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音乐盒的设计

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音乐盒的设计 1技术要求 能够产生低中高三个音调的7个标准音阶DO,RE,M,FA,SO,LA,SI；并在按下相应的数字键的时候数码管显示相应数字；自选一首歌曲，查找到相关的乐谱，确定音阶和节拍，并编写相关的源程序是蜂鸣器能够播放出该歌曲。 2设计方案及实现 2.1 方案一 任务要求：以89s51为核心，根据设计指标设计电路的框图，画出电路逻辑图和装配图，查阅资料，确定所需各元器件型号和参数，自拟调整测试方法，并调试电路使其达到设计指标要求。 2.1.1方案设计 根据任务要求,可以通过以下原理图（图2-1）来实现该音乐盒的设计。 复位电路

琴键 电路 P0.0 | P0.7

P1.0

时钟电路 单片机 80c51

图2-1

本方案的琴键输入是通过独立式键盘来完成的,这样便于控制且直观，如上图设计原理所示我们可以画出比较直观的流程图如图 2-2所示。

图2-2 主流程图 中断程序流程图 N Y 等待中断，判断是否中断 判断是否抖动 Y 居于上述流程图我们可以通过proteus软件画出该实验的原理图（图2-3）： 图2-3 2.1.2方案实现 对于音乐盒而言发出悦耳的音乐是其最主要的功能，那么对于使用单片机来制作出来的音乐盒怎么实现音符的发声呢？ 通过查看资料我们知道音符的发音主要靠不同的音频脉冲。利用单片机的内部定时器/计数器0，使其工作在模式1，定时中断，然后控制引脚的输出音乐（本实验采用P1.0做为输出引脚）。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反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。 具体做法如下所示（以中音DO为例）： 例如：中音1（DO）的音频=523HZ,周期T=1/523s=1912 定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2=956 定时器956的计数值=定时时间/机器周期=956/1=956(时钟频率=12MHZ) 装入T0计数器初值为65536-956=64580 将64580装入T0寄存器中，启动T0工作后，每计数956次时将产生溢出中断，进入中断服务时，每次对P1.0引脚的输出值进行取反，就可得到中音DO（523HZ）的音符音频。将51单片机内部定时器工作在计数器模式1下，改变计数初值TH0,TL0以产生不同的频率。下表2-1是C调各音符频率与计数初值T的对照表：

表2-1 C调各音符频率与计数初值T的对照表 音符 频率（Hz）/初值() 音符 频率（Hz）/初值() 低1DO 262/63627 中1DO 523/64580 高1DO 1042/65056 低2RE 294/63835 中2RE 589/64687 高2RE 1245/65134 低3M 330/64021 中3M 661/64780 高3M 1318/65157 低4FA 350/64107 中4FA 700/64822 高4FA 1397/65178 低5SO 393/64264 中5SO 786/64900 高5SO 1568/65217 低6LA 441/64402 中6LA 882/64969 高6LA 1760/65252 低7SI 495/64526 中7SI 990/65031 高7SI 1967/65282 2.1.2.1 详细参数 本实验以Intel公司的80c51为核心，配合键盘系统，放大电路，时钟电路和

数码管显示电路实现音乐的演奏。 80C51: 高性能的静态80C51 设计 由先进CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器 全部支持12 时钟和6 时钟操作 P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含128 字节和256 字节RAM 32 条I/O 口线 3 个16 位定时/计数器 6 输入4 优先级嵌套中断结构 1 个串行I/O 口 可用于多机通信 I/O 扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围，频率可降至0 。可实现两个由软件选择的节电模式，空闲模式和掉电模式，空闲模式冻结CPU但RAM定时器，串口和中断系统仍然工作掉电模式保存RAM的内容 但是冻结振荡器 导致所有其它的片内功能停止工作。由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据 运行可从时钟停止处恢复。 键盘系统： 键盘系统的链接电路图如图2-31所示： 图2-31 当用手按下一个键时，往往按键在闭合位置和断开位置之间跳几下才稳定到

闭合状态的情况；在释放一个键时，也回会出现类似的情况。这就是抖动。抖动的持续时间随键盘材料和操作员而异，不过通常总是不大于10ms。很容易想到，抖动问题不解决就会引起对闭合键的识别。用软件方法可以很容易地解决抖动问题，这就是通过延迟10ms来等待抖动消失，这之后，在读入键盘码。具体编码如下所示 MAI: CLR TR0 ；关闭上一次定时，进入下一次按键判断 MOV TMOD, #01H MOV IE, #82H MOV A, P1 MOV 30H, A ；保存键盘状态值 LCALL D10MS ；延迟10ms消除抖动 MOV A , P1 ；再读键盘状态 CJNE A, 30H, MAI ；两次结果不同，是抖动引起，转MAI 放大电路分析如图2-4所示： 图2-4放大电路输出原理图

此部分的放大电路简单容易实现。可以采用一个小功率PNP型硅管9012，利用“分压 偏置式工作点稳定直流通路”，达到了对静态工作点的稳定。分压电阻分别选择1K和5.5K。蜂鸣器一端接+5V电压，一端接晶体管的发射极。由P1.0输出预定的方波，加到晶体管进行放大，再输出到嗡宁器，很好的实现了频率、声音的转换。 时钟电路如图2-5所示： 此系统的时钟电路设计是采用内部方式，即是利用芯片内部的振荡电路。MCS-51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。电容值选择22μF，所以此系统电路的晶体振荡器的值为6 MHz。 图2-5 MSC-51片内振荡电路 2.1.2.2 程序的编写

源程序如下所示：

NUMTIM EQU 20H GEWEI EQU 21H SHIWEI EQU 22H SCANLED EQU 23H ORG 0000H LJMP MAI ORG 000BH LJMP TIM ORG 100H MAI: MOV R2,#3FH MOV P2,R2 ；让数码管显示0 CLR TR0 ；关闭上一次定时，进入下一次按键判断 MOV TMOD, #01H MOV IE, #82H MOV A, P0 ；再读键盘 MOV 30H, A LCALL D10MS ；延迟10ms消除抖动 MOV A , P0 ；再读入键盘状态 CJNE A, 30H, MAI ；两次结果比较，不同是引起抖动，转向MAI JNB P0.0, N1 JNB P0.1, N2 JNB P0.2, N3 JNB P0.3, N4 JNB P0.4, N11 JNB P0.5, N6 JNB P0.6, N7 JNB P0.7, N8 N11: LJMP N5 N6: LJMP LA ;JNB的跳转范围限定在256B，所以使用LJMP跳转 N7: LJMP HAHA N8: LJMP HEHE N1: MOV DPTR, #TAB ；设定音阶1的定时时间 MOV A, #00H MOVC A, @A+DPTR MOV R1, A MOV A, #01H MOVC A, @A+DPTR MOV R0, A MOV TH0, R1 MOV TL0 ,R0 SETB TR0 MOV A,#06H MOV P2,A RE1: JB P0.0, MAI ；判断琴键1是否释放 AJMP RE1 N2: MOV DPTR, #TAB ；设定音阶2的定时时间 MOV A, #02H

MOVC A, @A+DPTR MOV R1, A MOV A, #03H MOVC A, @A+DPTR MOV R0, A MOV TH0, R1 MOV TL0, R0 SETB TR0 MOV A,#5BH MOV P2,A RE2: JB P0.1,MAI AJMP RE2 N3: MOV DPTR, #TAB ；设定音阶2的定时时间 MOV A, #04H MOVC A, @A+DPTR MOV R1, A MOV A, #05H MOVC A, @A+DPTR MOV R0, A MOV TH0, R1 MOV TL0, R0 SETB TR0 MOV A,#4FH MOV P2,A RE3: JB P0.2,N9 AJMP RE3 N9: LJMP MAI N4: MOV DPTR, #TAB MOV A, #06H MOVC A, @A+DPTR MOV R1, A MOV A, #07H MOVC A, @A+DPTR MOV R0, A MOV TH0, R1 MOV TL0, R0

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智能数字音乐盒的设计与实现

智能数字音乐盒的设计与实现

智能数字音乐盒的设计与实现林倩;李宽;朵玉顺【摘要】随着科技的飞速发展,人们的生活节奏越来越快,多数人长期处于压力过大的状态.音乐对于调节人的心理压力来说是一种很有效的方式,因此,各式各样的音乐盒开始普及.由于容量大、操作方便、价格便宜等优点,数字音乐盒逐渐成为人们的首选.这里以电子技术为基础,设计了一款数字音乐盒.它以单片机为核心,主要由外围控制电路、外接电路、发声电路、电源电路等组成整个系统.音乐的播放可用按键或者红外遥控器实现,同时还可以播放外接设备中的音乐.该系统电路结构简单、功能强大、具有很强的实用性;软件设计简便易懂,适用范围广,具有广泛的可移植性,对于不同音乐只需改变相应的程序即可.此外,系统还扩展了部分功能,设计了外接播放设备的接口,人们可以随意切换自己喜欢的音乐.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2019(043)006【总页数】5页(P46-50)【关键词】单片机;音乐盒;智能;电路【作者】林倩;李宽;朵玉顺【作者单位】青海民族大学物理与电子信息工程学院,青海西宁810007;青海民族大学物理与电子信息工程学院,青海西宁810007;青海民族大学物理与电子信息工程学院,青海西宁810007【正文语种】中文【中图分类】TP368.11 引言音乐盒的起源可以追溯到中世纪欧洲文艺复兴时期，有着几百年的发展历史，是人类文明发展史上的一个见证。

传统音乐盒也就是机械式音乐盒，被称为“可发出声音的组钟”，由金属的撞击而产生声音，因此发音比较单调[1]。

同时，由于制作要求较高，造成制造成本过高，不能进行批量生产。

随着科技的迅速发展，基于电子技术的数字音乐盒已经以各种形式取代了传统音乐盒。

这里以单片机技术为核心设计了一款智能数字音乐盒[2]。

这种以微控制器为核心的数字音乐盒具有功能强大、体积小、价格低廉、使用方便等优点，可以在很多领域得到广泛的应用。

2 系统总体设计2.1 系统构架的设计思路这里以STC89C52单片机为控制核心构成数字音乐盒的基本系统结构,加上外围的控制电路、外接电路、发声电路、电源电路，共同组成整个系统[3]。

八音盒设计课程设计说明书

八音盒设计课程设计说明书

1概述设计一个八音盒，以扬声器作为发声装置，用16个LED小灯作为显示装置，以4x4键盘作为功能按键，八音盒中预存4首不同节拍的乐曲，用户可以选择播放模式。

播放时在单色LED显示器上显示出所播曲目的编号和曲目名称，16个小灯随着音乐节拍变化而变化。

1.1组员分工张磊：软件编程于海彬：软件编程，显示模块彭彬：曲目乐谱编码，曲目播放模块以及实验报告代涛：硬件焊接，以及实验报告1.2操作说明键1：播放曲目1键2：播放曲目2键3：播放曲目3键4：播放曲目4键0：暂停/恢复播放键5：终止播放键6：随机播放2设计方案2.2系统功能播放分两种模式：随机播放和选择播放。

随机播放从4首预存曲目中随机选出一首曲目播放，选择播放模式由用户指定要播放的曲目。

播放时可以暂停播放或终止播放。

按下暂停/恢复键可暂停或恢复播放，按下终止键可以终止播放。

播放时在单色LED显示器上显示出所播曲目的编号和曲目名称。

播放时16个小灯随着音乐节拍变化而变化，小灯的具体亮灭模式自行设定。

2.2设计思路首先确定4x4键盘的扫描程序，然后编写发声程序，将歌曲录入尝试播放，确定各按键功能，编写数码管程序显示歌曲名称，利用寄存器外拓接口，控制小灯随频率变化亮灭。

2.3键盘的识别键盘的确定功能，就是判断键盘中的那一个键按下，确定所在行列位置。

通常采用逐行（或逐列）扫描查询识别。

具体过程是：依次轮流是列线中的一列输出低电平，其它三位为高电平，再在相应的顺次读行输出口的电平状态，如某行为低电平，则该行与置为低电平的列线相交叉处的按键即为闭合的按键，对应的在单片机内部进行调用播放歌的序号。

按键去抖动，通常采用软件延时的方法：在第一次检测到有键按下时，执行一段延时10ms的子程序后，再确认电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状态电平，则确认真正有键按下，进行相应处理工作，消除了抖动的影响。

2.4音乐盒显示部分七段LED数码管构成“日”字形，还有一只发光二极管作为小数点。

多彩音乐盒的原理

多彩音乐盒的原理

多彩音乐盒的原理
多彩音乐盒是一种小型装置，可以播放不同的音乐。

其原理基于机械装置和音乐盒特有的音片设计。

首先，多彩音乐盒内部的核心部件是音片。

音片由许多小孔组成，每个小孔代表一个音符。

这些小孔会与激发机构相对应，当激发机构在正确的位置时，它们会使音片产生共鸣，从而发出音乐。

其次，音片放置在一个旋转的圆盘上。

这个圆盘通过手工或电动的方式进行旋转。

当圆盘旋转时，激发机构会按照一定的顺序触发音片，使其发声。

激发机构包括针、杠杆和框架等组件，负责触碰音片的相应位置。

而激发机构的触发是由一个编钟音片或一段编钟音符进行控制的。

编钟音片上的突起会与激发机构中的脱离装置相连，当编钟音片滑过的同时，突起会将脱离装置抬起，从而触发激发机构。

此外，多彩音乐盒还配备了一个发条装置。

使用者需要旋转发条才能提供播放音乐所需的动力。

发条装置将储存的弹力释放到音片上，使其产生震动，从而发声。

在播放音乐的过程中，音片会按照不同的排列顺序和节奏触发激发机构。

每个音符之间的间隔可以通过调整音片上的小孔位置来实现。

通常，较长的音符对应着更大的孔，而较短的音符则对应着较小的孔。

总结起来，多彩音乐盒的原理是通过音片、激发机构和编钟音片等组件相互配合，使得音片在旋转的圆盘上发出音乐。

发条装置提供动力，编钟音片控制激发机构的触发，而音片的排列顺序和节奏则通过小孔的位置和大小来决定。

这样，就实现了多彩音乐盒的播放功能。

基于单片机的音乐盒设计毕业论文

基于单片机的音乐盒设计毕业论文

2014届本科毕业论文基于单片机的音乐盒设计姓名：张静伟系别：物理与电气信息学院专业：通信工程学号：100313037指导教师：吕广申2014年4月20日目录摘要与关键词 (II)0 引言.............................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1 整体设计方案.............................................................................................................. 错误!未定义书签。

1.1 系统总体结构框图........................................................................................... 错误!未定义书签。

1.2 对音乐盒基本功能介绍................................................................................... 错误!未定义书签。

1.3 系统相关软件介绍........................................................................................... 错误!未定义书签。

2 系统整体硬件介绍...................................................................................................... 错误!未定义书签。