基于51单片机的音乐盒的设计与实现

基于51单片机音乐盒程序设计基于51单片机音乐盒程序设计一、功能设计说明1、电路设计实物图矩阵键盘部分电路图2、运行流程图程序开始播放小苹果歌曲否判断任意按键是否按下继续播放小苹果歌曲是否播放完成进入电子琴模式判断K16按键是否按下是3、电子琴模式按键对应发音设计按键发音按键发音低 1 中 2 K1 K9低 2 中 3 K2 K10低 3 中 4 K3 K11低 4 中 5 K4 K12低 5 中 6 K5 K13按键发音按键发音低 6 中 7 K6 K14低 7 高 1 K7 K15中 1 重新播放小苹果 K8 K16二、硬件电路说明1、程序下载电路音乐盒电路图ISP下载接口本设计采用的单片机为AT89S52单片机，需使用ISP下载器进行下载程序，程序下载电路图如图中ISP1接口.2、音乐发音电路IO口P10发出不同频率的脉冲，则BUZZER产生各种不同的声音，本设计采用12MHZ晶振，系统频率1MHZ，定时器计数一个1us,其对应关系如下表所示:频率简谱码(T音符音符频率(HZ) 简谱码(T值)(HZ) 值)低 1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 # 1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63853 # 5 SO# 831 64934 # 2 RE# 311 63928 中 6 LA 88064968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178中1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198# 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235# 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65282计算方法:例如产生262HZ频率(发音DO),周期T=1/262=3816 us，由于定时器中断使IO不停取反，故周期T=3816/2=1908 us定时器初值N=65536-1908=63628TH0=63628/256TL0=65536%256三、程序代码说明1 、脉冲产生采用定时器0溢出中断产生脉冲，定时器初始化如下:TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1 ，即十六位计数器计数TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能定时器0溢出中断产生脉冲，void Timer0() interrupt 1代码如下:TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音2、音普规则:a、音普由一个字节十六进制数组成b、高4位代表节拍，一拍约400MS，将一拍分成8份c、低4位代表音符，一一对应Note[]列表d、0x20代表歌曲结束符e、uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};该列表为发音所对应的定时器初装值例如编写如下一段音乐列表:0x83,0x81,0x82,0x8d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40 0x40表示停顿4*50MS /*你是我的小呀小苹果*/3、音普列表解读while(Xiaopingguo[temp]!=0x20) //不停判断音乐是否结尾,结尾跳出{jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍，即高4位数yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普，即低4位数Timer_Set(yinpu); //根据列表对应发音Delay(jiepai*50); //节拍temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}void Timer_Set(uchar num)为定时器0赋值子程序，包含的代码如下: th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;四、程序代码编写/******************************************************************* ***************************项目名称:音乐盒单片机型号:AT89S52频率:外部石英晶振 12MHZ设计时间:2014-08-06设计者:小左MCU工作室Q Q: 576689422******************************************************************** *************************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit BUZZER=P1^0;//蜂鸣器输出uchar th0,tl0; //定时器0赋值变量uchar start_; //返回变量uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};/*********************************************************************** **音普规则:1、音普由一个字节十六进制数组成2、高4位代表节拍，一拍约400MS，将一拍分成8份3、低4位代表音符，一一对应Note[]列表4、0x20代表歌曲结束符******************************************************************** ******/uchar code Xiaopingguo[]={0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40, /*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*怎么爱你都不嫌多*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40, /*红红的小脸温暖我的心窝*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x42,0x43,0x42,0x23,0x25,0x85,0x30,0x45,0x10,0x4 5,0x30,0x45,0x10,0x45,0x30,0x85,0x85,0x85,0x40,/*点亮我生命的火火火火火火*/0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40, /*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*就像天边最美丽的云朵*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40, /*春天又来到了花开满山坡*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x82,0x8c,0x8d,0x4d,0x41,0x8d,0x20 /*种下希望就会收获*/};//----延时子程序-------------------------------------------------- void Delay(uint xms){uint j;for(;xms>0;xms--)for(j=110;j>0;j--);}//--------------------------------------------------------------- //----定时器变量赋值--------------------------------------------- void Timer_Set(uchar num){th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;}//--------------------------------------------------------------- //----系统初始化------------------------------------------------- void Init(){BUZZER = 1; //关闭蜂鸣器TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能start_ = 0; //返回变量初始化}//--------------------------------------------------------------- //----按键扫描--------------------------------------------------- void Key_Scan(){P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f){Delay(5);if(P0!=0x0f){P0=0xfe;if(P0==0xee){Timer_Set(8);} //按键1被按下else if(P0==0xde){Timer_Set(12);}//按键5被按下else if(P0==0xbe){Timer_Set(2);} //按键9被按下else if(P0==0x7e){Timer_Set(6);} //按键13被按下else;P0=0xfd;if(P0==0xed){Timer_Set(9);} //按键2被按下else if(P0==0xdd){Timer_Set(13);}//按键6被按下else if(P0==0xbd){Timer_Set(3);} //按键10被按下else if(P0==0x7d){Timer_Set(7);} //按键14被按下else;P0=0xfb;if(P0==0xeb){Timer_Set(10);} //按键3被按下else if(P0==0xdb){Timer_Set(14);}//按键7被按下else if(P0==0xbb){Timer_Set(4);} //按键11被按下else if(P0==0x7b){Timer_Set(15);}//按键15被按下else;P0=0xf7;if(P0==0xe7){Timer_Set(11);} //按键4被按下else if(P0==0xd7){Timer_Set(1);} //按键8被按下else if(P0==0xb7){Timer_Set(5);} //按键12被按下else if(P0==0x77){start_=1;} //按键16被按下else;}}else{th0=0;}}//--------------------------------------------------------------- //----主程序----------------------------------------------------- void main(){uchar temp,yinpu,jiepai;Init();while(1){start:temp=0;while(Xiaopingguo[temp]!=0x20){jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普Timer_Set(yinpu);Delay(jiepai*50);temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}out:th0 = 0;BUZZER = 1;//关闭蜂鸣器while(1){Key_Scan();if(start_==1){start_=0;goto start;}}}}//---------------------------------------------------------------//----定时器0中断服务程序---------------------------------------- void Timer0() interrupt 1{TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音}//---------------------------------------------------------------- 更多精彩程序请在淘宝店铺中搜索“小左MCU”QQ:576689422。

基于51单片机的音乐盒设计摘要：随着科技越来越发达，单片机技术也越来越纯熟，单片机的应用也越来越广泛，可以说几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

如今，单片机在各个领域都起着至关重要的作用。

以单片机为核心元件的数字音乐盒。

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。

该数字音乐盒具有体积小，重量轻，能演奏各种各样的音乐，功能多，外观绚丽多彩，使用非常方便等诸多优点。

而且具有一定的开发价值。

基于AT89C51单片机的可控数字音乐盒的程序设计。

通过PROTEUS仿真软件对硬件电路进行仿真制作以及利用KEIL软件对音乐盒源程序进行C 语言编译，而设计制作出的一个多功能数字音乐盒。

音乐盒通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音调的音乐。

程序通过把乐谱转化成相应的定时常数来驱动发音设备演奏出悦耳动听的音乐。

一共设计了五首歌曲，同时还设计了三种LED彩灯的变化花样。

在演奏歌曲时彩灯随音调闪烁。

在停止演奏歌曲时三种彩灯花样开始闪烁。

歌曲和花样均可随意切换。

与此同时，数码管也不断变化数字，以此显示歌曲和彩灯花样的序号。

关键词： AT89C51；KEIL；PROTEUS；数字音乐盒；数码管1 设计任务要求设计一个基于51单片机的可控数字音乐盒，分析电路工作原理，设计电路图，编译有关音乐的程序，实现通过开关按钮控制播放五首不同的音乐的目的。

2电路设计2.1单片机和音乐盒硬件的功能随着当代单片机技术的突飞猛进，单片机的功能也越来越强大，主要包括有：（1）单片机可靠性高，处理功能强，速度快；（2）系统结构简单，使用方便，实现模块化；（3）单片机集成度高；（4）控制功能强大；（5）低电压，低功耗，便于生产便携式产品。

2.2 AT89C51芯片的功能AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。

俗称单片机。

引脚功能：P0.0-P0.7：为一个8位漏级开路双向I/O口；P1.0-P1.7：是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口；P2.0-P2.7：为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口；P3.0-P3.7：管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口；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）；P3.6：WR（外部数据存储器写选通）；P3.7：RD（外部数据存储器读选通）；EA：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

摘要本作品利用单片机的IO口对蜂鸣器输送不同频率的信号，让单片机发出不同音调的声音。

以“新年好”曲调为基础以C51为语法编出51音乐盒的程序。

根据电路图焊接了蜂鸣器模块与TX-1C51开发板用杜邦线进行连接。

除了蜂鸣器外接模块外还使用了1602液晶显示模块作为外设连接。

本人对单片机演奏音乐比较有兴趣。

在此，本人将就这方面的知识做一些简介，但愿能对单片机演奏音乐比较有兴趣而又不知其解的朋友能有所启迪。

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。

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。

关键词： 51单片机音乐盒液晶屏幕显示模块蜂鸣器模块 C51目录1 设计任务目的与要求 (1)1.1任务设计目的 (1)1.2任务要求 (1)2 模块及其原理介绍 (2)2.1蜂鸣器模块 (2)2.21602液晶显示模块 (2)3 设计方案 (3)3.1软件设计 (3)3.2硬件设计 (3)4 实验结果与数据分析 (4)4.1测试步骤 (4)4.2实验现象 (4)5 结论与问题讨论 (4)5.1完成设计的要求程度 (4)5.2遇到的问题以及解决办法 (4)5.3存在的不足及改进思路 (4)参考文献 (5)附录 (5)附录一：C51程序 (5)1 设计任务目的与要求1.1任务设计目的本人对单片机演奏音乐比较有兴趣，所以选择51音乐盒的题目。

本设计通过两个模块的制作并与开发板一并使用。

通过本次设计不止熟悉焊接和熟悉各个电子元器件，而且还提高了对外设模块使用单片机编程的技能。

课程名称：微机原理课程设计题目：基于51单片机的音乐盒设计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。

本设计是一个基于STC89C52RC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，一个按键用来控制歌曲的播放、暂停以及换曲，另一个用来控制数码管上歌曲次序的变化，本音乐盒共有三首歌曲。

播放歌曲时，相应歌曲对应相应数码管上歌曲次序的显示。

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。

随后依照仿真布局在Altium Designer软件中绘制PCB单面板，检查无误后制成实物单面覆铜板。

关键字：STC89C52RC KEIL PROTEUS PCB一、设计任务与要求 .............................................................................................. - 4 -1.1 设计任务....................................................................................................................... - 4 -1.2 设计要求....................................................................................................................... - 4 -1.3 发挥部分....................................................................................................................... - 4 -二、方案总体设计 .................................................................................................. - 5 -2.1 方案列举....................................................................................................................... - 5 -2.2 方案论证....................................................................................................................... - 5 -2.3 总体设计原理............................................................................................................... - 5 -三、硬件设计 .......................................................................................................... - 6 -3.1 STC89C52RC芯片 ....................................................................................................... - 6 -3.2 晶振电路....................................................................................................................... - 7 -3.3 开关按键电路............................................................................................................... - 8 -3.4 P0口上拉电阻 .............................................................................................................. - 8 -3.5 复位电路....................................................................................................................... - 9 -3.6 蜂鸣器电路................................................................................................................. - 10 -3.7 电源电路..................................................................................................................... - 11 -3.8 一位共阴数码管......................................................................................................... - 12 -四、软件设计 ........................................................................................................ - 14 -4.1 软件设计程序流程图................................................................................................. - 14 -4.2 软件头文件定义以及字符类型定义......................................................................... - 15 -4.3 音频、音调程序设计................................................................................................. - 15 -4.4 按键与蜂鸣器接口端程序设计................................................................................. - 16 -4.5 外部中断程序设计..................................................................................................... - 16 -4.6 定时程序设计............................................................................................................. - 17 -4.7 延时程序编写............................................................................................................. - 18 -4.8 主程序的编写............................................................................................................. - 18 -五、系统仿真与调试 ............................................................................................ - 20 -5.1 仿真平台..................................................................................................................... - 20 -5.2 仿真调试..................................................................................................................... - 20 -5.3 测试总结..................................................................................................................... - 21 -六、PCB单面板制作 ........................................................................................... - 22 -6.1 绘制平台..................................................................................................................... - 22 -6.2 原理图的绘制............................................................................................................. - 22 -6.3 PCB单面板的绘制 ..................................................................................................... - 22 -七、设计总结与心得体会 .................................................................................... - 24 -7.1 设计总结..................................................................................................................... - 24 -7.2 心得体会..................................................................................................................... - 24 -八、参考文献 ........................................................................................................ - 25 -附录一：源程序 .................................................................................................... - 26 -一、设计任务与要求1.1 设计任务制作一个简易音乐盒，要求利用若干开关按键控制音乐播放并利用一位数码管显示相关消息。

基于c51单片机音乐盒设计.音乐盒是一种通过内置于其中的机械结构或者电流来制造音乐的一种装置，它是一种完全可以自己动手制作的小型装置。

音乐盒可以引起大家的兴趣，并且对于音乐爱好者而言，它更是不可或缺的工具。

而在本文中，我们将介绍一种基于c51单片机的音乐盒设计方案。

首先，我们需要了解c51单片机的一些基本特性和特点，这样才能更好地去理解音乐盒的设计方案。

c51单片机是一种非常常见的单片机，它具有操作简单，可扩展性强，代价低廉等特点，在市场中被广泛的应用在各种电子产品中。

基于c51单片机的音乐盒设计方案主要包括硬件部分和软件部分，接下来我们将详细介绍这两部分的内容。

硬件设计：1、音源部分音乐盒的核心部分是音源，所以我们需要采用一种高质量、高保真度的音源。

音源可以采用蜂鸣器、扬声器等。

2、时钟部分c51单片机的时钟部分是控制器的基础。

我们采取计数器，通过方波的输出频率来控制计数器进行计数，并通过定时器来实现时钟的计数。

时钟部分包括一定的高级电路，这些电路包括晶振、电容、电阻等等。

3、输入输出端口为了方便对音乐盒进行控制，我们需要在音乐盒中设置一些输入输出端口，这些端口可以通过外部设备来实现，可以通过按键来控制音乐盒的运作。

1、程序框架首先，我们需要确定程序的框架。

程序框架分为以下几个部分，包括时钟设置、中断处理、函数处理、主函数等。

时钟设置部分主要包括两个功能：时钟的计时和频率控制。

这些设置应该与硬件的时钟部分配合符合音乐节拍和时间的要求，通过设计、调整达到准确、稳定的效果。

3、中断处理音乐盒的中断处理部分是整个程序的核心，它包括多种中断请求，包括时钟中断、按键事件中断等。

这些中断请求可以被设置成高优先级或低优先级，以实现更好的控制效果。

4、功能处理对于在音乐盒运行中，需要频繁进行操作的函数，我们应该单独设置一个处理函数，并将其函数调用编入到主函数中。

5、主函数最后，我们需要编写主函数，以实现音乐盒在不同的运行模式中切换，及处理各种异常情况。

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。

单片机课程设计题目基于C51单片机的电子音乐盒学院机电与信息工程学院专业电子信息工程年级 XXXX级学号XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX姓名 XXXXXXXXXXXXXXX指导教师 XXXXX成绩目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (2)1.1背景 (2)1.2单片机概述 (2)1.3目的与意义 (2)第二章总体设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2总体方案论证与设计 (3)2.2.1单片机选择 (3)第三章硬件设施 (4)3.1单片机简介 (4)3.2最小系统 (4)3.3按键电路 (4)3.4 LCD1602液晶显示电路 (5)3.5 PCB图 (8)3.6发声模块（功率放大） (8)第四章软件设计 (9)4.1软件模块及发声原理 (10)4.1.1音调的产生 (10)4.1.2节拍的确定 (12)4.2 软件设计流程 (14)4.3 发声程序 (15)4.4 按键电路设计 (16)4.5 LCD1602液晶显示电路设计 (17)4.5.1 LCD显示模块 (17)4.5.2 LCD延时模块 (19)第五章调试 (19)5.1硬件调试 (19)5.2软件调试 (21)5.3联合调试 (22)第六章总结 (22)附录1 总原理图 (23)附录2 程序 (23)1.主函数模块 (23)2.LCD模块 (30)3. LCD参数设定头文件 (31)4.LCD延时函数 (32)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、喇叭以及LCD1602液晶显示系统组成。

本音乐盒共有四首歌曲，用3个按键控制上一曲下一曲以及暂停和恢复。

播放歌曲时，喇叭发出某个音调。

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。

课程设计：嵌入式系统应用题目名称：基于51单片机的音乐盒设计1设计的任务（包含设计的内容和设计的目标）设计内容：本设计是一个基于AT89C52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和点阵组成。

使用按键控制音乐盒，三个用来切换歌曲，一个用来暂停音乐和开启LED点阵，一个用来从暂停位置开始播放音乐。

本音乐盒共有三首歌曲，点阵式样有四种。

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。

设计目标：初始：点阵显示作者信息；按键1：播放歌曲1；按键2：播放歌曲2；按键3：播放歌曲3；按键A：暂停播放，点阵显示当前歌曲的名字；按键B：从暂停位置继续播放。

2 设计的过程2.1 基本结构1、总体设计框图2、AT89C52介绍8K 在系统可编程Flash 使用Atmel 与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

Flash，25632 位I/O 口16 位定时器一个6向量2AT89S52 可降至CPU 停止工中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM 位为止。

P0 口：P0口是一个8口。

作为输出口，每位能驱TTL P0端口写“1”P08位地址/P0P0P1 口：P1 8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。

对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入的原因，将输出电流（IIL）P1.0和P1.1（P1.0/T2）计数器2 的触发输入（P1P1.1 T2EX（定时器的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5 MOSIP1.6 MISOP1.7 SCKP2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。

基于51单片机音乐盒程序设计一、功能设计说明1、电路设计实物图矩阵键盘部分电路图2、运行流程图3、电子琴模式按键对应发音设计按键 发音 按键 发音 K1 低 1 K9 中 2 K2 低 2 K10 中 3 K3 低 3 K11 中 4 K4 低 4 K12 中 5 K5低 5K13中 6程序开始播放小苹果歌曲判断任意按键是否按下继续播放小苹果歌曲否是进入电子琴模式判断K16按键是否按下播放完成是否按键发音按键发音K6 低6 K14 中7K7 低7 K15 高1K8 中1 K16 重新播放小苹果二、硬件电路说明1、程序下载电路音乐盒电路图ISP下载接口本设计采用的单片机为A T89S52单片机，需使用ISP下载器进行下载程序，程序下载电路图如图中ISP1接口.2、音乐发音电路IO口P10发出不同频率的脉冲，则BUZZER产生各种不同的声音，本设计采用12MHZ 晶振，系统频率1MHZ，定时器计数一个1us,其对应关系如下表所示：音符频率(HZ)简谱码(T值)音符频率(HZ) 简谱码(T值)低 1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 # 1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63853 # 5 SO# 831 64934 # 2 RE# 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178中1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198# 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235# 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65282 计算方法：例如产生262HZ频率（发音DO）,周期T=1/262=3816 us，由于定时器中断使IO不停取反，故周期T=3816/2=1908 us 定时器初值N=65536-1908=63628TH0=63628/256TL0=65536%256三、程序代码说明1 、脉冲产生采用定时器0溢出中断产生脉冲，定时器初始化如下：TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1 ，即十六位计数器计数TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能定时器0溢出中断产生脉冲，void Timer0() interrupt 1代码如下：TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音2、音普规则：a、音普由一个字节十六进制数组成b、高4位代表节拍，一拍约400MS，将一拍分成8份c、低4位代表音符，一一对应Note[]列表d、0x20代表歌曲结束符e、uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};该列表为发音所对应的定时器初装值例如编写如下一段音乐列表：0x83,0x81,0x82,0x8d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40 0x40表示停顿4*50MS /*你是我的小呀小苹果*/3、音普列表解读while(Xiaopingguo[temp]!=0x20) //不停判断音乐是否结尾,结尾跳出{jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍，即高4位数yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普，即低4位数Timer_Set(yinpu); //根据列表对应发音Delay(jiepai*50); //节拍temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}void Timer_Set(uchar num)为定时器0赋值子程序，包含的代码如下：th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;四、程序代码编写/**********************************************************************************************项目名称：音乐盒单片机型号：AT89S52频率：外部石英晶振12MHZ设计时间：2014-08-06设计者：小左MCU工作室Q Q: 576689422******************************************************************************* **************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit BUZZER=P1^0;//蜂鸣器输出uchar th0,tl0; //定时器0赋值变量uchar start_; //返回变量uint code Note[]={0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,/*中音*/63628,63853,64021,64103,64260,64400,64524,/*低音*/65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282/*高音*/};/*************************************************************************音普规则：1、音普由一个字节十六进制数组成2、高4位代表节拍，一拍约400MS，将一拍分成8份3、低4位代表音符，一一对应Note[]列表4、0x20代表歌曲结束符**************************************************************************/uchar code Xiaopingguo[]={0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40,/*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*怎么爱你都不嫌多*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40,/*红红的小脸温暖我的心窝*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x42,0x43,0x42,0x23,0x25,0x85,0x30,0x45,0x10,0x45,0x30,0x45,0x10,0x 45,0x30,0x85,0x85,0x85,0x40,/*点亮我生命的火火火火火火*/0x83,0x81,0x82,0x6d,0x43,0x42,0x41,0x42,0x8d,0x8d,0x40,/*你是我的小呀小苹果*/0x83,0x81,0x82,0x82,0x45,0x43,0x8e,0x81,0x40,/*就像天边最美丽的云朵*/0x41,0x4e,0x8d,0x4e,0x41,0x82,0x8c,0x46,0x45,0x83,0x83,0x43,0x40,/*春天又来到了花开满山坡*/0x42,0x81,0x42,0x43,0x82,0x8c,0x8d,0x4d,0x41,0x8d,0x20/*种下希望就会收获*/};//----延时子程序--------------------------------------------------void Delay(uint xms){uint j;for(;xms>0;xms--)for(j=110;j>0;j--);}//---------------------------------------------------------------//----定时器变量赋值--------------------------------------------- void Timer_Set(uchar num){th0=Note[num]/256;tl0=Note[num]%256;}//---------------------------------------------------------------//----系统初始化------------------------------------------------- void Init(){BUZZER = 1; //关闭蜂鸣器TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1TR0 = 1; //启动定时器ET0 = 1; //定时器0溢出中断使能EA = 1; //总中断使能start_ = 0; //返回变量初始化}//---------------------------------------------------------------//----按键扫描--------------------------------------------------- void Key_Scan(){P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f){Delay(5);if(P0!=0x0f){P0=0xfe;if(P0==0xee){Timer_Set(8);} //按键1被按下else if(P0==0xde){Timer_Set(12);}//按键5被按下else if(P0==0xbe){Timer_Set(2);} //按键9被按下else if(P0==0x7e){Timer_Set(6);} //按键13被按下else;P0=0xfd;if(P0==0xed){Timer_Set(9);} //按键2被按下else if(P0==0xdd){Timer_Set(13);}//按键6被按下else if(P0==0xbd){Timer_Set(3);} //按键10被按下else if(P0==0x7d){Timer_Set(7);} //按键14被按下else;P0=0xfb;if(P0==0xeb){Timer_Set(10);} //按键3被按下else if(P0==0xdb){Timer_Set(14);}//按键7被按下else if(P0==0xbb){Timer_Set(4);} //按键11被按下else if(P0==0x7b){Timer_Set(15);}//按键15被按下else;P0=0xf7;if(P0==0xe7){Timer_Set(11);} //按键4被按下else if(P0==0xd7){Timer_Set(1);} //按键8被按下else if(P0==0xb7){Timer_Set(5);} //按键12被按下else if(P0==0x77){start_=1;} //按键16被按下else;}}else{th0=0;}}//---------------------------------------------------------------//----主程序----------------------------------------------------- void main(){uchar temp,yinpu,jiepai;Init();while(1){start:temp=0;while(Xiaopingguo[temp]!=0x20){jiepai=Xiaopingguo[temp]>>4; //获取节拍yinpu=Xiaopingguo[temp]&0x0F; //获取音普Timer_Set(yinpu);Delay(jiepai*50);temp++;P0 = 0x0f;if(P0!=0x0f)goto out;}out:th0 = 0;BUZZER = 1;//关闭蜂鸣器while(1){Key_Scan();if(start_==1){start_=0;goto start;}}}}//---------------------------------------------------------------//----定时器0中断服务程序----------------------------------------void Timer0() interrupt 1{TH0 = th0;TL0 = tl0;if(th0==0)BUZZER=1; //判断停顿,有停顿不发音else{BUZZER = ~BUZZER;} //无停顿发音}//----------------------------------------------------------------更多精彩程序请在淘宝店铺中搜索“小左MCU”QQ:576689422。