x18,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x01, 0x11,0x02, 0x11,0x03, 0x10,0x03, 0x0F,0x0C,0x19,0x03, 0x1A,0x01, 0x1B,0x02, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x0C, 0x1A,0x0D, 0x19,0x03, 0x17,0x00, 0x1F,0x01, 0x1A,0x01, 0x18,0x66, 0x19,0x03, 0x1A,0x01, 0x10,0x02, 0x10,0x03, 0x10,0x03, 0x1A,0x0C, 0x18,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x00, 0x0F,0x01, 0x15,0x02, 0x16,0x02, 0x17,0x70, 0x18,0x03, 0x17,0x02, 0x15,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x66, 0x16,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x02, 0x10,0x01, 0x11,0x01, 0x11,0x66, 0x10,0x03, 0x0F,0x0C, 0x1A,0x02, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x18,0x66, 0x18,0x03, 0x18,0x02, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x19,0x00, 0x00,0x00 };// 两只蝴蝶unsigned char code Music_Two[] ={0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x01, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x10,0x0E, 0x15,0x04, 0x0F,0x01, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x01, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x01, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x01, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x10,0x0E, 0x15,0x04, 0x0F,0x01, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x01, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x10,0x0D, 0x15,0x00, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x16,0x0D, 0x17,0x01, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x02, 0x1A,0x02, 0x10,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x01, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x02, 0x1F,0x02, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04, 0x17,0x02, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x01, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x02, 0x1A,0x02, 0x10,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x01, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x02, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04, 0x17,0x02, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04,课程设计课程设计名称：单片机课程设计专业班级电科0901 学生姓名：学号：200948360118指导教师：课程设计时间：2012-9-20〜2012-9-28电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页一设计任务及要求利用单片机定时器完成控制音乐的频率，每个音调响的时长，来达到播放出音乐。

单片机课程设计报告电子音调发生器电子信息工程学院一、题目电子音调发生器二、设计的任务及要求利用JD51开发板上的按键S1~S4和蜂鸣器设计电子音调发生器，要求：(1)利用JD51开发板上的按键S1~S4进行音调选择，即按下不同的开关产生不同的音调，依次按动S1~S4及组合按键，蜂鸣器发出1234567i八个音调；并在数码管上显示。

(2)编写2支歌曲，并可进行选择播放。

三、工作原理及设计思路工作原理：音节由不同频率的方波产生，音节与频率的关系通过查表可得。

要产生音频方波，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。

利用计时器计时此半周期时间，每当计时到后就将输出方波的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脚得到此频率的方波。

在JD51单片机上，产生方波的I/O脚选用P2.4，通过跳线选择器将单片机的P2.4与蜂鸣器的驱动电路相连。

这样P2.4输出不同频率的方波，蜂鸣器便会发出不同的声音。

另外，音乐的节拍是由延时实现的，如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒。

只要设定延时时间，就可求得节拍的时间。

延时作为基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。

每个音节相应的定时器初值X可按下法计算：(1/2)*(1/f)=(12/fosc)*(256-x)即x=256-(fosc/24f)其中f:音调频率，当晶振fosc=11.0592MHz时，音节“ 1 ”相应的定时器初值为x,则可得x=63777D=F921H其它的可同样求得。

表1设计思路1.总体框图2.蜂鸣电路模块由蜂鸣器驱动电路和89C51组成。

选择一只压电式蜂鸣器，压电式蜂鸣器工作时约需要100MA驱动电流。

当89C51输出为低电平时蜂鸣器产生蜂鸣音，89C51输出为高电平时，蜂鸣器不发声。

硬件图播放音调四、软件设计流程及描述根据要实现的功能，流程图如下：熟悉定时器和键盘扫描电路的工作原理及编程方法。

一、设计目的利用8052单片机结合内部定时器设计一个八音盒，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。

二、设计要求其基本功能为：1，使用LED显示器来显示目前演奏的歌曲编号；2，具有8个按键操作来选择演奏哪一首歌曲；3，内建8首歌曲旋律，按下单键可以演奏歌曲。

三、设计器材T89C52单片机、晶振、八个按键、二位一体共阳极数码管、电阻电容若干、导线。

四、设计方案及分析设计思路：(1)选择8052单片机，通过T0定时中断，并配合P2.0引脚输出音频频率。

(2)P2.0引脚输出接蜂鸣器。

(3)通过P0口接LED。

(4)P1口接键盘，输入歌曲号。

音符产生方法：不同的音调有不同的频率。

频率不同，音调也就不同。

利用定时器，使其工作在模式1，定时中断，然后控制P2.0引脚的输出每次取反，就可以在P2.0的引脚输出相应的方波频率。

改变计数初值，就改变了频率。

定时器的定时时间等于半个周期，定时时间到就输出脉冲取反，重复此过程，就可在P2.0引脚得到一音频的脉冲。

如：中音1的频率=523HZ，周期T=1/523=1912us；定时器的定时时间为：T/2=1912/2us=956us；计算得TH0,TL0的计数初值THTL=64580下面是个音符计数初值节拍产生方法：音乐中的节拍用延时时间产生。

假设1/4拍执行一次延时程序，这1/2拍就执行两次延时程序，所以只要求出1/4延时时间，其余的节拍就是他的倍数。

为方便记谱，将节拍数也进行编码，如下：建立曲谱编码表：编谱用8位编码，高4位代表音符，低4位代表节拍。

如5 6中音5，中音6，都是1/2拍，则编码为：82H 92H程序清单：#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned longsbit SPEAK = P2^0;//接蜂鸣器管脚uchar th0_f;uchar tl0_f;uchar code SEG[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x67};uchar code jie8[8]={12,14,16,17,19,21,23,24};/**************************中断函数*******************************************/ timer0() interrupt 1{TL0=tl0_f;TH0=th0_f;SPEAK =~SPEAK; //取反音乐输出IO}/********************T0的值,及输出频率对照表***********************************/ uchar code freq[36*2]={0xA9,0xEF,//00220HZ ,1 //00x93,0xF0,//00233HZ ,1#0x73,0xF1,//00247HZ ,20x49,0xF2,//00262HZ ,2#0x07,0xF3,//00277HZ ,30xC8,0xF3,//00294HZ ,40x73,0xF4,//00311HZ ,4#0x1E,0xF5,//00330HZ ,50xB6,0xF5,//00349HZ ,5#0x4C,0xF6,//00370HZ ,60xD7,0xF6,//00392HZ ,6#0x5A,0xF7,//00415HZ ,70xD8,0xF7,//00440HZ 1 //120x4D,0xF8,//00466HZ 1# //130xBD,0xF8,//00494HZ 2 //140x24,0xF9,//00523HZ 2# //150x87,0xF9,//00554HZ 3 //160xE4,0xF9,//00587HZ 4 //170x3D,0xFA,//00622HZ 4# //180x90,0xFA,//00659HZ 5 //190xDE,0xFA,//00698HZ 5# //200x29,0xFB,//00740HZ 6 //210x6F,0xFB,//00784HZ 6# //220xB1,0xFB,//00831HZ 7 //230xEF,0xFB,//00880HZ `10x2A,0xFC,//00932HZ `1#0x62,0xFC,//00988HZ `20x95,0xFC,//01046HZ `2#0xC7,0xFC,//01109HZ `30xF6,0xFC,//01175HZ `40x22,0xFD,//01244HZ `4#0x4B,0xFD,//01318HZ `50x73,0xFD,//01397HZ `5#0x98,0xFD,//01480HZ `60xBB,0xFD,//01568HZ `6#0xDC,0xFD,//01661HZ `7 //35};/***************************音乐符号串解释函数****************************/ //入口:要解释的音乐符号串,输出的音调串,输出的时长串changedata(uchar *song,uchar *diao,uchar *jie){uchar i,i1,j;char gaodi; //高低+/-12音阶uchar banyin;//有没有半个升音阶uchar yinchang;//音长uchar code jie7[8]={0,12,14,16,17,19,21,23}; //C调的7个值*diao=*song;for(i=0,i1=0;;){gaodi=0; //高低=0banyin=0;//半音=0yinchang=4;//音长1拍if((*(song+i)=='|') || (*(song+i)==' ')) i++; //拍子间隔和一个空格过滤switch(*(song+i)){case ',': gaodi=-12;i++;//低音break;case '`': gaodi=12;i++; //高音break;}if(*(song+i)==0) //遇到0结束{*(diao+i1)=0; //加入结束标志0*(jie+i1)=0;return;}j=*(song+i)-0x30; i++; //取出基准音j=jie7[j]+gaodi; //加上高低音yinc: switch(*(song+i)){case '#': //有半音j加一个音阶i++;j++;goto yinc;case '-': //有一个音节加长yinchang+=4;i++;goto yinc;case '_': //有一个音节缩短yinchang/=2;i++;goto yinc;case '.': //有一个加半拍yinchang=yinchang+yinchang/2;i++;goto yinc;}*(diao+i1)=j; //记录音符*(jie+i1)=yinchang; //记录音长i1++;}}/******************************奏乐函数***************************************/ //入口:要演奏的音乐符号串void play(uchar *songdata){uchar i,c,j=0;uint n;uchar diaodata[48]; //音调缓冲uchar jiedata[48]; //音长缓冲changedata(songdata,diaodata,jiedata); //解释音乐符号串TR0=1;while(P1=0xff){for(i=0;diaodata[i]!=0;i++) //逐个符号演奏{tl0_f=freq[diaodata[i]*2]; //取出对应的定时值送给T0th0_f=freq[diaodata[i]*2+1];for(c=0;c<jiedata[i];c++) //按照音长延时{for(n=0;n<29500;n++); //29500if(P1!= 0xff)//((!K1)||(!K2)||(!K3)||(!K4))//发现按键,立即退出播放{TR0=0;return;}}TR0=0;for(n=0;n<460;n++); //音符间延时TR0=1;}}TR0=0;}//茉莉花uchar code molihua[]={"33_5_6_`1_`1_6_|55_6_5-|33_5_6_`1_`1_6_|55_6_5-|""5553_5_|665-|32_3_53_2_|11_2_1|"//"3_2_1_3_2.3_|56_`1_5-|23_5_2_3_1_,6_|,5-,61|"//"2.3_1_2-1_,6_|,5--"};//世上只有妈妈好uchar code mamahao[]={"6.5_35|`16_5_6-|35_6_53_2_|1_,6_5_3_2-|""2.3_55_6_|321-|5.3_2_1_,6_1_|,5--"};//小毛驴uchar code xiaomaolv[]={"1_1_1_3_|5_5_5_5_|6_6_6_`1|5-|""4_4_4_6_|3_3_3_3_|2_2_2_2_|5-"};//我是一只菠萝uchar code boluo[]={"1-|2_4_3_2_55|5_6_3_4_22|2_4_3_2_1_`1_7_6_|5_4_2_3_11|""2_4_3_2_55|5_6_3_4_22|2_4_3_2_1_5_2_3_|1---|"};//小星星uchar code xiaoxingxing[]={"1155|665-|4433|221-|""5544|332-|5544|332-|""1155|665-|4433|221-|"};//春天在哪里uchar code chuntian[]={"3_3_3_1_|,5,5_|3_3_3_1_|3-|5_5_3_1_|,5_,5_,5|,6_,7_1_3_|2-|" "3_3_3_1_|,5,5_|3_3_3_1_|3-|5_6_5_6_|5_4_3_1_|,5_3_|2_1_"};//两只老虎uchar code laohu[]={"1231|1231|345-|345-|""5_6_5_4_31|5_6_5_4_31|""151-|151-"};//就是爱你uchar code jiushiaini[]={"3_2_3_4_5,7_1_|1`1_7_7 5_6_|66_5_5_3_2_1_3_|4_,6_,7_1_32|" "3_2_3_4_5,7_1_|1`1_7_7_`3_|3-6_|5_4_.4_5_5-|4_,6_ ,7_1_32._1_|"};//黑白配uchar code heibai[]={"32345-|1,7123-|3,5,611-|"};//找朋友uchar code zhaopeng[]={"5_6_5_6_|5_6_5|5_`1_7_6_|5_6_5"};//数鸭子uchar code shuya[]={"313_3_1|3_3_5_6_5-|6_6_5_5_4_4_4|2_3_2_1_2"};//欢乐颂uchar code huanle[]={"3345|5432|1123|322-|3345|5432|1123|211-|"};//一分钱uchar code yifen[]={"5`1|6_`1_5|3_5_2_3_|5|3_5_6_`1_|5_6_5_3_|5_13_2"};//乐谱方式输入的音乐播放/*******************************主函数****************************************/ void main(void){P1=0xff;P0=SEG[0];TMOD = 0x01; //使用定时器0的16位工作模式TR0 = 0;ET0 = 1;EA = 1;while(1){switch(P1){case 0xfe:while(P1==0xfe){;}P0=SEG[1];play(molihua);SPEAK=0;break;//0 按下相应的键显示相对应的码值case 0xfd:while(P1==0xfd){;}P0=SEG[2];play(yifen);SPEAK=0;break;//1case 0xfb: while(P1==0xfb){;}P0=SEG[3];play(mamahao);SPEAK=0;break;//2case 0xf7: while(P1==0xf7){;}P0=SEG[4];play(xiaomaolv);SPEAK=0;break;//3case 0xef: while(P1==0xfe){;}P0=SEG[5];play(laohu);SPEAK=0;break;//4case 0xdf: while(P1==0xdf){;}P0=SEG[6];play(huanle);SPEAK=0;break;//5case 0xbf: while(P1==0xbf){;}P0=SEG[7];play(chuntian);SPEAK=0;break;//6case 0x7f: while(P1==0x7f){;}P0=SEG[8];play(zhaopeng);SPEAK=0;break;//7default: break;}TR0 = 0;}}五、问题分析与解决方法问题一：仿真问题仿真图画好之后，开始运行，数码管和发光二极管都没有反应。

本科毕业论文（设计）题目: 基于51单片机的自动音乐播放器设计院系：电子与通信工程学院专业：通信工程姓名：张志顺指导教师：陈冬云教师职称：助教填写日期：2014年4月20日摘要为了人们在快节奏的日常生活，优化工厂、事业单位、公司等的计时系统，采用了依靠单片机为基础设计了一种的自动音乐播放器。

本设计利用单片机89C58RD+的计数和定时功能，来完成对时间的定时和显示功能。

并且，通过对定时器初值的设定来产生不同频率的声音，利用定时器中断来对音乐节拍长度的控制。

通过LM386N1音频功率放大器的音频放大功能，将单片机控制输出的信号放大，然后通过扩音器播放乐曲。

通过MAX232型芯片，可以转换PC机上的电压和单片机的电源电压，再通过相应串口接入PC机，这样就能从PC机上将用C语言编写的程序代码下载到单片机上。

最后可以在数码管上显示时间，当到达之前设定的时间之后，扩音系统就会自动播放一段连续而美妙动听的音乐。

此设计规避了传统闹钟的难听并且刺耳声音，而变成的是美妙动听的音乐，能给处于当前快节奏生活的人们的日常生活提供精确的计时，且因为成本较低，值得推广。

关键词:单片机；自动音乐播放；音频转换；时间显示；LM386N1音频功率放大器。

AbstractTo people in the fast pace of daily life, optimization of factories, institutions, companies such as timing system, based on microcomputer was adopted to design a kind of automatic music player. This design using the single chip microcomputer 89 c58rd + count and timing functions, to complete the regular and display function of time. And, through to the setting of the initial value of timer to generate different frequencies of sound, using a timer interrupt to control of the beat of the music length. Through the audio amplifier function LM386N1 audio power amplifier, the single-chip microcomputer control output signal amplification, and then through loudspeakers. Through MAX232 chip, can convert the voltage of power supply voltage of PC and microcontroller, again through the corresponding access PC serial port, so you can from the PC to download program code written in C language to the single chip microcomputer. Last time can be displayed on the digital tube, when, after arriving in setting the time before the public address system will automatically play a continuous and delightful music. This design to avoid the traditional alarm clock ugly and harsh voice, and become the beautiful melody of music, can give in the fast-paced life of the People's Daily life to provide accurate timing, and because of lower cost, is worth promoting.Key words: single chip microcomputer; Automatic music playback; Audio conversion; Time display; LM386N1 audio power amplifier.目录第一章绪论 (1)第二章系统硬件的设计 (2)2.1设计目的 (2)2.2硬件电路结构 (2)2.3 89C51单片机芯片介绍 (3)2.4 89C51单片机的基本组成 (3)2.5 硬件电路设计 (4)第三章音乐播放器的系统软件设计 (8)3.1音频脉冲产生的原理 (8)3.2 节拍产生原理与音乐频率转换 (9)3.3 音阶的实现 (10)3.4 音频转换流程图 (11)3.5 主程序设计流程 (12)第四章系统调试及分析 (12)4.1硬件调试 (13)4.2 软件调试 (14)4.3 仿真结果 (17)4.4 演示效果 (17)结论 (19)致谢 (19)参考文献 (20)附录 (22)第一章绪论本设计系统是基于单片机控制实现完成音乐播放功能的设计，在现实生活中具有其广泛的应用及实际意义。

本文是应用MCS-51单片机原理和控制理论技术设计音乐发生器的硬件电路，并利用C语言进行软件开发和程序设计。

通过控制单片机内部的定时器产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音调的音乐，再利用延迟控制发音时间的长短。

把乐谱转化成相应的定时常数，从而达到从发音设备中演奏出悦耳动听的音乐的效果。

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，一个用来切换歌曲，另一个用来切换8路LED的变化花样，本音乐盒共有两首歌曲，花样灯花样共计3种。

播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调，与之对应的LED亮起。

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。

本系统采用C语言进行软件设计。

正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。

其次阐述了程序的流程和实现过程。

本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。

关键词单片机；音乐；C语言；STC89C51；KEIL；PROTEUSAbstractIn this paper, The music generator and its hardware circuit is designed by MCS-51 single-chip microcomputer principle and control theory, and the Software development and programming are based on C language programming. According to control the MCU internal timer to produce different frequency Square wave to drive the horn sounds of different tones of music, then use the delay to control the length of time. The music Transformationed into the timing constants corresponding so that the sound equipment can play Melodious music.The music box is mainly composed of keypad circuit, reset circuit, clock circuit and a buzzer. Two buttons are used to control the music box, one to switch songs, another is used to switch the 8 LED pattern, the music box has two songs, a total of 3 kinds of pattern light pattern. While the music is playing, the buzzer sounded a tone, and the corresponding LED lights up. The design of programming the music box and debug source code using KEIL programming software, and to save the design time the PROTEUS simulation software is used to simulate the hardware debugging.The system uses C language for software design. Firstly,in the text describes the working principle of the system hardware, and attached to the system block diagram of hardware design to discusse the function and working process of the graduation design and the application of the hardware interface technology and the interface module. Secondly, expound the procedures and processes to achieve process. The main idea of this writing is a combination of software and hardware, on the base of hardware, write to each function module.Key wordsSinglechip; music; C language; STC89C51; KEIL; PROTEUS目录前言.................................. 错误!未定义书签。

基于单片机控制的电子音乐盒课程设计单片机课程设计设计(论文)摘要为了实现单片机控制音乐播放，此次毕业设计做出了尝试，即电子音乐盒的设计。

本设计采用了蜂鸣器发声来实现歌曲的播放，能保持基本音调不变，流畅播放出歌曲。

现选用AT89S51单片机。

主要设计模块包括数码管显示部分，功能键盘部分，蜂鸣器发声部分，彩灯部分。

数码管采用共阳极数码管，通过单片机P1口控制，实现歌曲序号的显示;功能键盘采用按键开关，通过单片机P3口控制，实现歌曲播放顺序的调换和暂停播放功能;蜂鸣器由单片机的P2口控制，实现歌曲播放;彩灯是由普通发光二极管代替，能实现单色长亮和闪烁效果。

主要工作过程是通过按下功能键实现上一首和下一首及暂停播放，同时有数码管显示当前播放歌曲的序号，蜂鸣器播放出音乐，当播放最后一首夜曲时还伴有彩灯闪烁。

此次设计要利用单片机及KeilC51编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工等方面知识,用KeilC51编程软件编程，用PROTEUS单片机仿真软件仿真。

最后制作实物，将程序下载到单片机中，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。

关键词:AT89S51单片机方波音调第I页单片机课程设计设计(论文)目录摘要 ..................................................................... .. I 目录 ..................................................................... II 第 1 章绪论 ............................................................... 1 第2章音乐盒总体设计 (2)2.1 设计功能要求 (2)2.2 总体设计原理 (2)2.3 总体设计框图 ........................................................ 2 第3章芯片的选择和介绍 .. (4)3.1 MCS-51系列单片机简介 (4)3.2 单片机的选择 (4)3.2.1 AT89S51芯片介绍 ................................................ 5 第4章系统硬件设计 (8)4.1 电源电路 (8)4.2 单片机最小系统 (9)4.3 数码管显示部分 (10)4.4 键盘部分 (11)4.4.1 按键开关 (11)4.4.2 轻触开关 (12)4.5 蜂鸣器部分 ......................................................... 12 第5章系统软件设计 (13)5.1 软件系统介绍 (13)5.2 编程语言的选择 ................................... 错误～未定义书签。

赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：班级：1001电子信息工程学号：时间：基于51单片机音乐播放器设计1绪论1.1 单片机概述单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。

MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。

MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。

DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：（1）、在智能仪器仪表的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。

例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

（2）、在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。

（3）、在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。

例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。