摘要
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，能演奏和旋音乐，功能多，外观效果多彩，使用方便，并具有一定的商业价值。
关键词：音乐盒；单片机；稳压电源
ABSTRACT
Along with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. This music box is the design of components single chip electronic music box, small volume, light weight, can play music, the function and the effect of exterior, colorful, easy to use, and has certain commercial value.
KEY WORDS：M usic Box; Single Chip Micro-computer; Voltage Regulator Power Supply
目录
1 绪论 (1)
1.1课题意义 (1)
1.2主要研究工作 (2)
2 音乐盒发音原理及程序设计 (3)
2.1播放音乐的原理 (3)
2.2音符频率的产生 (3)
2.3节拍频率的产生 (5)
2.4 歌曲的编码改写实例 (6)
2.5 程序调试 (10)
3 音频驱动电路的设计 (13)
3.1 LM386的介绍 (13)
3.2 音频驱动电路 (14)
4 选歌按键的设计 (17)
4.1按键概述 (17)
4.2矩阵键盘的设计 (18)
4.3键盘的抖动问题 (19)
5 音乐盒显示部分 (20)
5.1七段LED数码管结构 (20)
5.2播放音乐序号的显示 (21)
5.3播放音乐时间的显示 (21)
5.3.1动态显示原理 (21)
5.3.2动态显示驱动 (22)
5.3.3 LED显示 (22)
6 直流稳压电源 (23)
6.1直流稳压电源的设计思路 (23)
6.1.1桥式整流电路 (23)
6.1.2滤波电路 (23)
6.1.3集成稳压器 (24)
6.1.4直流稳压电路图 (24)
总结 (26)
参考文献 (27)
致谢 (28)
基于单片机的音乐盒研究与设计
1 绪论
1.1课题意义
音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的钟塔报时，而将大小的钟表装上机械装置，被称为“可发出声音的组钟”。音乐盒有着300多年的发展历史，是人类文明发展的历史见证。
传统的音乐盒多是机械音乐盒，其工作原理是通过齿轮带动一个带有铁钉的铁桶转动,铁桶上的铁钉撞击铁片制成的琴键，从而发出声音。但是，机械式的音乐盒体积比较大，比较笨重，且发音单调。水、灰尘等外在因素，容易使内部金属发音条变形，从而造成发音跑调。另外，机械音乐盒放音时为了让音色稳定,必须放平不能动摇，而且价格昂贵，不能实现大批量生产。
本文设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小巧，音质更优美且能演奏和弦音乐。电子式音乐盒动力来源是电池，制作工艺简单，可进行批量生产，所以价格便宜。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。另外，可以设计彩灯外观效果，增设放歌时间、序号显示灯功能，使音乐盒的功能更加丰富，如图1-1所示。
图1-1 单片机与音乐盒功能图
顺便指出，我在设计中选择了AT89S51单片机。主要是因为89S51支持
ISP（In System Programming,即“在线可编程”），这个功能是89C51所不具备的。
1.2 主要研究工作
在本设计中，首先提出了发音盒的整体设计方案；然后对音乐盒所播放的音乐进行了程序设计；其次设计了音频驱动电路，以驱动播放扬声器；最后设计了直流稳压电源，用于为单片机和音频部分、显示部分提供稳定的+5V电压。
2 音乐盒的发音原理及程序设计
2.1播放音乐的原理
发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素，一个是音调，另一个是音符。首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。
另外，音符的频率有所不同。基于上面的内容，这样就对发音的原理有了一些初步的了解。
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P3.0引脚的输出音乐。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。
2.2音符频率的产生
音符及定时器初始值：
μ
例如：中音1（do）的音频=523HZ,周期T=1/523s=1912s
μsμ
定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2=956
s
μsμsμ
定时器956的计数值=定时时间/机器周期=956/1=956(时钟频率
s
=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P3.0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：
图2-1 歌曲五线谱与简谱
以第一个音符“3”为例，它是中音3M，在音乐简谱中占1/2个节拍，根据上述的编码方法，将其编码为64H。
这首歌编码后的代码为：
DB 64H,84H,92H,91H,81H,93H,61H,54H,62H
DB 82H,92H,91H,81H,92H,64H,62H,82H,92H,91H,81H,93H,61H
DB 54H,82H,62H,51H,61H,51H,41H,52H,24H,92H,54H,82H,64H,52H
DB 42H,94H,82H,62H,51H,61H,51H,41H,52H,24H
DB 00H
具体的音乐编程如下所示：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP WAISEV
ORG 000BH
LJMP T0SEV
ORG 0030H
MAIN: MOV TMOD, #01H
SETB EA
SETB EX0
SETB IT0
SETB ET0
START: MOV 30H,#00H
L0: MOV A,30H
CJNE R0,#0,L1
AJMP L0
L1: CJNE R0,#1,L2
MOV DPTR,#FIRST
AJMP CODE
L2: CJNE R0,#2,L3
MOV DPTR,#SECOND AJMP CODE
L3: CJNE R0,#3 ,DELAY1 MOV R0,#00H
AJMP L0
CODE: MOVC A,@A+DPTR
MOV R2,A
CJNE A,#00H,NEXT1 CLR TR0
SJMP START
NEXT1: MOV A,R2
ANL A,#0FH
MOV R5,A
MOV A,R2
SWAP A
ANL A,#0FH
JNZ SING
CLR TR0
SJMP D1
SING: DEC A
CLR C
RL A
MOV 22H,A
MOV DPTR,#TABLE
MOVC A,@A+DPTR
MOV TH0,A
MOV 21H,A
MOV A,22H
ADD A,#1
MOVC A,@A+DPTR MOV TL0,A
MOV 20H,A
MOV P1,A
SETB ET0
SETB TR0
D1: LCALL DELAY CLR TR0
INC 30H
SJMP L0
T0SEV: PUSH ACC
PUSH PSW CLR TR0
MOV TL0,20H
MOV TH0,21H
CPL P3.0
POP PSW
POP ACC
SETB TR0
RETI
DELAY:MOV R7,#03
D2: MOV R4,#250
D3 : MOV R3,#123
D30: DJNZ R3,D30 DJNZ R4,D3
DJNZ R7,D2
DJNZ R5,DELAY RET
DELAY1: MOV R1,#20
D4: MOV R6,#248
D40: DJNZ R6,D40
DJNZ R1,D4
RET
WAISEV: INC R0
MOV 30H,#00H
RETI
FIRST: DB 82H,01H,81H,94H,84H,0B4H,0A4H,04H ；第一首歌 DB 82H,01H,81H,94H,84H,0C4H,0B4H,04H
DB 82H,01H,81H,0F4H,0D4H,0B4H,0A4H,94H
DB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4H,0C4H,0B4H,04H
DB 00H
SECOND: DB 64H,84H,92H,91H,81H,93H,61H,54H ；第二首歌
DB 62H,82H,92H,91H,81H,92H,64H,62H
DB 82H,92H,91H,81H,93H,61H,54H,82H
DB 62H,51H,61H,51H,41H,52H,24H,92H
DB 54H,82H,64H,52H,42h,94H,82H,62H
DB 51H,61H,51H,41H,52H,24H,
DB 00H
TABLE: DB 0FBH,08H,0FBH,92H,0FCH,0EH,0FCH,4BH
DB 0FCH,0AFH,0FDH,0CH,0FDH,36H,0FDH,80H
DB 0FDH,0C3H,0FEH,07H,0FEH,30H,0FEH,70H
DB 0FEH,89H,0FEH,0B0H,0FEH,0D4H,0FEH,0F5H
2.5 程序调试
本设计中，我采用伟福6000仿真器对程序进行调试。在伟福仿真器上试验十分地简单方便，能够对程序的运行状态一目了然。
（1）对程序进行编译，确保程序能够正确运行。编译结果如图2-2所示。
图2-2 程序编译图
（2）将编译成功的程序开始运行，其中数据的变化状态如图2-3示，CPU
的运行状态和程序的执行状态如图2-4所示。
图2-3 数据的变化状态图
我们提前输入了所播放音乐的编码，在程序正确运行中，当选定歌曲并且
从P3.0引脚输出音乐时，我们可以看到数据框中的相应数据被读出。
图2-4 CPU的运行状态图以及程序运行状态图
在程序的正确运行中，我们可以看到CPU的各个寄存器中的变化，另外执行中断服务程序时，我们还可以看到堆栈指针的变化，执行保护现场和恢复现
场的操作。
3 音频驱动电路的设计
LM386是美国半导体公司生产的音频功率放大器，是低频的功率放大IC。LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。
3.1 LM386的介绍
LM386内部电路原理图如图3-1所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。
图3-1 LM386内部电路原理图
第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路的有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。
第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。
第三级中的T 8和T 9管复合成PNP 型管，与NPN 型管T 10构成准互补输出级。二极管D 1和D 2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。
引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL 电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。
电阻R 7从输出端连接到T 2的发射极，形成反馈通路，并与R 5和R 6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。
本设计中采用的LM386的外形和引脚如图3-2所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和接地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10。F μ查LM386的datasheet ，电源电压为4-12V 或5-18V(LM386N-4)；静态消耗电流为4mA ；电压增益为20-200dB ；在1、8脚开路时，带宽为300KHz ；输入阻抗为50K ；音频功率0.5W 。
图3-2 LM386的外形和引脚的排列
3.2 音频驱动电路
本文设计的音频驱动电路如图3-3所示。在单片机输出音乐引脚P3.0和放大器386之间串一个电位器，起到了调节音量的作用。但是质量太差的不要，否则受害的是耳朵，阻值不要太大，10最合适，太大也会影响音质。最后K Ω采用双音频输入/输出，好处是：“＋”、“－”输出端可以很好地抵消共模信号，故能有效抑制共模噪声。通过接在1脚、8脚间的电容（1脚接电容+极）来改变增益，本文用的是最大增益200Db ；在1脚、8脚串联了一个1.2电K Ω阻和一个10电解电容。实际应用时，BYPASS 端必须外接一个电解电容到地F μ（一般都在1-100左右，因为7脚和6脚间仅有个15的电阻)，起F μF μK Ω
滤除噪声的作用。工作稳定后，该管脚电压值约等于电源电压的一半，增大这个电容的容值，减缓直流基准电压的上升、下降速度，有效抑制噪声。在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致，因此这个电容是不可缺少的。电容的作用有两个——隔直加耦合。隔断直流电压，直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈；耦合音频的交流信号，它与扬声器负载构成了一阶高通滤波器。减小该电容值，可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄；太低会提高截止频率:
（） (3-1)1/(2**)c L out f R C π=分别测试，发现10、4.7最为合适，所以本篇取的是10。
F μF μF μ
图3-3 音频驱动电路图
另外，噪音也是应该考虑的，自激就很可能产生噪音，一般不会是噪音引起自激。 处理方法一是处理接地点，让它们集中回路，另外要让输入线和输出线不要走并行，防止信号感应过于自激，再者就是可以改变反馈电阻，加大负反馈，也就是减小增益。解决方法有:
（1）一点接地，说到接地LM386音频驱动电路中接地过多，但是要区分清楚数字地与模拟地，不能混为一谈，图中电位器相连的地明显是数字地，而经过386以后的地是模拟地，当制作PCB 版时，须在数字地与模拟地之间加一个磁珠，以免他们之间相互干扰；如果仅有模拟电路，电源线和接地线要注意不
要连成一个环，尽量连成雪花形的。如果电路里还有数字电路，那模拟地和数字地要分开，最后仅从1点连到一起，建议这时使用“地平面”结构。
（2）加大电源滤波同时再并联一只CBB(0.01-0.1)电容。
F μ（3）调整1脚电阻值,适当减小增益。本片就采用了一点接地的方法，另外在较小引脚1上的电阻为1.2。在一个就是查LM386的datasheet ，最大K Ω驱动音频为0.5W ，所以本设计用的扬声器为0.5W 。
4 选歌按键的设计
4.1按键概述
键盘在单片机应用系统中，实现输入数据、传送命令的功能，是人工干预的主要手段。键盘分两大类：编码键盘和非编码键盘。
编码键盘：由硬件逻辑电路完成必要的键识别工作与可靠性措施。每按一次键，键盘自动提供被按键的读数，同时产生一选通脉冲通知微处理器，一般还具有反弹跳和同时按键保护功能。这种键盘易于使用，但硬件比较复杂。
非编码键盘：只简单地提供键盘的行列与矩阵，其他操作如键的识别、决定按键的读数等仅靠软件完成，故硬件较为简单，但占用CPU较多时间。有独立式按键结构、矩阵式按键结构。
键盘系统设计
一般的单片机键盘设计思路:首先，确定键盘编码方案——采用编码键盘或非编码键盘。随后，确定键盘工作方式——采用中断或查询方式输入键操作信息。然后，设计硬件电路。非编码键盘系统中，键闭合和键释放的信息的获取，键抖动的消除，键值查找及一些保护措施的实施等任务，均由软件来完成。本篇采用非编码键盘，采用中断查询方式。应用系统中，键盘扫描只是CPU的工作内容之一。CPU忙于各项任务时，如何兼顾键盘的输入，取决于键盘的工作
方式。考虑仪表系中CPU任务的份量，来确定键盘的工作方式。键盘的工作方式选取的原则是：既要保证能及时响应按键的操作，又不过多的占用CPU的工作时间。键盘的工作方有查询方式（编程扫描，定时扫描方式）、中断扫描方式。
键盘电路结构
（1）独立式按键接口设计
独立式按键就是各按键相互独立，每个按键单独占用一根I/O口线，每根
I/O口线的按键工作状态不会影响其他I/O口线上的工作状态。因此，通过检
测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键被按下了。优点：电路配置灵活，
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..............................................................................................................................
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
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 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=63628 TH0=63628/256 TL0=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
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Design Of Music Box Based On SCM Li Kun (Grade06,Class1, Major Computer Science and Technology, Computer Science and Technology Dept,Shaanxi University Of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi) Tutor: FENG Yong-Zheng Abstract:This design is a series based on A T89C51 microcontroller Music Box, based on principles of SCM technology, through the production of hardware and software compilation, designed a multi-function music box. Mainly by the keys of the music box circuit, reset circuit, clock circuit and the buzzer composition. Using two buttons control music box, one to switch songs, and the other is used to switch the 8 LED pattern changes, the music box has two songs, a total of three kinds of pattern light pattern. Play a song, the buzzer sounded a tone, corresponding LED lights up. This design using KEIL programming software to program the music box and debug source code, with the PROTEUS simulation software to simulate hardware, debugging, saving design time. Key Words: Music Box ;A T89C51 SCM; KEIL; PROTEUS; TONE
基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计
基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计 摘要 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，能演奏音乐，功能多，外观效果多彩，配有彩灯,使用方便，本音乐盒有三个按键，key1控制彩灯，key2控制音乐，key3为总开关，可同时关闭音乐与彩灯。具有一定的商业价值。 关键字：AT89C51；音乐盒；按键；彩灯
Abstract Along with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. Music box designed in this paper based on AT89C51 microcontroller as the core element of electronic music box, small size, light weight, can play music, multi-function, appearance and colorful, with a lantern,easy to use. The music box with three buttons , The key1 control Lantern, key2 control music, key3 total switch can turn off the music and lanterns. Have some commercial value. Keywords: AT89C51, music boxes, buttons, Lantern
基于51单片机的音乐盒的 设计毕业论文 目次 目次 (3) 1 引言 (4) 1.1 音乐盒的意义 (4) 1.2 研究容 (5) 2.1系统总体框架图 (6) 2.2音乐盒的设计原理 (6) 2.3 单片机芯片概述 (7) 3 硬件电路设计 (8) 3.1 单片机最小系统原理图 (8) 3.1.1 复位电路 (8) 3.1.2 晶振电路 (9) 3.1.3时钟电路 (9) 3.2 LCD显示模块 (9) 3.3 继电器模块 (11) 3.3.1电磁继电器的工作原理和特性 (12)
3.3.2 固态继电器的工作原理和特性 (12) 3.3.3 继电器主要产品技术参数 (12) 3.4 按键模块 (13) 3.5 其它 (13) 4 软件设计 (14) 4.1 软件总体流程图 (14) 4.2播放/暂停子程序 (15) 4.3 LCD显示模块软件设计 (17) 4.3.1 LCD的初始化函数 (17) 4.3.2 LCD与继电器的函数 (18) 5 系统实现 (19) 5.1 硬件调试 (20) 5.1.1 按键控制的实现 (20) 5.1.2 LCD显示 (21) 5.1.3 其他 (21) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录A 元器件清单 (25) 附录B 源程序 (26)
1 引言 在进入21世纪后，单片机产品的发展正朝着高性能和多品种方向，并且发展趋势是进一步朝着CMOS化、小体积、低功耗、大容量、高性能、低价格以及外围的电路装化等几个方面去发展。单片机的应用的重要意义还是在于它是从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。过去必须要由模拟电路或者数字电路才可以实现的大部分的功能，现在已能完全可以用单片机通过软件的方法来实现了。这种由软件去代替硬件的控制技术也称之为微控制技术，这是传统控制技术的一次革命。单片机可以说渗透到了我们生活的各个方面，几乎难以找到哪个领域里没有单片机的踪迹。导弹中的导航装置，飞机里安装的各种仪表的控制，计算机里的网络通讯与数据传输方面，工业自动化过程中实时控制和数据处理方面，生活中被广泛使用的各种智能IC卡，民用的高档轿车的安全保障系统，摄像机、录像机、全自动洗衣机所涉及的控制方面，以及远程控制的玩具、电子宠物等等，这些全都是离不开单片机的。 而伴随着科学技术的不断进步和社会的持续发展，人类所接触的更种信息也在不断增加并且信息变得越来越复杂。面对着浩如烟海的繁杂信息，人们目前已经能利用计算机等工具快速、精准地对其进行快速处理，但要想将其处理完毕的信息及时、清晰地传递给其他人，还必须要寻找更加卓越的显示技术去实现它。而单片机技术与液晶显示技术的结合，恰恰使得信息的传输交流向着智能化可视化方向进行快速发展。
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
题目：音乐播放器 课程设计（论文）任务书
摘要 随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用，单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用，在某些领域具有不可替代的作用。音乐播放功能随处都会用到，如，在开发儿童智力的玩具中，等等。目前，基于单片机实现音乐播放，其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。 单片机的英文名称为single chip microcomputer，最早出现在20世纪70年代，国际上现在已逐渐被微控制器（Microcontroller Unit 或MCU）一词所取代。它体积小，集成度高，运算速度快，运行可靠，功耗低，价格廉，因此在数据采集、智能化仪表、通讯设备等方面得到了广泛应用。而8051单片机在小到中型应用场合很常见，已成为单片机领域的实际标准。随着硬件的发展，8051单片机系列的软件工具也有了C级编译器和实时多任务操作系统RTOS，为单片机编程使用C语言提供了便利的条件；并针对单片机常用的接口芯片编制通用的驱动函数，可针对常用的功能模块，算法等编制相应的函数；C语言模块化程序结构特点，可以使程序模块大家共享，不断丰富，这样就使得单片机的的程序设计更简单可靠，实时性强，效率高。作为测控技术与仪器的学生，掌握8051单片机硬件基础及其相关软件操作，将其应用于现代电子产品中是必要而且重要的，这次课程设计我们的题目是用单片机实验箱系统制作音乐播放器。 本次课程设计主要内容是通过单片机C51语言进行编程，以产生乐曲音符和节拍，把乐谱翻译成计算机语言（音符转换诚成相对应的方波频率即定时器装载初值，节拍转换成相对应的延长时间），并将其预先存储到单片机里，然后根据按键调用再由单片机进行信息处理，在经过信号放大，由喇叭放出乐曲声，实现音乐播放的功能。其主要表现在可以播放十首歌曲，可以用十个数字键控制播放的歌曲，并且能在LCD液晶屏显
毕业设计论文 设计课题：___________________ 设计者1：___________________ 设计者2：___________________ 设计者3：___________________ 指导教师：___________________ 答辩时间：___________________
摘要 本设计是以单片机技术应用为主线，主控芯片采用AT89S51芯片，采用汇编语言设计程序。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。本课程设计的音乐盒式以单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏和旋音乐，能弹奏do、re、mi、fa、so、la、si七个音，可以当作一个小小电子琴，由弹奏者弹奏想要的歌曲，给弹奏者提供无限音乐乐趣，还可以播放7首歌，曲目可自由选择。本程设计的音乐盒功能多，使用方便，并具有一定的商业价值，可以生产为小朋友的智力开发玩具，也可生产为年轻人和老年人生活中的不可缺少的音乐盒。
1、 系统总体设计方案及硬件设计 1.1系统总体设计方案 利用单片机于外接独立式按键，通过按键可随意选择播放曲目，按键按下一次，歌曲播放一遍。通过切换键，可切换音乐盒功能与电子琴功能。电子琴是利用各音节的频率与延时时间的结合，不同频率的脉冲经扬声器驱动电路放大后，就会发出7不同音调，达到电子琴固有的基本功能。通过接有一个LM386功率放大器的扬声器播放声音。系统总体设计图如图1。 图1系统总体设计图 1.2硬件设计 硬件功能模块划分：单片机最小系统电路模块、按键电路模以及功放电路模块。 (1)最小系统电路模块 最小系统图包括单片机、复位电路、晶振电路以及电源电路。如图 2
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/ce10740883.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
基于单片机STC89C52的数字音乐盒设计 一、引言 1.1设计的目的 通过课程设计，让学生熟悉单片机微机应用系统开发、研制的过程，软硬 件设计的工作方法、工作内容、工作步骤。对学生进行基本技能训练，例如： 组成系统、编程、调试、查阅资料、焊接电路板等。使学生理论联系实际，提 高动手能力和分析问题、解决问题的能力。 1.2 设计的基本要求 （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，从而演奏不同的乐曲（至少3首歌曲）； （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，上一首，下一首； 扩展功能：利用一个循环跟每一个音调同步，每改变一个音调就变换一下彩灯，从而实现音乐控制彩灯的功能。 二、总体设计 2.1基本工作原理 1、播放音乐的原理 发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素，一个是音调，另一个是音符。首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低 频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。另外，音符的频率有所不同。基于上面的内容，这样就对发音的原理有了一些初 步的了解。 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，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。 2、音符频率的产生 音符及定时器的初值： 例如：中音1（DO ）的音频=523HZ,周期T=1/523s=1912s μ 定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2s μ=956s μ 定时器956s μ的计数值=定时时间/机器周期=956s μ/1s μ=956(时钟频率=12MHZ) 计算得到定时器0的初值为65536-956=64580，将初值装入T0的寄存器里，启动T0后，每计数956次后就溢出中断，进入中断服务程序后，只要将I/O 口的输出值取反，就可以得到中音1（DO ）的音符音频。只要改变计数初值，就能得到不同频率的音符。表（1）是C 调各音符频率与计数初值的对照表：
1 前 言 乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智 能仪器仪表设备。实现方法有许多种，在众多的实现方法中，以纯硬件完成乐曲演奏，随着FPGA 集成度的提高，价格下降，EDA 设计工具更新换代，功能日益普及与流行，使这种方案的应用越来越多。如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力，不得不进行上万门的设计，同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。使用现今的EDA 软件工具来应付这些问题，并不是一件简单的事情。FPGA 预装了很多已构造好的参数化库单元LPM 器件。通过EDA 软件工具，设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。 本文介绍在EDA 开发平台上利用单片机及汇编语言设计音乐硬件演奏电路，并定制单片机存储音乐数据，以十首乐曲为例，将音乐数据存储到单片机，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改单片机所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。
目录 摘要 (4) 第1章概述 (5) 第2章音乐盒的发音原理 (6) 2.1 播放音乐的原理 (6) 2.2 音符频率的产生 (6) 2.3 节拍频率的产生 (8) 第3章硬件电路设计 (9) 3.1 硬件电路 (9) 3.2 整体硬件电路 (10) 3.3 原理说明 (11) 2 2.4 键盘按键 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1 程序设计流程 (12) 4.2 设计源程序代码 (12)
第5章仿真及调试 (13) 5.1 调试 (13) 5.2 仿真 (13) 5.3 程序调试中出现的问题及解决的办法 (15) 第6章设计小结及建议 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19) 附录一元器件清单 (20) 附录二部分源程序代码 (21) 3
单片机实物设计题目: 单片机音乐盒设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
本科毕业设计（论文）基于单片机的音乐盒的设计 学院名称： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二〇一四年六月
江苏理工学院毕业设计说明书（论文） 基于单片机的音乐盒的设计 摘要：本次设计根据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编程，制作出一个基于AT89C52单片机的简易音乐播放器，该系统以单片机作为电路的主控核心，硬件电路主要由按键电路、复位电路、显示电路等模块组成。系统软件采用C语言进行编写，采用了模块化编程，其移植性较好。系统程序主要包括主程序、播放子程序、按键子程序、延时子程序等。该系统有歌曲播放、电子琴两种模式，可通过按键进行模式选择。 本论文包括系统方案的建立、硬件电路的具体设计及软件的程序实现等过程。并通过软硬件的联合调试，验证了设计方案的可行性。该系统最终实现了模式的选择、歌曲的选择及播放等功能，实验证明，该系统具有一定的实用性。 关键词：AT89C52单片机；软件编程；音乐盒 I
江苏理工学院毕业设计说明书（论文） The Design of Music Box of the Single Chip Microcomputer Abstract:This design according to principle of single chip microcomputer technology,through the hardware circuits and software programming,make a simple music player based on AT89C52 single chip microcomputer,the system with single chip microcomputer as control core of the circuit,the hardware circuit is mainly composed of keypad circuit,reset circuit,display circuit module .System software using C language to write,using the modular programming.the portablility is good.System program mainly includes the main program subroutine,played subroutines,buttons,delay subroutine.The system has a song play,keyboard two modes,can through the button to choose. This paper includes the establishment of the system,detailed design of hardware circuit and software program implementation process.And through the software and hardware joint debugging,verify the feasibility of design scheme.The system finally realize the pattern selection,selection of songs and play function,such as experiments show that the system has a certain practicality. Keywords: AT89C52 microcontroller,；Software programming；the music box II
课程设计报告设计名称基于单片机的电子音乐盒的设计与实现 学校陕西电子科技职业学院 学院电子工程学院 学生姓名滕一帆 班级1507 学号 2013062040311 指导教师聂弘颖 时间2017年09月22日
基于单片机的电子音乐盒的设计与实现 一、设计目的 为证明单片机可以通过软件程序控制硬件电路实现简单音乐播放器的功能，以此证明单片机的功能强大。 二、设计概述 本课题是一个基于51单片机的电子音乐盒，依据单片机控制技术原理，设计出一个可以播放多首音乐的数字音乐盒，通过数码管显示当前是第几首音乐，系统设计了三个按键，具体功能：S1：暂停/播放；S2：加一首（下一首）；S3：减一首（上一首）。通过硬件电路制作以及以及软件编程，设计制作出一个多功能的电子音乐盒。 三、设计方案 在这个系统的设计中，单片机采用51兼容系列的STC89C52RC。有以下几部分构成：电源电路、单片机最小系统、发声系统、键盘控制电路、显示电路。经过论证后我确定的系统框图，如下图所示： 四、设计原理 1、原理 本系统由单片机系统，独立按键、数码管组成。利用I/O口产生一定频率的方波，驱动扬声器，发生不同的音调，从而实现乐曲的演奏。系统能通过功能键完成选择乐曲、播放、暂停、和复位的基本功能。在播放乐曲的同时LCD上显示所播放的歌曲序号，可以通过复位键使音乐盒从第一首歌曲重新播放，本系统成本低廉，功能强大
实用。 2、音乐基础简介 <1>音乐频率表 <2>音调表建立 由于单片机输出为方波输入信号，波形图如下： 高低电平各占1/2，根据单片机定时器工作原理。 定时时间=（满值-初值）X机器周期 初值=满值-定时时间/机器周期 =216-（1/f）X（1/2）X106 以低音11为例，初值为=216-（1/262）X（1/2）X106 =63627.6 =63628 同理得其他音调值，具体如下： Unsigned int code table[]={0,63628,63835,64021,64103,64260,64399,64523,64579,64684,64777,64 819,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65282}; <3>音乐表的建立 我们以两只老虎音乐为例子，然后我们就会得到该音乐表 Ucharcode music1[]={8,4,9,4,10,4,8,4,9,4,10,4,8,4,10,4,11,4,12,8,10,4,11,4,12,8,12,3,13,1,12, 3,11,1,10,4,8,4,12,3,13,1,12,3,11,1,10,4,8,4,9,4,5,4,8,8,9,4,5,4,8,8,0,0xff};
目录 摘要 关键字 第1章设计综述 1.1单片机产生音调的基本原理 (5) 1.2设计内容与目标 (7) 第2章音乐播放器的功能与组成 2.1音乐播放器的功能 (8) 2.2音乐播放器的组成 (9) 第3章系统总体设计与关键技术 3.1系统总体设计 (10) 3.1.1 音乐播放器的工作原理 (11) 3.1.2 音阶对应频率计数初值的计算 (13) 3.1.3 乐曲节拍的计算 (14) 3.1.4 乐谱在程序中的编制 (15) 3.2系统中应用的关键技术 (16) 第4章音乐播放器的硬件设计 4.1单片机最小系统 (17) 4.1.1 单片机复位电路 (17) 4.1.2 单片机晶振电路 (19)
4.2 键盘接口电路的设计 (20) 4.3LED显示接口电路的设计 (21) 4.4 扬声器控制电路的设计 (22) 4.5硬件原理图 (24) 第5章音乐播放器的软件设计 5.1主控软件的设计与流程图 (25) 5.2定时中断服务子程序的设计与流程图 (31) 5.3键盘控制模块的设计与流程图 (35) 5.4演奏乐曲模块的设计与流程图 (37) 第6章系统的实现与调试 6.1硬件系统的焊接与调试 (35) 6.2 软件调试 (37) 6.2.1 测试LED显示模块 (37) 6.2.2 测试键盘控制模块 (39) 6.2.3 测试P3.0口输出 (40) 6.3调试中遇到的问题及解决 (41) 参考文献 附录系统源程序
摘要 几千年来，各种乐器的发声无一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱振动而作为声源的。随着现代电子工业技术的飞速发展，一种用新的声源来制造音响的新型乐器脱颖而出，这就是目前人们熟知的电子音乐播放器。目前市场上的音乐播放器形形色色，例如大家所熟悉的M P3，随着电子技术的不断发展，音乐播放器的发展也会进一步发展。 目前单片机的应用渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能I C卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。 本课题即是在这种背景下，对基于M C S－51单片机的音乐播放器的设计与实现进行了硬件及软件的设计，并给出了一套完整的解决方案，实现了单片机音乐播放器对音乐的演奏。 本文主要分为以下几个部分： 第1章对本课题的主要研究内容、目的、开发环境进行概括。