基于单片机的音乐演奏电路的设计与制作

摘要如今，单片机控制音乐播放的例子不胜枚举，音乐演奏系统也广泛的应用，而利用单片机存储音乐，控制播放，弹奏乐曲更为广泛。

它有功能多﹑价格优﹑外围电路简单的特点，不仅很受音乐爱好者及音乐芯片制造商的热衷，而且是一般家庭都能承受得了的经济投入范围之内。

利用单片机发声键盘操作直观简单。

对于初学者来说，是很容易弹奏的。

本设计为基于单片机的音乐演奏系统，设计出一种不仅要使单片机可以播放音乐关键在于还有能够弹奏自己想弹奏的音乐。

本文设计出一种基于STC89C52的简单音乐演奏系统，利用单片机技术、LM386音频功放芯片、4x4键盘、SPEAKER、以及74HC595和LED数码管实现原理图设计到电路板设计开发，并用C51高级语言进行键盘识别程序设计和音频脉冲输出程序的设计。

最终能够实现乐曲演奏和自动播放音乐，并且可以通过LED数码管显示音符和音调的高低。

关键词：STC89C52；音频脉冲；键盘识别；播放音乐AbstractAt present, the examples of microcontroller control music playback is too numerous to enumerate, at the same time,the music performance system is also widely used, make the best use of microcontroller which can store music, control playback, playing music.The advantage of the music performance system contains multiple functions,excellent price,simple peripheral circuit.The features of the music performance system not only popular with music lovers and music chip manufacturers, but also accepted by general family for it price.The keyboard operation is simple under the use of microcontroller.It is easy for beginner to play. The design of music performance system based on microcontroller, it can not only play music but also play the music which we want to.This paper designs a simple music system which is based on STC89C52 which make full use of microcontroller technology, the LM386 audio amplifier chip, 4x4 keyboard, SPEAKER, 74HC595 and LED digital tube.It realizes from schematic design to circuit board design and development, and use C language accomplish keyboard identify program design and audio pulse output program design. Finally the design realizes the music play and auto play music,it can display the high or low of notes and tone through the LED digital tube .Key words: STC89C52; audio pulse; keyboard; play the music目录1 绪论 (1)2 设计概述 (3)2.1主要器件的概述 (3)2.2 设计思想 (3)2.3 功能说明 (3)2.4 电路图说明 (4)3 单片机的介绍 (6)3.1 单片机简介 (6)3.2 单片机的发展 (7)3.3 单片机内部结构 (7)3.4 引脚电路连接及说明 (10)3.5 引脚结合电路的说明 (11)3.6 89C51的展望 (12)3.7 STC89C52与AT89C51的区别 (12)4 硬件电路设计 (13)4.1 单片机的最小系统 (13)4.1.1电源电路 (13)4.1.2 时钟电路 (14)4.1.3 复位电路 (15)4.2 音频功放电路设计 (16)4.2.1 LM386音频功放芯片介绍 (16)4.2.2 LM386引脚图 (16)4.2.3 LM386内部结构 (17)4.2.4音频处理模块电路原理图 (18)4.3 控制电路 (18)4.3.1键盘接口电路 (18)4.3.2 识别按键的方法 (19)4.4 显示电路 (21)4.4.1 74HC595串入并出移位寄存器 (21)4.4.2 LED8段数码管 (22)4.4.3 显示电路 (23)5 系统软件设计 (25)5.1 软件开发环境 (25)5.1.1 keil uvision介绍 (25)5.1.2 keil uvision的功能特点 (25)5.2 流程图 (26)5.3 扬声器发声原理 (27)5.3.1 单片机产生不同频率脉冲信号的原理 (27)5.3.2 单片机产生不同音调的程序设计 (28)5.4 键盘矩阵的设计 (29)5.5 键盘矩阵与不同频率音调发声的结合 (31)5.6 音乐自动演奏和音乐弹奏的转换 (32)5.7 数码管显示程序设计 (32)5.7.1 数码管显示程序设计 (32)5.7.2 数码管数据发送的程序设计 (33)5.7.3 数码管所需要发送的数据程序设计 (33)5.8 音乐自动演奏程序设计 (34)5.8.1 音乐代码库的建立方法 (34)5.8.2 选曲 (34)5.8.3音符的节拍 (35)5.8.4 音乐演奏的程序设计 (35)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A 英文原文 (41)附录B 汉语翻译 (46)附录C 程序 (50)附录D 原理图 (59)1 绪论现如今，单片机控制音乐播放的例子不胜枚举，音乐演奏系统也广泛的应用，而利用单片机存储音乐，控制播放最为广泛。

电子技能课程设计报告书课题名称 音乐发生器的设计姓 名 学 号 091250241 院 系 通信与电子工程学院 专 业 电子科学与技术指导教师2012年 6 月4日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级学生电子技能课程设计一、设计任务及要求：本设计采用AT89C51制作简单音乐发生器，通过开关1控制蜂鸣器播放设计的音乐程序，再次按下开关1可切换歌曲，共两首歌曲。

通过开关2控制电路进入花样灯模式，再次按下开关2可切换LED灯闪烁样式，共三种闪烁样式指导教师签名：2012年 6 月 4 日二、指导教师评语：指导教师签名：2012年 6 月4 日三、成绩验收盖章2012年 6 月4 日目录音乐发生器的设计 (1)1 设计目的 (1)2 设计的主要内容和要求 (1)3 整体设计方案 (1)4 硬件电路的设计 (2)4.1 系统总电路及信号流程 (3)4.2 LED显示电路的设计 (3)4.3 时钟振荡电路的设计 (3)5 软件设计 (3)5.1音调、节拍以及编码的确定 (3)5.2 主要程序设计 (4)6 系统仿真 (6)6.1 系统仿真环境及参数设置 (6)6.2系统仿真结果及其分析 (7)6.2.1系统仿真图 (7)6.2.2 花样灯3种花样图 (7)7 使用说明 (9)8 设计总结 (9)参考文献 (10)附件A (11)音乐发生器的设计李熙（湖南城市学院通信与电子工程学院电子科学与技术专业,益阳,413000）1 设计目的本设计是以AT89C51芯片的电路为基础，外部加上放音设备，以此来实现音乐演奏控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。

用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。

对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。

该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大的单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。

基于单片机的电子琴课程设计一：课程目的以及要求用51单片机作为主控电路设计一个电子琴，实现能通过切换不同的键盘按键来切换歌曲。

二：课程设计背景：电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。

它在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。

本文的主要容是用STC89C52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。

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琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。

利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。

并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。

三：系统硬件设计3.1系统框图3.2 51单片机产生音符原理MCS-5l单片机有两个定时器／计数器。

系统使用定时器／计数器0产生方波。

定时器／计数器l刖用于记录音符的时长，即按键持续的时问。

定时器／计数器0的工作方式是l，即为16位定时器／计数器。

16位定时器／计数器被赋予一个初值，并开始记数。

当记数溢出，产生中断后，中断服务程序将与蜂鸣器连接的引脚电平置反，并且对定时器／计数器再赋初值，重新开始记效。

之后产生中断，引脚电平再被置反，如此周而复始，在引脚上就能产生一个频率与定时初值有关的方波信号。

而定时初值与音符频率有关，相应频率的确定，可参照12平均律，相邻两个半音A和B的频率之间的关系为：A=B√12[1]。

定时器／计数器l的作用为记录音符的时长，工作方式为l，即16位定时器／计数器。

在12MHZ的晶体振荡器F，单片机的机器周期为l“S。

本系统中，定时器／计数器l以10ms的时长为l定时单位，记录音符持续了多少个定时单位，如此，使用一个unmgnedchar型变量既可以记录2.55s的时长，这在用于记录一般弹奏的音符时是足够的。

单片机课程设计报告音乐演奏器姓名：学号：专业：基于80C51单片机的音乐演奏器设计设计原因：随着科技的进步，各种高科技玩具应运而生，各种智能玩具层出不穷。

如果给玩具添加更多功能，那么，此种玩具就具有更强的竞争力。

故此，给玩具添加音乐演奏功能不失为良策。

此外，音乐演奏器还可以应用于多种领域，比如可应用于门铃、闹铃等各种系统。

总之，音乐演奏器有广泛的用途，且具有很强的生命力。

用单片机来实现音乐演奏的功能，既简单轻便，又易于实现，并且成本比古典乐器低廉许多。

最重要的是，基于单片机控制的音乐演奏器能发出一般乐器难以实现的音效。

在网上搜各种曲谱均可以用单片机来实现其音效。

系统工作过程：音乐演奏器的主体由单片机构成，通过控制定时器时间的不同可以产生不同频率的方波，用于驱动喇叭发出不同的音符，再利用延时来控制发音时间的长短，即可控制节拍，把乐谱中的音符和相应的节拍变换成时常数和延迟常数，做成数据表格存放在存储器中。

由程序查表得到定时常数和延迟常数，分别用以控制定时器产生方波的频率和发出该方波的持续时间。

当延迟时间到时，再查下一个音符的定时常数好延迟常数，依次进行下去。

利用定时器T1以方式1工作，产生各音符对应频率的方波，由P1.0输出驱动喇叭发音。

节拍控制通过改变调用延时子程序D200（延时200ms）的次数来实现，以每拍800ms为例，一拍需循环调用D200延时子程序4次，同理，半拍就需要调用两次，设晶振频率为6Mhz，乐曲中的音符、频率、定时常数的关系可以参照有关表格。

系统硬件组成：1、89C51单片机一个2、晶振6MHz立式一个。

3、起振电容30pF瓷片电容2个4、复位电容22uF 16V电解电容1个5、电阻100欧、1K欧、4.7K欧各一个6、三极管9012一个7、蜂鸣器8欧一个8、DIP封装插座40脚集成插座一个9、万能版150*90一个流程图如下：电路原理图：主程序为：ORG 0000HLJMP STARTORG 001BHMOV TH1,R1MOV TL1,R0CPL P1.0RETIORG 0100HSTART:MOV TMOD,#10HMOV IE,88HMOV DPTR,#TABLOOP:CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV R1,AINC DPTRCLR AMOVC A,@A+DPTRMOV R0,AORL A,R1JZ NEXT0MOV A,R0ANL A,R1CJNE A,#0FFH,NEXTSJMP STARTNEXT:MOV TH1,R1MOV TL1,R0SETB TR1SJMP NEXT1NEXT0:CLR TR1NEXT1:CLR AINC DPTRMOVC A,@A+DPTRMOV R2,ALOOP1:LCALL D200DJNZ R2,LOOP1INC DPTRAJMP LOOPD200:MOV R4,#81HD200B:MOV A,#0FFHD200A:DEC AJNZ D200ADEC R4CJNE R4,#00H,D200BRETTAB:DB 0FEH,25H,02H,0FEH,25H,02H,0FEH,25H,04H DB 0FDH,80H,04H,0FEH,84H,02H,0FEH,84H,02HDB 0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04H,0FEH,25H,02HDB 0FEH,84H,02H,0FEH,0C0H,04H,0FEH,0C0H,04HDB 0FEH,98H,02H,0FEH,84H,02H,0FEH,57H,04HDB 00H,00H,04H,0FFH,0FFHEND●结果与结论：●设计此程序需要掌握89C51单片机中断和定时器的综合应用；还要学习中断和定时器的编程方法及单片机全系统调试的过程及方法。

摘要本文是应用STC89C52单片机来设计硬件电路，以此控制音乐的产生播放。

并利用C 语言进行程序设计。

通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动蜂鸣器发出不同音调，再利用延迟来控制发音时间的长短，以此来表示不同音阶的变化。

蜂鸣器借助这种变化来产生音乐。

本设计是8051芯片的电路为基础，外部加上功率放大器、放音设备，以此来实现音乐演奏控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出设定的音乐。

利用琴键控制定时器的开中断和闭中断，即实现发音和闭音。

在此期间再通过对定时器的定时时间进行控制来产生不同频率的方波，驱动蜂鸣器发出不同音阶的声音。

该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。

关键词：单片机；音乐；C语言；蜂鸣器AbstractThis paper is the application of STC89C52 microcontroller to design the hardware circuit to control the generation of music playing by using C language program design. Through the control of the single chip microcomputer timer to produce different inside the frequency of square wave, drive speaker tones, and then delay to control the pronunciation of the length of time, so as to indicate different scales of change. This change through the buzzer to generate program of musicThis design is 8051 chips based circuit, external plus power amplifier and let the sound equipment, so as to realize the music playing hardware circuit, through the software program to control of the single chip microcomputer timer internal play a set of music. Using the keys of the timer control open interrupt and closed interrupt, pronunciation and closed sound is implemented. In this period again through the timing of timer control time to produce different frequency of square wave, drive out the sound of different scales buzzer.The software and hardware system has a good generality and high practical value for the single-chip microcomputer and music lovers to provide a good reference.Keywords:AT89S51 SCM; music；C language program; buzzer目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1概述 (1)1.1单片机的产生和发展 (2)1.1.1什么是单片机 (2)1.2单片机的发展史及发展趋势 (2)1.3单片机的特点及应用 (3)1.3.2单片机的特点 (3)1.3.3单片机的应用 (3)2 STC89C52单片机的结构与原理 (4)2.1 STC89C52内部组成结构 (4)2.2 STC89C52引脚组成 (5)2.3 STC89C52硬件组成 (5)2.3.1 引脚功能部件和特性 (5)2.3.2 芯片简介 (6)2.3.3 引脚功能 (6)2.3.4 单片机工作的最小化配置 (8)2.4 STC89C52中断系统 (10)2.4.1 中断的概念 (10)2.4.2 STC89C52中断系统 (11)2.4.3 中断响应过程 (16)3 系统设计总体方案 (16)3.1 设计应用系统时应考虑的问题 (17)3.2 设计使用芯片STC89C52介绍 (17)4 单片机音乐演奏控制器的软硬件设计 (19)4.1 单片机产生音调的基础知识 (19)4.2 硬件电路 (19)4.3 程序设计与调试 (20)4.3.1 程序设计框图 (20)4.3.2. 程序设计的程序清单 (20)5 论文总结 (27)参考文献 (28)附录1 (29)硬件电路 (28)附录2 (29)硬件电路原理图.......................................................................................................,, (29)致谢 (30)绪论近年来，科学技术得到了前所未有的提高，可以说，在过去的100年里的发明创造大于之前人类已经取得的发明总和。

沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：基于51单片机的音乐盒的设计与实现目录第1章总体设计方案 (1)1.1设计原理 (1)1.2设计思路 (1)1.3实验环境 (2)第2章详细设计方案 (3)2.1硬件电路设计 (3)2.2主程序设计 (6)2.3功能模块的设计与实现 (7)第3章结果测试及分析 (10)3.1结果测试 (10)3.2结果分析 (10)参考文献 (11)附录1：元件清单 (12)附录2:总电路图 (13)附录3：程序代码 (14)第1章总体设计方案1.1设计原理电子音乐已广泛地应用于社会生活的各个领域。

其类型从音乐卡片到CD、MP3 等多种多样，制作原理也各不相同。

声音是通过振动产生的。

单片机对某一I/O 引脚以一定的频率循环置1和清0，这一引脚便产生一定频率的方波，该方波通过放大后作用于扬声器便产生一定频率的声音。

若改变输出方波的频率，产生的声音也就改变了。

通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也就得到控制。

因此，根据乐谱，单片机就可产生电子音乐。

音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。

单片机控制的音乐发生器系统由硬件电路和软件两部分构成。

利用单片机控制的电子音乐发生器软硬件上具有独特的优点，系统的开发周期短，成本低，电路制作容易。

更换歌曲时，硬件电路无需作任何修改，只需修改软件即可实现。

软件编程时，可用51系列单片机的汇编语言。

同时还可根据个人的习好通过软件改变节拍的延时时间，增加电子音乐的趣味性。

1.2 设计思路采用汇编语言程序设计的方法结合硬件电路设计方法，利用Lab6000实验箱上已有芯片来实现音乐盒的各项功能。

1)提出方案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。

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。

引言对于我们电子信息工程专业而言，《单片机原理与应用》是一门实用性很强的课程!在该课程的学习过程中!让我们最感兴趣的就是自己动手设计单片机控制系统。

但是，要将单片机的硬件知识与软件知识融会贯通，设计出实用的系统却是让我们颇感困难的环节。

许多同学对此感到无从下手。

其实，对于单片机应用系统的设计还是有章可循的。

单片机多用于实时工业控制、通信设备和智能仪表中。

但在某些方面,如有些教学实验中,加进一些音乐,一定会趣味横生。

本文介绍了笔者利用AT89C52型单片机和LM386型音频功率放大器构成了自动音乐播放器。

设计音乐的思想是,选一个输出位,如P1。

0端让其按音乐的变化节奏产生音频脉冲。

要产生音频脉冲,就要算出某一音频的周期(1/频率),将此周期除以2,即半周期的时间,然后利用单片机计时器计此半周期的时间。

每当计时到后就将输出脉冲的P1。

0位反相,然后重复计此半周期时间再对P1。

0反相,如此就可以在口端得到此频率的脉冲。

计数器工作在模式MODE1下,改变计数值TH0及TL0以产生不同的音频声响。

据网络调查公司Jupiter Media Metrix的统计数据显示：使用音乐播放器(不论是离线播放器还是网络播放器)的家庭用户从2000年1月的3320万猛增到2001年1月的4170万。

在工作中使用音乐播放器的专业用户数量也较去年同期上升了34.9%，从2000年1月的1160万增加到2001年1月的1570万。

以单片机为基础的本设计成本低，效果好，值得推广。

而如车载音乐播放器、能够播放流式音乐的播放器更是我们要深入的领域。

第1章绪论本设计系统是基于单片机的音乐播放器的设计，具有一定的实际意义。

因此在设计过程中，设计的系统应该考虑到播放器便捷性和稳定性，使设计的系统能够使人们的生活更加丰富多彩。

系统的设计是先是通过第2章，方案的论证，确定系统的元器件。

第3章，硬件电路的设计，硬件的设计是通过元器件的功能和使用方法进行的。

毕业设计(论文)专业班级学生姓名学号课题基于单片机的音乐器设计指导教师摘要目前市场上有很多种音乐芯片或音乐模块，可以直接产生各种曲子。

但是这种模块价格比较贵，性价比不高。

对于一些仅需要产生简单的音符或简短曲子的场合，例如智能玩具、电子贺卡等，可以使用单片机配合简单的蜂鸣器就能产生需要的音乐效果，这种方法充分发挥了单片机的优势。

本设计中，用一块AT89C52单片机给蜂鸣器不同的音频脉冲来产生不同的音调，实现演奏歌曲的功能。

同时，通过按键电路来控制歌曲的播放，并在LCD1602上显示歌曲信息。

关键词：音乐；单片机；蜂鸣器；按键；LCD1602AbstractThere are many kinds of music chips or music modules on the market at present, which can directly produce a variety of music. But these modules are expensive and low cost performance. For some only needs to generate simple notes or short tune occasions, such as intelligent toys, electronic greeting cards, the microcontroller can be used with a simple buzzer can produce the required music effect, this method makes full use of the advantages of MCU.In this design, using a AT89C52 chip to the buzzer different audio pulse to produce different tones, realize the function of play the song. At the same time, through the key circuit to control the songs, songs and display information in the LCD1602.Key words: music；MCU；buzzer；key；LCD1602目录摘要 (I)Abstract (I)1绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.2国内外研究状况 (1)1.3论文研究内容概述 (2)2硬件电路设计 (2)2.1硬件电路结构图 (2)2.2单片机模块 (3)2.2.1单片机的引脚功能 (3)2.2.2定时器 (5)2.2.3中断 (5)2.3单片机最小系统 (6)2.3.1时钟电路 (6)2.3.2复位电路 (7)2.4发声模块 (7)2.4.1蜂鸣器 (7)2.4.2驱动电路 (8)2.5按键模块 (9)2.6显示模块 (10)3软件设计 (12)3.1软件开发平台 (12)3.2单片机发音原理 (13)3.2.1音调 (13)3.2.2节拍 (14)3.2.3音符码表的编制 (15)3.3主程序流程图 (17)3.4发声模块程序设计 (18)3.5按键模块程序设计 (20)3.6显示模块程序设计 (23)4硬件仿真 (24)5总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录一硬件电路原理图 (29)附录二源程序 (30)附录三英文科技文献翻译 (39)1绪论1.1课题背景与意义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。

用单片机演奏电子乐曲课程设计报告1、课程设计目的：我们学习了一个学期的单片机，这次课程设计就是以现有的基础和能力，利用本次设计加以运用，从而达到对所学知识的巩固，更深一步的理解，面对一个电子设计，应对出系统的方案，分析出各个板块来，在对各个板块进一步的具体的设计，先进行硬件电路设计，此时一定要考虑好要用什么元件、各个元件的具体参数、是否能实现应有功能，从而得到一个完整的硬件电路。

在根据该电路设计出软件的功能模块、从而完成程序流程图，在跟据程序流程图完成程序的设计，并通过反复的调试、运行、更正，直至完成既定功能为止，最后将软件，硬件结合进行调试、运行，对其功能进行最终测试，并反复思考其测试中遇到相应问题的原因，并将其一一处理，从而完成本次设计的实验要求，以及本次课程设计的最终目的。

本课程设计教学根据课程的教学大纲的要求和单片机原理与接口实验室建设所提供的条件，安排了单片机控制系统的设计课题，从而使我们更好地掌握课堂学习的理论知识，掌握基本实践技能，并能进行一定的综合应用和探索。

通过课程设计的教学，使我们巩固和深化已学的理论知识，加强综合应用能力，训练学生掌握分析问题、解决问题的方法，培养较强的动手能力和一定的单片机应用系统的设计和调试能力。

2、课程设计要求：本次课程设计要求在一周的时间内利用实验室的现有条件或者自己的设备完成程序的编写和调试，具体要求如下：1、设计题目都需要进行硬件设计和软件设计，并调试成功；2、设计的硬件电路要包含I/O设备，并使用I/O功能；3、尽可能使用单片机的定时计数器和中断资源4、硬件可使用THDPJ-1/2型单片机开发综合实验箱，也可使用自己的硬件电路5、可用C51或汇编语言编程3、设计题目分析3．1 题目简介用单片机演奏电子乐曲，相当于制作一个带有录音播放功能的电子琴。

电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。

它在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。

1摘要本文是应用MCS-51单片机原理和控制理论设计音乐演奏控制器的硬件电路，并利用汇编语言进行程序设计。

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，再利用延迟来控制发音时间的长短。

把乐谱转化成相应的定时常数就可以从发音设备中演奏出悦耳动听的音乐。

的定时常数就可以从发音设备中演奏出悦耳动听的音乐。

这种控制电路结构简单，可*性高性高,,应用性强；软件程序适应范围广，对于不同的音乐只需要改变相应的定时常数即可。

对单片机和音乐爱好者有一定的借鉴价值片机和音乐爱好者有一定的借鉴价值目录1 1 设计目的设计目的..................................................................................................................................... .................................................................................................................................... 33 2 2 硬件电路设计及描述硬件电路设计及描述................................................................................................................. ................................................................................................................ 33 2.1 2.1 确定元器件的型号及参数确定元器件的型号及参数............................................................................................. ............................................................................................ 33 2.1.1 AT89C51单片机简介.......................................................................................... ......................................................................................... 33 2.1.2 89C51的定时的定时//计数器........................................................................................ ....................................................................................... 55 2.1.3 80C51的中断系统.............................................................................................. ............................................................................................. 77 2.1.4 2.1.4 蜂鸣器的介绍蜂鸣器的介绍................................................................................................... .................................................................................................. 110 2.1.5 DIP 2.1.5 DIP 双列直插式封装双列直插式封装....................................................................................... ...................................................................................... 110 2.1.6 2.1.6 三极管三极管.............................................................................................................. .............................................................................................................. 11 11 2.2 2.2 工作原理及原理图工作原理及原理图....................................................................................................... ...................................................................................................... 11 11 2.3 2.3 列出元器件单列出元器件单............................................................................................................... .............................................................................................................. 112 3 3 软件设计软件设计..................................................................................................................................... . (1)12 3.1演奏原理.......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 112 3.1.1如何产生音乐频率.............................................................................................. ............................................................................................. 112 3.1.2 3.1.2 如何产生节拍如何产生节拍................................................................................................... .................................................................................................. 113 3.1.3 3.1.3 歌谱歌谱................................................................................................................... .................................................................................................................. 114 3.1.4 建立步骤建立步骤............................................................................................................. ............................................................................................................ 114 3.2程序设计.......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 114 3.2.1程序流程图.......................................................................................................... ......................................................................................................... 114 3.2.3 程序程序.................................................................................................................... .................................................................................................................... 116 4参考文献...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 118 设计体会......................................................................................................................................... .. (119)1 1 设计目的设计目的利用单片机做演奏一首生日快乐歌，通过控制单片机定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲，经放大后驱动蜂鸣器发出不同音节的声音，通过软件延时来控制发音时间的长短，控制节拍。

目录一、前言二、设计课题及要求三、控制任务及要求四、单片机的硬件设计五、单片机的软件设计及要求六、软件流程图七、程序设计八、模拟调试的过程和出现的问题分析九、调试程序所用的实验设备十、毕业设计体会十一、参考文献前言单片机自20世纪70年代问世以来，作为微型计算机的一个很重要的分支，应用非常广泛，已对人类社会产生了巨大的影响。

尤其是MCS-51系列的单片机，由于其具有集成度高、功能强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于扩展和使用等优点，在我国已得到广泛的应用并收到很好的成果。

虽然世界各大公司也有各种型号的高性能单片机问世，但MCS-51系列单片机仍然是我国在单片机应用领域的首选机型。

在这我以AT89C52单片机为基础设计音乐播放器。

一、设计课题及要求本次设计的是单片机控制的音乐播放器，要使单片机播放出一首音乐。

二、控制任务及要求在调控单片机时控制面板上的扩音器能放出音乐，能通过仿真软件实现程序的完整运行。

三、硬件设计（1）、确定机型可选用AT89C52单片机，晶振频率选择6HZ。

（2）、选择元器件根据系统要求，应具有蜂鸣器及驱动电路构成单片机音乐演奏器，拟选用蜂鸣器、LCD、三极管、电阻若干、电容若干。

（3）、硬件原理本系统通过AT89C52单片机的P1.1口控制几个9012PNP三极管、三极管、LCD、扩音器等控制电磁蜂鸣器的电源通断。

单片机控制的音乐播放器原理图：四、软件设计及要求（1）、声音三要素由于人耳听觉系统非常复杂，迄今为止人类对它的生理结构和听觉特性还不能从生理解剖角度完全解释清楚。

所以，对人耳听觉特性的研究目前仅限于在心理声学和语言声学。

人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围称为声域。

在人耳的声域范围内，声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。

其中响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理量的任何复杂的声音，故又称为声音“三要素”；而在多种音源场合，人耳掩蔽效应等特性更重要，它是心理声学的基础。

【实用】单片机音乐播放器的实际制作电路
AT89S52单片机音乐播放器的仿真原理图如下图所示。

在Proteus仿真软件中，按一下按钮，蜂鸥器即可播放音乐。

实际电路核心的两个部分：一是单片机左边最小系统所需的电路部分，而仿真软件中则将这些省略了；另一个是单片机右边多了一个三极管。

之所以要加这个三极管，主要是为了放大蜂鸣器的驱动电流，而仿真软件里面所有的元件都是理想元件，所以，仿真能实现的效果，实际做出来往往没有效果。

注：要想在实际中实现满意的效果还要凭借硬件经验进行反复的摸索和尝试。

基于单片机控制的演奏音乐电路设计杨少沛（黄河交通学院机电工程学院，河南武陟 454950）摘要：单片机，是电子领域里面一种非常重要的电子元件，在现代社会电子行业里有着非常广泛的应用。

使用单片机可以完成多种设计制作，演奏音乐就是典型的一个。

本文主要通过对单片机典型电路的分析，主要论述单片机控制演奏音乐电路的设计方法。

关键词：单片机: 演奏音乐: 设计中图分类号：TP368.12文献标识码：B1 引言单片机，就是把中央处理器、存储器、定时计数器、输入输出接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。

使用它可以设计一个演奏音乐电路，开关可以设置为上电复位电路的按键。

Vcc根据上述硬件电路原理图，相应程序如下：ORG 0000HLJMP STARTORG 000BHINC 20H ; 中断服务，中断计数器加1MOV TH0, #0D8HMOV TL0, #0EFH ; 12 M晶振，形成10ms中断RETISTART：MOV SP, #50HMOV TH0，#0D8HMOV TL0, #0EFHMOV TMOD, #01HMOV IE, #82HMUSIC0：NOPMOV DPTR, #DAT ; 表头地址送DPTRMOV 20H, #00H ; 中断计数器清0MOV B, #00H ; 表序号清0MUSIC1: NOPCLR AMOV A, @A+DPTR ; 查表取代码JZ END0 是00H, 则结束CJNE A, #0FFH, MUSIC5LJMP MUSIC3MUSIC5: NOPMOV R6, AINC DPTRMOV A, BMOV A, @A+DPTR ; 取节拍代码R7MOV R7， ASETB TR0 ; 启动计数MUSIC2: NOPCPL P1.7MOV A, R6MOV R3， ALCALL DELMOV A, R7CJNE A,20H, MUSIC2 ; 中断计数器（20H）=R7否？不等，则继续循环MOV 20H, #00H ; 等于，则取下一代码INC DPTRINC BLJMP MUSIC1MUSIC3：NOPCLR TR0 ; 休止100msMOV R2，#0DHMUSIC4：NOPMOV R3，#0FFHLCALL DELDJNZ R2, MUSIC4INC DPTRLJMP MUSIC1END0：NOPMOV R2, #64H ; 歌曲结束，延时1s后继续MUSIC6：MOV R3，#00HLCALL DELDJNZ R2，MUSIC6LJMP MUSIC0DEL：NOPDEL3：MOV R4，#02HDEL4：NOPDJNZ R4，DEL4NOPDJNZ R3，DEL3RETNOPDAT：DB 26H,20H,20H,20H,20H,20H,26H,10H,20H,10H,20H,80H,26H,20H,30H,20H DB 30H,20H,39H,10H,30H,10H,30H,80H,26H,20H,20H,20H,20H,20H,1CH,20HDB 20H,80H,2BH,20H,26H,20H,20H,20H,2BH,10H,26H,10H,2BH,80H,26H,20HDB 30H,20H,30H,20H,39H,10H,26H,10H,26H,60H,40H,10H,39H,10H,26H,20HDB 30H,20H,30H,20H,39H,10H,26H,10H,26H,80H,26H,20H,2BH,10H,2BH,10HDB 2BH,20H,30H,10H,39H,10H,26H,10H,2BH,10H,2BH,20H,2BH,40H,40H,20HDB 20H,10H,20H,10H,2BH,10H,26H,30H,30H,80H,18H,20H,18H,20H,26H,20HDB 20H,20H,20H,40H,26H,20H,2BH,20H,30H,20H,30H,20H,1CH,20H,20H,20HDB 20H,80H,1CH,20H,1CH,20H,1CH,20H,30H,20H,30H,60H,39H,10H,30H,10HDB 20H,20H,2BH,10H,26H,10H,2BH,10H,26H,10H,26H,10H,2BH,10H,2BH,80HDB 18H,20H,18H,20H,26H,20H,20H,20H,20H,60H,26H,10H,2BH,20H,30H,20HDB 30H,20H,1CH,20H,20H,20H,20H,80H,26H,20H,30H,10H,30H,10H,30H,20HDB 39H,20H,26H,10H,2BH,10H,2BH,20H,2BH,40H,40H,10H,40H,10H,20H,10HDB 20H,10H,2BH,10H,26H,30H,30H,80H,00HEND4 小结通过上述电路设计，加以电子焊接制作，就可以制作完成一个由单片机控制的演奏音乐电路。

基于51单片机的音乐播放设计摘要为方便人们的日常生活，优化学校、机关等单位的计时系统，采用以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AT89S52的定时和计数功能，来完成时间的显示和定时功能。

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

通过音频功率放大器，将单片机输出的信号放大，再通过喇叭播放乐曲。

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，再通过串口接入PC机，这样就能从PC机上将用C语言编写的程序下载到单片机上。

最后可在数码管上显示时间，当定时时间到后，喇叭自动播放一段连续的音乐。

此设计摆脱了传统闹钟的刺耳声音，取而代之的是美妙的音乐，能为人们的日常生活提供准确的计时，且成本低廉，值得推广。

关键词：音乐播放；音频转换；时间显示；ULN2003Music playback design based on 51 single chip microcomputerAbstractFor the convenience of People's Daily lives, to optimize the timing system schools, agencies and other units, on the basis of the single chip microcomputer was adopted to design a kind of automatic music player.This design using the single chip microcomputer AT89S52 timing and counting functions, to complete the time display and timing functions.And, by the setting of the initial value of timer to generate different frequencies of sound, using a timer interrupt to complete control of the beat of the music length.Through the audio power amplifier, MCU output signal amplification, then play the music over the loudspeaker.Through MAX232 chip, can convert the voltage of power supply voltage of PC and microcontroller, through a serial port connected to the PC, so you can from the PC will be written in C language program downloaded to the microcontroller.Finally on the digital tube display time, when the time to regularly, speakers play a continuous music automatically.This design to get rid of the traditional alarm clock sharp voice, instead, the wonderful music, can offer the accurate timing for People's Daily lives, and low cost, is worth promoting.Key words:Music playback;Audio conversion;Time display;ULN2003目录1 总体设计 (1)2 硬件设计 (2)2.1 AT89S52型单片机介绍 (2)2.2 ULN2003及外围电路的设计 (2)2.3 串行通信和MAX232芯片 (3)2.4 AT89S52的定时/计数器概述 (3)2.5 LED显示 (5)3 软件设计 (6)3.1 音乐编程原理及其流程图 (6)3.1.1 产生声音信号 (6)3.1.2 产生节拍信号 (6)3.1.3 音频转换 (7)3.2 时间显示程序设计 (8)4 仿真及调试过程 (9)4.1 硬件调试过程 (9)4.2 软件仿真过程 (9)5 结束语 (11)参考文献 (12)1 总体设计在基于单片机的自动音乐播放器中，采用AT89C52RC型单片机为硬件基础，通过C语言对芯片进行编程。

课时授课计划专业：班级：授课日期：年月曰教师:熟悉单片机最小系统的组成，掌握基本指令的应用，学会调试和修改程序。

AT89C52单片机功能、LM386芯片引脚功能。

随着电子技术的飞速发展，80年代出现了音乐集成电路。

这是一种封装在小型印刷电路板上的大规模集成电路。

当触发端输入一个触发信号，它就会按内部存储好的程序，发出一曲优美动听的音乐。

近年来，又出现了内存语言程序或声响程序的集成电路，触发后，会发出如“谢谢光临”、“请注意倒车”、“抓小偷”等语言声或模拟动物叫声、叮咯声、警笛声等声响。

这种集成电路已被广泛应用于电子玩具、门铃、钟表或报警装置上。

电路原理图章节内容实验六单片机的音乐演奏电路的设计与制作教学方式实践教学教学时数8学时U3ATSPSSI卄州州FltthtlC?SCpFXSPl］OKE>養2□ME二熏2usedPJOJI1啄GHDC3IQVCC HMJIJ教学目的与要求教学重点教学难点电路原理，程序编写，keil编程软件的使用。

复习提问各电子元器件的质量检测。

导入新课二、程序流程图音乐演奏电路的程序设计流程图如 1所示。

起始地址第1次按T （?按G 找数计数指针初值置対。

y 取简谱码指针125毫秒后T0放开至栢关更取码停止计数器載入计校指针简请码已结束i=l 初始H计次1=5?Y按第i 次取节拍音频值Y125亳秒后取简 语码指宅十仙1至1^0］：£中取码我入取到的音符码节拍音频值是否为0重设i 十数值三、具体程序ORG JMP ORG JMP START: MOV MOV JB 00H START 0BH TIM0;TIMERO CALL JNB MOV START0: MOV NEXT: MOV MOV MOVCMOVJZ _________ ANL TMOD.#00000001B :IE.#10000010B :P 3.4.$ : DELAY1 : P 3.4.$ :T0 31H.#00 : 主程序起始地址 跳至主程序中断起始地址 跳至TIMER0中断子程序 设 TIMER0在 MODE1 中断使能 第一次按T0？ 消除抖动 放开？按T0次数计数指针初值为00H30H,#LOW SONG A,30H DP TR,#TABLE A,@A+D PTR R2,A ; END0 ;A.#0FH :取简谱码指针（第1首）至相关页取码，高4位为音符的高低 低4位为音符的节拍检查简谱码是否已结束（有无 00?） 取节拍"低 4位）MOV R5,A ；仔入R5,节拍的时间MOV A,R2SWA P AANL A,#0FH ; 取音频值（高4位）JNZ SING ; 是否为0,是0则不发音CLR TR0JMP D1SING: DEC A ; 因0不列入MOV 22H,A ; 存入（22H）RL A ; 乘2MOV DP TR,#TABLEMOVC A,@A+D PTR ; 至TABLE取码，取T的值MOV TH0,A ; 取到的咼位子节存入TH0MOV 21H,A ; 取到的咼位子节存入（21H）MOV A,22H ; 再载入取到的音符码RL A ; 乘2INC A ; 加1MOVC A,@A+D PTR ; 至TABLE取相对的低位字节计数值MOV TL0,A ; 取到的低位字节存入TL0MOV 20H,A ; 取到的低位字节存入（20H）SETB TR0 ; 启动TIMER0D1: CALL DELAY讲INC 30H ; 取简谱码指针加1JMP NEXTEND0: CLR TR0 ; 停止计数器授MOV A,31H ; 载入计次指针XRL A,#00H ; 是否按第1次？JNZ END1 ; 不是则跳至END1新JB P3.4,$ ; 按第2次？CALL DELAY1 ; 消除抖动课JNB P 3.4,$ ; 放开否？INC 31H ; 计次地址（31H）加1MOV 30H,#LOW SONG1 ;第2首歌指针JMP NEXTEND1:MOV A,31H ; 载入计次指针XRL A,#01H ; 是否按第2次？JNZ END2 ; 不是则跳至END2JB P3.4,$ ; 按第3次？CALL DELAY1 ; 消除抖动JNB P 3.4,$ ; 放开否？INC 31H ; 计次地址（31H）加1MOV 30H,#LOW SONG2 ;第3首歌指针JMP NEXTEND2:MOV A,31H ; 载入计次指针XRL A,#02H ; 是否按第3次？JNZ END3 ; 不是则跳至END3JB P3.4,$ ; 按第4次？CALL DELAY1 ; 消除抖动JNB P 3.4,$ ; 放开否？INC 31H ; 计次地址（31H）加1MOV 30H,#LOW SONG3 ;第4首歌指针JMP NEXTEND3:MOV A,31H ; 载入计次指针XRL A,#03H ; 是否按第4次？JNZ END4 ; 不是则跳至END4JB P3.4,$ ; 按第5次？CALL DELAY1 ; 消除抖动--------- JNB— P3.4,$ ■放开否?------------------------------ INC 31H ■计次地址（31H）加1MOV 3OH,#LOW SONG4 ; 第5首歌指针JMP NEXTEND4:MOV A,31H ■载入计次指针XRL A,#04H ■是否按第5次？JNZ END5 ■不是则跳至END5JB P3.4,$ ■按第6次？CALL DELAY1 ■消除抖动JNB P 3.4,$ ■放开否？INC 31H ■计次地址（31H）加1MOV 3OH,#LOW SONG5 ■第6首歌指针JMP NEXTEND5:JMP START ■回到第1次位置TIMO: P USH ACC ■将A的值暂存于堆栈P USH PSW ■将PSW勺值暂存于堆栈SETB RSO ■设工作寄存库1, RS0=1,RS1=0CLR RS1讲MOV TL0,20H ■重设计数值MOV TH0,21H授CPL P 1.0 ■将P1.0位反相POP PSW ■至堆栈取回PSW勺值POP ACC ■至堆栈取回A的值新RETI 返回主程序DELAY: MOV R7,#02 ^125 毫秒课D2: MOV R4,#125课D3: MOV R3,#248DJNZ R3,$DJNZ R4,D3DJNZ R7,D2DJNZ R5, DELAY ■决定节拍RETDELAY1:MOV R4,#20D4: MOV R3,#248DJNZ R3,$DJNZ R4,D4RETORG 300HTABLE:DW 64260,64400,64524,64580DW 64684,64777,64820,64898DW 64968,65030,65058,65110DW 65157,65178,65217SONG:;第1首歌哈巴狗■ dDB 42H,42H,42H,52H,64H,04HDB 62H,62H,62H,72H,84H,04HDB 92H,92H,82H,72H,64H,04HDB ■2 82H,82H,52H,62H,44H,04H;2 DB 42H,42H,42H,52H,64H,04HDB 62H,62H,62H,72H,84H,04HDB 92H,92H,82H,72H,64H,04HDB 82H,82H,52H,62H,44H,04HDB 00HSONG1:第2首歌生日快乐■ dD B82H,01H,81H,94H,84HDB 0B4H,0A4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84H DB 0C4H,0B4H,04H；2 DB82H,01H,81H,0F4H,0D4H DB 0B4H,0A4H,94HDB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4H DB 0C4H,0B4H,04H DB 00HS0NG2:第 3 首歌 不倒翁,1DB 84H,94H,88H DB 64H,54H,68H DB 84H,64H,54H,44H DB ,2 62H,82H,42H,62H,58H ,2 DB 84H,94H,88H DB 64H,54H,68H DB 84H,64H,54H,44H DB 52H,42H,52H,62H,48H DB 00HS0NG3:第 4 ・d 首歌 妹妹背着洋娃娃,1 DB84H,02H,82H,64H,54H DB 64H,54H,48HDB 64H,02H,52H,44H,24H DB ；2 14H,24H,18H ,2DB 24H,02H,22H,42H,24H DB 44H,54H,68HDB 54H,02H,52H,84H,84H DB 54H,64H,48H DB 00HS0NG4:第 5 首歌 两只老虎,1 DB44H,54H,64H,44H DB 44H,54H,64H,44H DB 64H,74H,88H DB 64H,74H,88H,2 DB82H,92H,82H,72H,64H,44H DB 82H,92H,82H,72H,64H,44H DB 44H,84H,48H DB 44H,14H,48H DB 00HS0NG5:第 6 ■1 首歌 三只小猫,1 DB 62H,82H,82H,62H,98H DB 92H,0B2H,0B2H,82H,98H DB 62H,82H,82H,52H,68H DB -2 92H,0B2H,0B2H,82H,98H ,2DB 62H,82H,82H,62H,92H,92H,94H DB 92H,0B2H,0B2H,92H,84H,94H DB 0B8H,0B4H,04H DB 00HEND五、硬件电路及程序的调试在调试的过程中所遇到的问题及解决方法:当电路第一次接通电源的瞬间，变压器闪出火花，发出一声“砰”的响声，实验供 电回路电源关断。