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音乐盒设计

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1. 技术要求 .................................................................................................. 错误！未定义书签。

2. 设计方案及原理 ........................................................................................................................ 1

2.1 设计方案 ............................................................................................................................................ 1

2.2 原理 ..................................................................................................................................................... 2

3. 实现方案 .................................................................................................................................... 2

3.1 设计思路 ............................................................................................................................................ 2

3.2 主要芯片引脚及功能 ..................................................................................................................... 3

3.3 工作过程及程序流程图 ................................................................................................................ 4

4. 模块功能分析或原程序代码 ................................................................................................................. 4

4.1 模块功能分析 .................................................................................................................................. 4

4.2 原程序代码 ....................................................................................................................................... 6

5. 调试过程及结论 ...................................................................................................................................... 14

6. 心得体会 .................................................................................................................................. 15

7. 参考文献 .................................................................................................................................................... 15

武汉理工大学《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书

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音乐盒的设计

1. 技术要求

（1） 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;

（2） 自选一首歌曲，查找到相关的乐谱，确定音节和节拍，并编写相关的源程序使蜂鸣器能够播放出该首歌曲。

2. 设计方案及原理

2.1 设计方案

（1） 要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),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口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲

（2） 利用89C51的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。

记数脉冲值与频率的关系公式如下：

N=Fi/2/Fr N：记数值

Fi：内部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZ

Fr；要产生的频率

（3） 起记数值的求法如下：

T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr

例如：设K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。

T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr

低音D0的T＝65536－500000／262＝63627

中音D0的T＝65536－500000／523＝64580 武汉理工大学《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书

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低音D0的T＝65536－500000／1047＝65059

2.2 原理

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。

（1） 硬件电路中用0INT、1INT分别接S1、S2作为上、下一曲的功能键。

（2） 用P2.0口控制喇叭。

（3） 电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。

图1 音乐盒原理图

3. 实现方案

3.1 设计思路

要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),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口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。利用89C51的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率武汉理工大学《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书

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的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。

3.2 主要芯片引脚及功能

Vcc(40脚)：电源端，为+5V。

Vss(20脚)：接地端。

XTAL1(19脚)：接外部晶体和微调电容的另一段;在片内它是震荡电路反向放大器的输入端，在采集外部时钟时，该引脚接地。

XTAL2(18脚)：接外部晶体和微调电容的一段；在89C51片内它是震荡电路反向放大器的输出端，震荡电路的频率就是晶体固有频率。若需采用外部时钟时，该引脚输入外部始终脉冲。89C51正常工作时，该引脚应有脉冲信号输出。

P2口:带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口，每位能驱动4个LS型TTL负载。在CPU访问偏外存储器时，它输出高8位地址。

P3口：带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口，每位能驱动4个LS型TTL负载。P3口除作为一般I/O口外，每个引脚都有第二功能。

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3.3 工作过程及程序流程图

按一下暂停键，音乐盒会锁定在当前曲目并且不会播放，再按一下就会继续播放当前曲目；按一下上一首按键，音乐盒会跳到当前曲目的前一首继续播放；按一下下一首按键音乐盒会跳到当前曲目的后一首进行播放。

图2 程序流程图

4. 模块功能分析或源程序代码

4.1 模块功能分析

（1） 通过三个按键暂停按键、上一首按键、下一首按键来控制音乐盒是否进行播放、是否跳到上一首进行播放和是否跳到下一首进行播放。 开始

初始化

设置音阶起始位置，设置节拍间距 读取音阶，音符 节拍结束 音乐结束 武汉理工大学《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书

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图3 按键模块图

（2） 通过用延时或定时器控制蜂鸣器的端口输出频率在2kHZ左右的矩形波就能使蜂鸣器发出声音。

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图4 播放模块图

4.2 源程序代码

OUT BIT P2.0 ;定义音频输出端口,p2.0

N EQU 6 ;歌曲总数

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0003H

AJMP LAST_SONG ;外部中断0用于接上一曲歌按键

ORG 000BH

AJMP F_T0 ;定时器0用于定时，作音符发生器用

ORG 0013H

q4: AJMP NEXT_SONG ;外部中断1接下一曲歌按键

ORG 001BH

AJMP START_PAUSE ;定时器1用计数，这里用作中断，接开始/暂停键,初值为0ffH，方式2

ORG 0030H

MAIN: MOV SP,#60H

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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】TP368.1

1 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

音乐盒 原理

音乐盒 原理

音乐盒 原理

音乐盒是一种能够播放音乐的装置，它的原理是通过摇臂与钢蹄的互动来产生声音。音乐盒的构造通常包括一个盒体、手摇曲柄、摇臂、钢蹄、音梯和音槽。

首先，用户通过手摇曲柄旋转来给音乐盒提供动力。曲柄与内部机械结构相连，在旋转时产生机械能并传递给其他部件。

接下来，机械能被传送到摇臂上。摇臂是一个连接在盒体上的杠杆，其中心有一个固定的轴。当曲柄转动时，杠杆也会摆动，传递机械能给摇臂。

摇臂上有一根装有钢蹄的弹簧。钢蹄有不同长度和形状，每个钢蹄对应一个特定的音符。它们会在摇臂摆动时与音梯上的音槽相互作用。

音梯是音乐盒的核心部件之一，由一系列不同长度和间距的音槽组成。当钢蹄触碰到音槽时，机械能转化为声音能量并传播出来。

具体来讲，当摇臂上的钢蹄与音梯上的音槽相互作用时，钢蹄会在音槽中滑动并产生振动。这些振动通过音槽传导到空气中，形成声波并产生音乐。

音槽的长度和间距被精确地设计，以确保每个音槽产生特定的音调。当摇臂连续不断地摆动时，钢蹄会不断地触碰音槽，从而演奏出一段乐曲。

总的来说，音乐盒的原理是通过手摇曲柄提供动力，使得摇臂上的钢蹄与音梯上的音槽相互作用，产生声波并演奏出美妙的音乐。

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。

幼儿园手工之美：手工制作音乐盒教学设计方案

幼儿园手工之美：手工制作音乐盒教学设计方案

幼儿园手工之美：手工制作音乐盒教学设计方案

1. 引言

幼儿园手工活动一直是培养孩子们动手能力和创造力的重要方式之一。在手工制作中，音乐盒是一种充满趣味和美感的教具，能够让孩子在欣赏音乐的动手参与制作，体验到制作的乐趣。本文将共享关于幼儿园手工制作音乐盒的教学设计方案，帮助老师们更好地开展手工教学活动。

2. 音乐盒的制作材料准备

在进行音乐盒制作教学之前，首先需要准备好所需的材料。音乐盒的制作材料一般包括纸板、彩纸、小铃铛、胶水、装饰贴纸等。这些材料不仅能够让孩子们动手参与制作，还能够激发他们的创造力和想象力。

3. 教学设计方案

步骤一：介绍音乐盒的原理和制作过程

老师可以向孩子们简单介绍音乐盒的原理，让他们了解音乐盒是如何发声的。逐步介绍音乐盒的制作过程，包括如何剪纸板、粘贴彩纸、装饰贴纸等。这一步旨在让孩子们对音乐盒的制作过程有一个整体的认识。

步骤二：示范制作过程，引导学生动手制作

接下来，老师可以进行音乐盒制作的示范，一步一步地教给孩子们如何进行制作。老师要引导学生们动手参与制作，鼓励他们在制作过程中发挥自己的想象力，创造出独一无二的音乐盒作品。

步骤三：欣赏和共享成品

当孩子们完成音乐盒的制作后，老师可以组织学生们进行作品展示和共享。这不仅能够增强孩子们的成就感，还能够促进他们之间的交流和共享，让他们在欣赏他人作品的发现自己的不足之处，从而更好地提高自己的制作能力。

4. 总结与展望

通过音乐盒制作教学设计方案，孩子们不仅能够在动手制作过程中培养自己的动手能力和创造力，还能够在欣赏音乐的同时感受到制作的乐趣和美感。在进行幼儿园手工教学活动时，音乐盒制作教学设计方案无疑是一种富有教育意义和乐趣的教学方式。

5. 个人观点和理解

作为幼儿园手工活动的一部分，音乐盒制作教学设计方案能够很好地培养孩子们的动手能力和创造力，让他们在动手制作音乐盒的过程中，感受到乐趣和美感。音乐盒的制作过程还能够促进孩子们之间的交流和共享，增强团队合作意识，是一种非常值得推广和应用的手工教学方式。