电子音乐盒设计方案
第1章绪论
音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的的钟塔报时，而将大小的钟表上机械装置，被称为“可发出声音的组钟”。
音乐盒悠扬的乐声，经常勾起人们对美好往事的回忆，甚至魂牵梦萦，坠入时光岁月的追忆中。300多年来席卷全球市场的机械音乐盒的最大魅力，也许就在于它能将抽象的音乐，凝固成具象的艺术品。成为人们表达美好情感，追思逝去岁月的最佳选择吧！
机械音乐盒的发展史，可追溯至14世纪初期，所发明挂在教堂钟楼上的排钟,这种用发条装置来演奏的乐器，能发出清脆如水晶般的乐声，一度风靡荷兰，比利时和法国北部。1811年以来，瑞士曾经是这项技艺的中心，它和瑞士钟表工业一样，两者相辅相成，一段时间名领风骚，称霸全球。
音乐盒300多年的产品发展，同时也是人类文明300多年发展的历史鉴证。每个不同时期的音乐盒造型，都能折射出当时不同的社会心态和文明发展现状，它也成了时代的一面镜子。
现今，音乐盒的制造，延袭传统，结合现代，正日益成为人们或为了典藏一段岁月，或为了收藏一份情感，或出于对音乐的追求，或对于旧时代的怀念，或为了居室的美化，等等，而得到众多品位人士的追求。
音乐盒的分类：
18音，30音，这些是代表音乐盒机芯的音数，其实也就是机芯里面，那一排钢条的数量，钢条的数量越多，也就是音数越高，奏出来的音色就越丰富，曲子也就是越好听，同时曲子的播放时间也相应长一点。一般18音的曲子为25秒左右，30音的曲子为35秒左右。50音的差不多有60秒。目前来说，一般市面上卖的“爱丽丝”都是18音的，其次是30音，50音。
此次设计的目的就是运用单片机来设计一套控制系统，来完成音乐播放的控制，并设计一套硬件来进行音调播放的实际模拟，从而有欣赏音乐的效果。
第2章音乐盒总体设计
2.1 设计功能要求
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(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，暂停，播放，上一曲，下一曲。
2.2 总体设计原理
通过单片机的定时器产生一定长度的方波，方波脉冲驱动蜂鸣器发声。要产生音频脉冲，只需算出某一音频的周期（1/音频），然后取半周期的时间定时。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。如中音D0，频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒，因此只要令计数器定时1912/2=956，在每计数956次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。
当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T1，在LED显示歌曲号，也可使彩灯长亮和闪烁。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。
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。
2.3 总体设计框图
单片机接+5V电源供电，晶振电路产生单片机所需时钟信号，通过功能键产生外部中断，控制音乐盒的上一首和下一首曲目，再由I/O接口输出控制蜂鸣器发声，LED 显示，彩灯亮或闪烁。另外，复位电路在于营造一个程序运行的初始状态，在程序出错时，重新启动单片机工作。
图2.3 总体设计框图
编程设置好定时时间，通过编程器写入AT89S51单片机系统。由AT89S51单片机的定时器每秒钟通过P1.0-P1.7口控制LED数码显示，复位信号由按钮输入，每按下一次，系统恢复原设定状态。电源，晶振部分，复位电路，单片机，LED，功能键，蜂鸣器部分后面均有详细介绍。
第3章芯片的选择和介绍
3.1 MCS-51系列单片机简介
单片机系统是本监控系统的核心部分，数据的处理以及对试验设备的控制都由其来完成。单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）简称单片机。它是在一块芯片集成了计算机的组成单元，包括中央处理CPU（Central Processing Unit）、随机存储器RAM （Random Access Memory）、只读存储器ROM（Read Only Memory）、定时器/计数器以及I/O（Input/Output）等主要的计算机部件。虽然单片机只是一个芯片，但它具有微机系统的组成和功能特征，可谓麻雀虽小五脏俱全。单片机经历了4位单片机、8位低档单片机、8位高档单片机、16位单片机等各个阶段，现在正向高性能、高速度、高集成度、大容量多功能、低功耗、加强I/0能力及结构兼容的32位和双CPU方向发展。
从MCS-48单片机发展到如今的新一代单片机，大致经历了三代。如以Intel位单片机为例，这三代的划分大致如下：一代以MCS-48系列单片机为代表。其主要的技术特征是将CPU和计算机外围电路集成到了一个芯片上，在与通用CPU分道扬镳、构成新型工业微控制器方面取得了成功，为单片机的进一步发展开辟了成功之路。第二代以MCS-51系列的8051、8052单片机为代表。MCS-51系列8位高档单片机是在总结MCS-48系列单片机的基础上，于80年代初推出的新产品。第三代是Intel随后推出的MCS-96系列单片机。与MCS-51相比，MCS-96不但字长增加一倍，而且在其他性能方面也有很大的提高，特别是芯片还增加了一个4路或8路的A/D转换器，使其具有A/D转换功能。在这所有的系列中MCS-51系列以它较高的性能和较合理的价格仍占据着很大的市场地位。
3.2 单片机的选择
单片机型号的选择是根据控制系统的目标、功能、可靠性、性价比、精度和速度等来决定的。根据本课题的实际情况，单片机型号的选择主要从以下两点考虑；一是要有较强的抗干扰能力。二是要有较高的性价比。由于51系列在我国使用最广，且该系列的资料和能够兼容的外围芯片也比较多，特别是ATMEL公司2003年推出新一代89S系列单片机，其典型产品AT89S51单片机，与89C系列单片机相比具有较高的性能价格比。故本系统采用ATMEL公司生产的AT89S51单片机作为交通灯的核心部件，该单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能COMS8位单片机，片含4KB的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128字节的随机存取数据存储器（RAM），片置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元，是80C51的增强型并且指令完全兼容，AT89S51新增加的功能由特殊功能寄存器
完成，相信日后它将更广泛地应用于工业控制、汽车控制、智能仪器仪表及电机控制等应用领域。
3.2.1 AT89S51芯片介绍
图 3.1 AT89S51芯片
图3.2 管脚排列图
它有40个管脚，分成两排，每一排各有20个脚，其中左下角标有箭头的为第1脚，然后按逆时针方向依次为第2脚、第3脚……第40脚，如图3.2所示
AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片含4k Bytes ISP(In-system programmable)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、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片时钟振荡器。
管脚说明：
VCC：供电电压
GND：接地
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
I/O口作为输入口时有两种工作方式即所谓的读端口与读引脚读端口时实际上并不从外部读入数据而是把端口锁存器的容读入到部总线经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器只有读端口时才真正地把外部的数据读入到部总线上面图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器CPU将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作这
基于89c52单片机音乐播放的设计安庆师范学院物理与电气工程学院
1、设计任务和要求 (1) 2、总体设计 (1) 3、硬件设计 (2) 3.1 硬件电路 (2) 3.2 原理说明 (2) 4、软件设计 (2) 5、仿真、安装和调试 (5) 6、收获与体会 (6) 附件1：元件清单 (6) 附件2: 总仿真电路图 (7) 附件3：音乐程序 (8)
音乐盒设计 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。 (2直接当前播放的歌曲。 (3)可通过功能键选择播放上一首、下一首和暂停播放歌曲。 2、总体设计 (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8052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＝＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。 T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－／2／Fr＝65536－500000／Fr 低音D0的T＝65536－500000／262＝63627 中音D0的T＝65536－500000／523＝64580 高音D0的T＝65536－500000／1047＝65059
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
机电学院单片机课程设计 任务书 设计名称：音乐盒的设计 学生姓名：*** 指导教师：***** 起止时间：自*** 年* 月* 日起至*** 年*月* 日止 一、课程设计目的 利用AT89C51系列单片机，实现两首歌曲的依次、循环播放，并在播放歌曲的同时，与之对应的LED灯亮起，形成三种绚丽的灯光效果，制作成一个简单的音乐盒。 二、课程设计任务和基本要求 设计任务： 1.运用AT89C51系列单片机的技术原理，通过硬件电路制作以 及软件编译，设计制作出一个多功能音乐盒； 2.运用2N2905三极管放大技术，对扬声器音频信号进行放大， 实现音乐播放功能； 3.8个LED灯对应音乐的不同音阶，实现伴随音乐播放，发出 不同的花样效果的功能。 基本要求： 1. 能够实现设计任务的基本功能； 2. 至少设计两种音乐的播放和三种灯光效果的制作； 3. 能够完成音乐盒实物的焊接； 4. 完成设计后独立撰写3000字左右的设计报告。
目录 摘要 (1) 关键字 (1) 1 概述 (2) 1.1设计意义 (2) 1.2设计方案 (2) 1.3设计内容 (2) 2 硬件设计 (3) 2.1音乐盒的结构框图 (3) 2.2单片机模块 (3) 2.2.1 AT89C51系列单片机介绍 (3) 2.2.2 最小系统 (4) 2.3扬声器模块 (4) 2.4LED显示模块 (5) 2.5按键模块 (5) 3 软件设计 (6) 3.1音乐盒的功能框图 (6) 3.2音调、节拍以及编码的确定方法 (6) 3.2.1 音调的确定 (6) 3.2.2 节拍的确定 (7) 3.2.3 编码 (8) 3.3软件程序设计 (9) 3.3.1 程序流程图 (9) 3.3.2 程序源代码 (10) 4 调试 (10) 4.1实验环境 (10) 4.1.1 PROTEUS软件简介 (10) 4.1.2 KEIL简介 (11) 4.2仿真调试 (11) 4.3花样灯3种效果 (12) 4.4实物调试 (13) 5 总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1仿真电路图 (16) 附录2实物图 (16) 附录3元器件清单 (16) 附录4程序源代码及注释 (17)
单片机实物设计 题目: 单片机音乐盒设计 班级： K0312416-17 姓名：湛俊朱斌杨裕庆 学号：K031241705 K031241632 K031241737
摘要 本设计是一个基于STC89C51RC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。本音乐盒共有四首歌曲，用4个按键控制。播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调。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。 【关键词】STC89C51RC 按键蜂鸣器 LCD1602液晶
目录 前言 ................................................................................................................................. 第一章工作原理 .............................................................................................................. 1.1设计目标 ............................................................................................................... 第二章软件设计与分析................................................................................................... 2.1 软件设计的组成................................................................................................... 2.2 各部分软件分析 ................................................................................................. 2.2.1 延时165MS,即十六分音符子函数 .......................................................... 2.2.2 延时1MS子函数...................................................................................... 2.2.3 定时器0中断子函数 .............................................................................. 2.2.4 播放音乐子函数...................................................................................... 2.5 定时器1中断子函数.................................................................................. 2.6 按键扫描子函数 ......................................................................................... 2.2.7 主函数..................................................................................................... 2.3 总源程序 ............................................................................................................ 第三章软件仿真 .............................................................................................................. 3.仿真图...................................................................................................................... 3.1 元件清单 ............................................................................................................... 总结 ..................................................................................................................................... 参考文献..............................................................................................................................
课程设计(说明书) 电子音乐盒的设计 院（系）名称工学院机械系 专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名 指导教师 2013年01月12日
课程设计任务书 题目: 电子音乐盒的设计 课程:单片机课程设计 课程设计时间 2012年12月21 日至2012年1 月3日共2 周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、所需相关资料)（纸张不够可加页） 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。 3．工作计划 4．主要参考资料 单片机课程设计指导书皮大能北京理工大学出版社2010.7 8051单片机实践与应用吴金戎清华大学出版社2003.8 单片机技术基础教程与实践夏路易电子工业出版社2008.1 MCS-51单片机原理接口及应用王质朴北京理工大学出版社2009.11 基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例蒋辉平机械工业出版社2009.7 指导老师签字: 日期:
电气信息学院 微机与单片机综合课程设计报告 课题名称电子音乐盒的设计 专业班级 13电气3 班 学号 学生姓名 指导教师 评分 2015年12月14日至12月20日
课程设计的任务要求 一、课程设计选题： 从以下课题中任选一题进行，各课题具体要求详见“微机与单片机综合课程设计题目汇总”文档。并在课程设计报告的正文中详细说明。 1.彩灯控制器的设计 2.电子时钟的设计 3.现代交通灯的设计 4.多路抢答器的设计 5.波形发生器的设计 6.点阵广告牌的设计 7.篮球记分器的设计 8.数字式温度计的设计 9.步进电机的控制 10.电子音乐盒的设计 11.电风扇模拟控制系统设计 12.洗衣机人机界面的设计 13.秒表系统的设计 14.多机串行通信的设计 15.电子密码锁的设计 16.4位数加法计算器的设计 17.数字频率计 18.数字电压表 二、选题说明：一人一题，一个教学班级同一题不能被选超过两次。鼓励同学们将各设计中的基本任务完成后，选做部分发挥项。题中带*和#符号的任务，属于发挥部分。 三、设计时间及进度安排： 第16周，12. 14～12.20 12.14 题目分析，文献查阅 12.15 设计方案 12.16~12.17 元器件选型，硬件电路设计 12.18~12.19 软件设计，系统调试 12.20 课程设计说明书（报告）撰写 四、设计作品提交： （1）课程设计说明书（纸质版，用于存档）； （2）课程设计说明书（电子版），单片机源程序文件（电子版）； （3）Proteus仿真程序或实物。 五、设计考核评定： 教师评分：80%，答辩成绩：20%
答辩记录 1、例举设计过程中遇到的主要问题及其解决方法。 （1）问题说明： ①编写好程序之后用keil调试没有错误，但将源程序导入到protues中去并进行仿真时，音乐盒并不能放歌。 ②将问题一解决后再次进行调试时，音乐盒只能播放一首歌曲。 （2）解决方法： ①针对问题一，首先检查硬件电路，发现单片机的RST接口始终都是高电平，于是修改复位电路，并联一个接地的电阻，终于使单片机在工作时RST接口为低电平。更正之后还是不能放歌，于是检查软件程序。发现主程序中令count2=0，而count2是跳出播放音乐子程序的，于是将count2=0改为count2=1,于是可以放第一首歌。 ②针对问题二，在播放音乐子程序中加入了if语句，当k1=0时，count2=1,播放第一首歌曲；当k2=0时，count2=2,播放第二首歌曲；当k3=0时，count2=3,播放第三首歌曲；当k4=0时，暂停歌曲。 2、教师现场提的问题记录在此（不少于2个问题）。 ①问：蜂鸣器的发声原理？ 答：用单片机的定时器产生不同频率的方波，方波驱动定时器发声。驱动方波频率越高，音调就越高；驱动方波频率越低，音调越低。 ②问：单片机的时钟频率和机器周期各是多少？ 答：时钟频率为12MHZ，机器周期为1us。 ③问：如何用proteus改变单片机的时钟周期？ 答：在proteus界面左边有个激励源模式，里面有各种激励源。里面的DCLOCK就是可以产生时钟信号的（也就是方波），在属性里面设置不同的频率就可以得到不同的时钟信号。
《单片机原理及应用》课程设计 —八音盒设计 完成日期：2013年06月11日 目录 一、单片机设计课程的目的和基本要求 (2) 二、八音盒的设计要求 (3) 三、关于AT89C51 (3)
3.1、对于AT89C51的性能介绍 (3) 3.2、AT89C51的管脚介绍 (4) 四、总体设计 (5) 五、硬件原理及设计说明 (7) 六、软件设计流程图 (7) 七、程序输入窗口、编码及音乐程序 (7) 7.1程序输入窗口 (8) 7.2编码 (8) 7.3音乐程序 (9) 八、仿真和调试 (9) 九、元器件清单 (10) 十、电路总图 (10) 十一、实验总结 (11) 参考文献： (12) 一、单片机设计课程的目的和基本要求 大学本科生动手能力的培养和提高时大学本科的一个重要内容。本次课程的设计目的，是让我们通过课程设计建立起单片机应用系统的概念，根据系统设计要求，掌握初步的单片机系统设计方法，让学生的动手能力和对单片机系统从硬件系统和软件系统设计两个方面都得到实际的提高。为今后的毕业设计打下良好的基础。 课程设计的基本要求有： （1）在课程设计过程中，学会使用89S51单片机及相应绘图软件，根据设计要
求设计，编程，运行，调试最后提供课程设计报告； （2）课程设计应由学生本人独立完成，严禁抄袭； （3）认真编写课程设计报告。 二、八音盒的设计要求 8051八音盒 本设计利用8051单片机结合内部定时器LCD设计一个八音盒，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。本设计可以学习8051定时器程序设计，按键扫描及歌曲旋律简单直觉式输入法的设计方法。 其基本功能为：1使用LCD显示器来显示目前演奏的歌曲编号；2具有16个按键操作来选择演奏哪一首歌曲；3内建10首歌曲旋律，按下单键可以演奏歌曲；4演奏时可以按键中断。程序执行后工作指示LED闪动，表示程序开始执行，按下单键0~9便可以演奏歌曲，歌曲演奏中，可以按键中断。 三、关于AT89C51 3.1、对于AT89C51的性能介绍 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。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，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 它可以提供以下的功能标准： （1）4K的字节闪烁存储器； （2）128字节随机存取数据存储器； （3）32个I/O口； （4）2个16位定时/计数器； （5）1个5向量两级中断结构； （6）1个串行通信口； （7）片内振荡器和时钟电路。 另外AT89C51还可以警醒OHZ的惊涛逻辑操作，并支持两种软件的节点模式。
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
一、毕业论文的目的 随着电子技术和计算机技术的飞速发展，单片机功能不断完善，性价比价格比显著提高，技术日趋完善。由于单片机具有体积小，重量轻，价格便宜，功耗低，控制功能强及运算速度快等特点，因而在国民经济建设，军事及家电器件等各个领域均有广泛的应用。本设计利用单片机及其附加电子器件实现某一实际功能，检验并提高同学对整体电路设计和把握的能力。同时也加强对整体电路设计和把握能力，了解单片机系统设计流程，以及电路板的实际制作和调试能力。同时也加强对数字电路，单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力，也为同类产品的进一步发展奠定理论基础和实践基础。 二、主要内容 根据给定的任务要求选择合适的单片机和其它电子元件，进行系统硬件电路设计和软件编程，根据系统制作并调试系统电路板，使之实现任务要求并注意制作工艺。有关参数要符合国家标准。具体设计内容如下： 设计一套基于单片机的音乐盒，完成对音乐播放的控制，完成对音乐控制系统软件、硬件的设计和调试，并进行仿真和硬件制作。 三、重点研究问题 制定音乐盒控制系统需要完成功能，并根据此来制定设计方案；根据设计方案来进行硬件电路图的设计和软件模块的开发；音乐盒一主要功能计数功能是由数码管来完成的，对数码管型号进行选择，通过仿真调用后再来反复修改程序，最终达到预期功能。 四、主要技术指标或主要设计参数 1. 系统要有一定稳定性，不易受外界干扰的影响。 2. 系统采用外部或内部+5V供电。 3. 实现音乐盒播放音乐的控制。 4. 数码管来显示歌曲序号的功能。 5. 可以通过按键选择增加一些完善功能。 五、论文成果要求 毕业设计要符合生产要求，能基本满足功能要求。在论文内容中要求以下方面： 1. 开题报告： 在设计初期阶段进行认真调研。在调研和充分理解课题内容和要求的基础上，写出
电子音乐盒设计方案 第1章绪论 音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的的钟塔报时，而将大小的钟表上机械装置，被称为“可发出声音的组钟”。 音乐盒悠扬的乐声，经常勾起人们对美好往事的回忆，甚至魂牵梦萦，坠入时光岁月的追忆中。300多年来席卷全球市场的机械音乐盒的最大魅力，也许就在于它能将抽象的音乐，凝固成具象的艺术品。成为人们表达美好情感，追思逝去岁月的最佳选择吧！ 机械音乐盒的发展史，可追溯至14世纪初期，所发明挂在教堂钟楼上的排钟,这种用发条装置来演奏的乐器，能发出清脆如水晶般的乐声，一度风靡荷兰，比利时和法国北部。1811年以来，瑞士曾经是这项技艺的中心，它和瑞士钟表工业一样，两者相辅相成，一段时间名领风骚，称霸全球。 音乐盒300多年的产品发展，同时也是人类文明300多年发展的历史鉴证。每个不同时期的音乐盒造型，都能折射出当时不同的社会心态和文明发展现状，它也成了时代的一面镜子。 现今，音乐盒的制造，延袭传统，结合现代，正日益成为人们或为了典藏一段岁月，或为了收藏一份情感，或出于对音乐的追求，或对于旧时代的怀念，或为了居室的美化，等等，而得到众多品位人士的追求。 音乐盒的分类： 18音，30音，这些是代表音乐盒机芯的音数，其实也就是机芯里面，那一排钢条的数量，钢条的数量越多，也就是音数越高，奏出来的音色就越丰富，曲子也就是越好听，同时曲子的播放时间也相应长一点。一般18音的曲子为25秒左右，30音的曲子为35秒左右。50音的差不多有60秒。目前来说，一般市面上卖的“爱丽丝”都是18音的，其次是30音，50音。 此次设计的目的就是运用单片机来设计一套控制系统，来完成音乐播放的控制，并设计一套硬件来进行音调播放的实际模拟，从而有欣赏音乐的效果。
声光音乐盒设计设计 说明
湄洲湾职业技术学院声光音乐盒设计说明书 系别：自动化工程系
目录 1.前言 (1) 2.系统设计技术参数要求 (2) 3.系统设计 (3) 3.1系统设计总体框图 (3) 3.2各模块原理说明 (5) 3.3 系统总原理图说明 (7) 3.4系统印刷电路板的制作 (8) 3.5系统的操作说明 (8) 参考文献 (9) 致谢词 (10) 附录 (11) 附录1 系统总原理图 (11) 附录2 系统印刷电路板的制作图 (12) 附录3 元件清单 (13) 附录4 源程序 (14)
1.前言 随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以AT89C51单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏和弦音乐，功能多，外观效果多彩，使用方便，并具有一定的商业价值。 单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子式音乐盒是现代电子科技与音乐结合的产物，它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用STC89C51单片机为核心控制元件，设计一个电子式音乐盒。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块。 本文主要对使用单片机设计简易电子式音乐盒进行了分析，并介绍了基于单片机电子式音乐盒系统统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，可以播放事先保存的三首优美的曲目。本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。通过设计本系统有助于增进了解单片机的基本功能，使制作者对单片机的原理的理解和应用能力显著提高。
用单片机制作一个属于自己的音乐盒,ATMEGA8L musical box 作者：王银玲 一、电路原理图 电路原理图如下图所示，我们的主控芯片是Atmega8L单片机。Atmega8L单片机是一款高性能、低功耗的8位A VR微处理器，采用先进的RISC结构，具有8K字节的系统内可编程Flash和512字节的EEPROM，擦写寿命约1万次，非常适合搞开发。整个系统采用三节5号AA电池供电，S1为电源开关，发光二极管用作电源指示。K1和K2为按键，一端连接单片机的INTO与INT1，K1控制音乐播放的下一曲，K2控制音乐播放的暂停。虽然单片机内部自带1M片内时钟源，但是本系统采用片外8M晶振。J1为ISP下载器接口，可以通过其直接给单片机写入程序。为了保证音乐的质量，SPEAKER不应采用蜂鸣器，本文推荐选用普通的8ΩO.5W的喇叭作为音频输出设备。由于Atmega8L单片机的管脚驱动能力很强，可以输出和吸收大电流，输出电压约为5V，所以与喇叭间可以不加放大电路。 二、PCB板加工及元件装配 当原理图设计完成后，现在需要搭接硬件电路了，该电路比较简单，可以在面包板上搭建。 现在通过热转印方式来加工电路板变得非常容易，为了设计产品的美观，本方案采用热转印来制作一块空板，下面将简单介绍一下制作过程。 1．绘制印制电路图 绘制印制电路图可以用Protel99SE、CADSTAR、POWERPCB等专门的印制电路绘图软件外，还可以通过orcad、corELDraw以及Windows自带的“画图”软件来绘制，本文采用Protel99SE来绘制。 示，由于电路比较简单，印制电路板设为单面板。 由于要通过热转印方式加工印制电路板，所以电路中的元件引脚焊盘要设的大一点，该方案焊盘直径≥2.5毫米，导线宽度为1毫米，为了提高机械强度，增加补泪滴。 由于为单面板，走线在Bottomlayer，焊盘在Multilayer，外边框在Keepoutlayer，所以在输出的时候只保留这三层，输出颜色设为黑白色。选中线路板输出选项卡下的Show Holes复选框，这样打印时可以将过孔打印出来，这样钻孔时就有定位，非常方便。最终设计的印制电路图如下图所示。 2．将印制电路图输出到热转印纸上 利用激光打印机将印制板电路图打印到专用热转印纸上，由于该设计板为单面板，所以在打印时不需要输出反图，可以直接打印。为了使墨粉能清晰打印在热转印纸上，最好选择原装硒鼓。 3．热转印 用剪刀在热转印纸上剪取要转印的部分，剪裁比这稍大的一块覆铜板。将覆铜板用细砂纸打磨表面以
单片机课程设计-数字音乐盒 课程设计要求：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，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒）2．采用LCD显示信息 3．开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称） 4．可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。 5．选作内容：显示乐曲播放时间或剩余时间 硬件电路：本设计中用到了89C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，16*2 LCD，七段 显示数码管LED。 原理说明：当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T1，显示乐曲播放的时间，并动LCD,显示歌曲号及播放时间。也可在LED显示歌曲号。 （1）硬件电路中用P1.0~P1.7控制按键，其中P1.0~P1.3扫描行，P1.4~P1.7扫描列。 （2）用P0.0~P0.7，P2.0~P2.7控制LED,其中P0.0~P0.7控制七段码a,b,c,d,e,f,g,用P2.0~P2.7为数码管位选信号。 （3）用，P2.0~P2.2作为LCD的RS,R/W,E的控制信号。用P0.0~P0.7作为LCD的D0~D7的控制信号。 （4）用P3.7口控制蜂鸣器。 （5）电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。
电路图： 【试验时请仔细阅读后文说明！此图仅为我站制作，并不代表原作者意愿；若您制作成功，望在网络推广。】实验控制流程图如下：
S BIT P2.0 ;定义液晶显示端口标号 RW BIT P2.1 E BIT P2.2 ;******************************************** L50MS EQU 60H L1MS EQU 61H L250MS EQU 62H SEC EQU 65H MIN EQU 64H HOU EQU 63H ;******************************************* org 0000h ljmp main ORG 000BH LJMP TT0 ORG 001BH LJMP T1INT org 1000h main: ;-----------------------;液晶初始化 MOV SP,#70H MOV P0,#01H ;清屏 CALL ENABLE MOV P0,#38H ;8位，2行显示
山东建筑大学 课程设计说明书 题目：基于单片机的数字音乐盒 课程：单片机原理及应用B课程设计院（部）：信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：高焕兵张君捧 完成日期： 2013年6月
目录 摘要 .................................................................... I 1 设计目的 (2) 2 设计要求 (2) 3 设计内容 (3) 3.1 设计原理 (3) 3.2 方案设计 (3) 3.3 电路各模块说明 (4) 3.4 器件选择 (6) 3.5．系统设计 (8) 3.6 软件设计 (8) 3.7 仿真调试及操作说明 (9) 总结与致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录一：基于单片机的数字音乐盒总电路图 (12) 附录二：音乐程序 (12)
山东建筑大学信息与电气工程学院学院课程设计说明书 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。 本设计由由单片机AT80C51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。本设计采用4*4键盘，用Protel99来画系统硬件图，采用C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。 关键词：单片机；音乐盒；电路；播放
课程设计报告 课程设计名称：微机系统综合课程设计课程设计题目：数字音乐盒的设计与实现
1总体设计方案 1.1题目介绍与要求 本次课程设计的任务是运用伟福Lab8000试验箱和keil软件设计并实现一个数字音乐盒，要求采用I/O产生一定频率的方波，从而驱动蜂鸣器发出不同的音调，演奏乐曲；并且需要采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号和播放时间；还得通过数字键盘直接选择乐曲，控制选择上一曲和下一曲音乐，具有暂停和播放控制功能。 1.2设计思路 1.2.1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。 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。 利用51单片机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。 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：
^ 电子音乐盒 1、设计任务和要求 (1) 2、总体设计 (1) 3、硬件设计 (2) 硬件电路 (2) 原理说明 (2) 4、软件设计 (3) 5、仿真、安装和调试 (3) 【 6、收获与体会 (4) 参考文献 (5) 附件1：元件清单 (6) 附件2: 总电路图 (7) 附件3：音乐程序 (8) ，
音乐盒设计 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(内存两首乐曲)。 (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，暂停，播放，上一曲，下一曲。 2、总体设计 (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
题目：数字音乐盒电路的设计与仿真 学生姓名： 学生学号： 系别：电子工程学院 专业：通信工程 年级： 2013级 任课教师：
淮南师范学院电子工程学院通信工程专业《单片机系统设计与Proteus仿真》课程论文 数字音乐盒电路的设计与仿真 学生： 指导教师： 电子工程学院通信工程专业 1项目概括 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，一个用来切换歌曲。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KEILC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。 (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，从而演奏乐曲 (2)可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。 2 系统原理 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（FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS -8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统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
基于单片机的音乐盒设计 学生:XXX指导老师:XXX 内容摘要: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数字音乐盒。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。 关键词:音乐盒 AT89C51 KEIL PROTEUS 音调
Design for AT89C51 digit music box Abstract:The digest this text has introduced the basic AT89C51 digit music box,According to AT89C51 principle,take it by hardware circuit and software compile to made a multifunction digit music box.this box main form button circuit rest circuit clock circuit and https://www.doczj.com/doc/228360242.html,e two button to control it,the one use to change music ,and the other one made the LED change the kind of light.this box had two songs,and LED had three kind of light.then the music has playing,the buzzer will take among of tone,meanwhile LED will give out light.the design on the basic of KEIL to compile and debugging this music box,at the same times match up PROTEUS to hardware going to simulation debugging,So save a lot of times. Keywords:music box AT89C51 KEIL PROTEUS Tone