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基于51单片机的音乐盒设计

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基于51单片机的音乐盒设计

成绩

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

按键输入蜂鸣器

AT89C52

单片机

晶振复位电路点阵

2、AT89C52介绍

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储技术制造，与工业器80C51

产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻 辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。在flash时，编程P0口也用来接收指令字节;在程序校验时，输出指令字节。程序校验 时，需要外部上拉电阻。

P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的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 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流(IIL)。 此外，P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX)。 在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

引脚号第二功能:

P1.0 T2(定时器/计数器T2的外部计数输入)，时钟输出

P1.1 T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号

和方向控制)

P1.5 MOSI(在系统编程用)

P1.6 MISO(在系统编程用)

P1.7 SCK(在系统编程用)

P2 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。对

P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作

为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由

于内部电阻的原因，将输出电流(IIL)。 在访问外部程序

存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR) 时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址(如MOVX @RI)访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。 在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p3 输出缓冲

器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流(IIL)。 P3口亦作为AT89S52特殊功能(第二功能)使用，如下表所示。 在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。

引脚第二功能:

P3.0 RXD(串行输入口)

P3.1 TXD(串行输出口)

P3.2 INTO(外中断0)

P3.3 INT1(外中断1)

P3.4 TO(定时/计数器0)

P3.5 T1(定时/计数器1)

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)

此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。

RST:复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。

ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要，可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。

PSEN:程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S52由外部程序存储器取指令(或数据)时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。

EA/VPP:外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH)，EA端必须保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接Vcc端)，CPU则执行内部程序存储器的指令。FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

2.2 软件设计过程

包含软件设计思路，如果使用中断，说明中断类型等

在本程序中设置了两个标志——count和jy_count，分别初始化为0和0。按键1、2、3、A使得count在0和、1、2、3之间切换，jy_count记录歌曲的状态，能在暂停时播放歌曲的名字，同时在按键B返回时能知道count的值。程序检测count的值，count等于1时播放第一首歌曲，等于2时播放第二首，等于3时播放第三首。另一方面根据jy_count的值来控制点阵显示歌曲名。

1、音调、节拍以及编码的确定方法

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，也就是说不能像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”和节拍表示一个音符唱多长的时间。 1.1 音调的确定

不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示，这7个字母就是音乐的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱成简谱的1、2、3、4、5、6、7，相当于汉字“多来米发梭拉西”的读音，这是唱曲时乐音的发音，所以叫“音调”，即Tone。把C、D、E、F、G、A、B这一组音的距离分成12个等份，每一个等份叫一个“半音”。两个音之间的距离有两个“半音”，就叫“全音”。在钢琴等键盘乐器上，C–D、D–E、F–G、G–A、A–B两音之间隔着一个黑键，他们之间的距离就是全音;E–F、B–C两音之间没有黑键相隔，它们之间的距离就是半音。通常唱成1、2、3、4、5、6、7的音叫自然音，那些在它们的左上角加上,号或者b号的叫变化音。,叫升记号，表示把音在原来的基础上升高半音，b叫降记音，表示在原来的基础上降低半音。例如高音DO的频率(1046Hz)刚好是中音DO的频率(523Hz)的一倍，中音DO的频率(523Hz)刚好是低音DO频率(266 Hz)的一倍;同样的，高音RE的频率(1175Hz)刚好是中音RE的频率(587Hz)的一倍，中音RE的频率(587Hz)刚好是低音RE频率(294 Hz)的一倍。

1)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。

2)利用AT89C51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。 3)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:

,, N=Fi2Fr

N:计算值; Fi:内部计时一次为1us，故其频率为1MHz;

4) 其计数值的求法如下:

,,T=65536-N=65536-Fi2Fr

例如:设K=65536，F=1000000=Fi=1MHz，球低音DO(261Hz)。中音DO(523Hz)。高音的DO(1046Hz)的计算值

,,,,T=65536-N=65536-Fi2Fr=65536-10000002Fr=65536-500000/Fr

低音DO的T=65536-500000/262=63627

低音DO的T=65536-500000/523=64580

低音DO的T=65536-500000/1047=65059

5) C调各音符频率与计数值T的对照表如表4.1所示。

表4.1 C调各音符频率与计数值T的对照表

低音 频率 T 参数 中音 频率 T 参数 高音 频率 T 参数 Do 262 1908 229

Do 523 956 115 Do 1046 57 57 Do277 1805 217 Do554 903 108 Do1109 54

54 , , ,

Re 294 1701 204 Re 587 852 102 Re 1175 51 51 Re311 1608 193 Re622

804 97 Re1245 48 48 , , ,

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基于51单片机的lcd多功能数字音乐盒设计(毕业设计)[管理资料]

基于51单片机的lcd多功能数字音乐盒设计(毕业设计)[管理资料]

毕

业

设

计

论文题目：基于51单片机的LCD多功能数字音乐盒设计

学 校： 西 北 民 族 大 学

学 院： 电 气 工 程 学 院

专业班级：08电气工程及其自动化（1）班

学 号： P 0 8 1 6 1 3 3 1 6

姓 名： 苏 军

指导老师： 马 慧 兰

基于51单片机的LCD多功能数字音乐盒设计

摘要：本设计是应用MCS-51单片机原理和控制理论设计音乐盒演奏控制器的硬件电路，并利用汇编语言进行程序设计。利用控制单片机内部的定时器来产生不同的频率的方波，驱动喇叭发出不一样的音乐，再通过延迟来控制发音时间的长短。把乐谱变成相应的定时常数就可以从发音设备中演奏出动听的音乐。这种控制电路结构简单，可用性高，应运性强，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不一样的借鉴价值。

关键词：单片机，汇编语言，音乐盒

Based on 51 single-chip LCD multifunction

digital music box design

Abstract: This design is the application of MCS-51 single-chip microcomputer principle

and control theory design music box play hardware circuit, and use assembly languages

program design. Using single chip microcomputer control internal timer to produce a different

基于单片机的音乐盒设计-毕业设计

基于单片机的音乐盒设计-毕业设计

.

精品

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

.

精品

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 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

基于51单片机的音乐盒设计

基于51单片机的音乐盒设计

基于51单片机的音乐盒设计

基于51单片机的音乐盒设计

题目要求：

1. 查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理；

2. 设计基于单片机的电子音乐盒；

3．通过按钮可选择不同的音乐，切换3首音乐；

运行仿真图：

程序完整代码：

#include

sbit fx_buzzer=P3^7; //蜂鸣器音乐输出，可根据需要自行修改

sbit music_1 = P2^0; //第一首音乐

sbit music_2 = P2^1; //第二首音乐

sbit music_3 = P2^2; //第二首音乐

unsigned int tone; //简谱音调计数

unsigned char fx_timeh,fx_timel,music,speed; //fx_timeh:TH0初值,fx_timel:TL0初值; music =1播放，=0停止

unsigned char code fx_tone0[]={ //音调对应定时器初值

0xFC,0x8E, 0xFC,0xED, 0xFD,0x43, //中音

0xFD,0x6A, 0xFD,0xB3, 0xFD,0xF3, 0xFE,0x2D,

0xFE,0x47, 0xFE,0x76, 0xFE,0xA1, //高音

0xFE,0xC7, 0xFE,0xD9, 0xFE,0xF9, 0xFF,0x16

};

unsigned char code songbie[]={//送别

0x54,0x32,0x52,0x88,0x64,0x84,0x58,0x54,0x12,0x22,0x34,0x22,0x12,0x2c,0x04,

0x54,0x32,0x52,0x86,0x72,0x64,0x84,0x58,0x54,0x22,0x32,0x46,0x72,0x1c, 0x64,0x8c,0x74,0x62,0x72,0x88,0x62,0x72,0x82,0x62,0x52,0x32,0x12,0x2f,

基于C51单片机音乐盒设计

基于C51单片机音乐盒设计

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。