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单片机课程设计(论文)-电子音乐盒的单片机设计.doc

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单片机课程设计论文单片机课程设计论文题目FSY电子音乐盒的单片机设计学院通信与电子工程学院专业班级电子083学生姓名指导教师王发智2011年12月11日33摘要为了实现单片机控制音乐播放,此次毕业设计做出了尝试,即电子音乐盒的设计。本设计采用了蜂鸣器发声来实现歌曲的播放,能保持基本音调不变,流畅播放出歌曲。现选用AT89S51单片机。主要设计模块包括数码管显示部分,功能键盘部分,蜂鸣器发声部分,彩灯部分。数码管采用共阳极数码管,通过单片机P1口控制,实现歌曲序号的显示;功能键盘采用按键开关,通过单片机P3口控制,实

蜂鸣器由单片机的P2口控制,实现歌曲播放;彩灯是由普通发光二极管代替,能实现单色长亮和闪烁效果。主要工作过程是通过按下功能键实现上一首和下一首及暂停播放,同时有数码管显示当前播放歌曲的序号,蜂鸣器播放出音乐,当播放最后一首夜曲时还伴有彩灯闪烁。此次设计要利用单片机及KeilC51编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工等方面知识,用KeilC51编程软件编程,用PROTEUS单片机仿真软件仿真。最后制作实物,将程序下载到单片机中,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,从而演奏乐曲。关键词:AT89S51单片机方波音调AbstractInordertoachievesinglechipcontrolmusicplayback。

Thedesignmadeanattemptto,Thatthedesignofelectronicmusicbox,Thisdesignusesabuzzersoundtoachievethesongplaying,canmaintainthesamebasictone,smoothplaybackofsongs.AT89S51microcontrollerisused.Majordesignmodulesincludedigitaldisplaypart,functionkeyboardparts,someofthebuzzersound,lightsparts.UsingcommonanodeLEDdigitaltube。

throughtheP1portcontrolchiptorealizethesongnumberdisplay;functionkeyboardwithkeyswitch,controlledbymicrocontrollerportP3,playingsongsinordertoachievetheexchangeandpausefunctions;buzzerbythemicrocontrollerP2portcontrol,toachievethesongplaying;lightsarereplacedbytheordinarylightemittingdiodes,toachievelonglightandcolorflashingeffect。

Mainworkprocessisachievedbypressingthefunctionkeyandthenextoneonthehead,andapause,whileadigitaldisplayserialnumberofthecurrentlyplayingsong,buzzerplayingthemusic,whenplayedwiththelastoneNocturneShihailightsTotakeadvantageofthechipdesignandsoftwareprogrammingandprogrammingKeilC51PROTEUSmicrocontrollersimulationsoftwaresuchaselectricalandelectronicsknowledge。

withKeilC51programmingsoftwareprogramming,microcontrollersimulationsoftwarewiththePROTEUSsimulation.Finally,thephysicalproduction,theprogramtothemicrocontroller,theuseofI/Oportshaveacertainfrequencysquarewavetodrivethebuzzer,toissueadifferenttonetoplaymusic.Keywords:AT89S51microcontrollersquarewavetone目录摘要IAbstractII第1章绪论11。

1概述1第2章音乐盒总体设计22.1设计功能要求22.2总体设计原理22.3总体设计框图3第3章芯片的选择和介绍43.1MCS51系列单片机简介43.2单片机的选择43.2.1AT89S51芯片介绍5第4章系统的硬件设计84.1电源电路84.2单片机最小系统84.3数码管显示部分94.4键盘部分34.4.1按键开关34.4.2轻触开关34.5蜂鸣器部分3第5章系统软件设计135.1软件系统介绍135.2编程语言的选择135.3应用软件的选择——keilc51135.4系统程序设计145。

4.1主程序流程图145.4.2主程序155.4.3定时器定时18第6章系统仿真及硬件制作216.1仿真的必要性216.2系统仿真过程216.2.1原理图的绘制216.2.2程序的调入22结论23参考文献24附录125附录232致谢33第1章绪论1.1概述语音乐盒的起源,可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的的钟塔报时,而将大小的钟表上机械装置,被称为“可发出声音的组钟”。音乐盒悠扬的乐声,经常勾起人们对美好往事的回忆,甚至魂牵梦萦,坠入时光岁月的追忆中。300多年来席卷全球市场的机械音乐盒的最大魅力。

也许就在于它能将抽象的音乐,凝固成具象的艺术品。成为人们表达美好情感,追思逝去岁月的最佳选择吧!机械音乐盒的发展史,可追溯至14世纪初期,所发明挂在教堂钟楼上的排钟,这种用发条装置来演奏的乐器,能发出清脆如水晶般的乐声,一度风靡荷兰,比利时和法国北部。1811年以来,瑞士曾经是这项技艺的中心,它和瑞士钟表工业一样,两者相辅相成,一段时间名领风骚,称霸全球。音乐盒300多年的产品发展,同时也是人类文明300多年发展的历史鉴证。每个不同时期的音乐盒造型,都能折射出当时不同的社会心态和文明发展现状,它也成了时代的一面镜子。现今,音乐盒的制造,延袭传统,结合现代,正日益成为人们或为了典藏一段岁月。

或为了收藏一份情感,或出于对音乐的追求,或对于旧时代的怀念,或为了居室的美化,等等,而得到众多品位人士的追求。音乐盒的分类:18音,30音,这些是代表音乐盒机芯的音数,其实也就是机芯里面,那一排钢条的数量,钢条的数量越多,也就是音数越高,奏出来的音色就越丰富,曲子也就是越好听,同时曲子的播放时间也相应长一点。一般18音的曲子为25秒左右,30音的曲子为35秒左右。50音的差不多有60秒。目前来说,一般市面上卖的“爱丽丝”都是18音的,其次是30音,50音。此次设计的目的就是运用单片机来设计一套控制系统,来完成音乐播放的控制,并设计一套硬件来进行音调播放的实际模拟,从而有欣赏音乐的效果。

第2章音乐盒总体设计2.1设计功能要求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,从而演乐曲。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,上一曲,下一曲。2.2总体设计原理通过单片机的定时器产生一定长度的方波,方波脉冲驱动蜂鸣器发声。要产生音频脉冲,只需算出某一音频的周期(1/音频),然后取半周期的时间定时。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。如中音D0,频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒。

因此只要令计数器定时1912/2=956,在每计数956次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。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。同时启动定时器T1,在LED显示歌曲号,也可使彩灯长亮和闪烁。数码管采用共阳极数码管,通过单片机P1口控制,实现歌曲序号的显示;功能键盘采用按键开关,通过单片机P3口控制,实现歌曲播放顺序的调换和暂停播放功能;蜂鸣器由单片机的P2口控制,实现歌曲播放;彩灯是由普通发光二极管代替,能实现单色长亮和闪烁效果。通过按下功能键实现上一首和下一首及暂停播放,同时有数码管显示当前播放歌曲的序号,蜂鸣器播放出音乐。

当播放最后一首夜曲时还伴有彩灯闪烁。2.3总体设计框图单片机接+5V电源供电,晶振电路产生单片机所需时钟信号,通过功能键产生外部中断,控制音乐盒的上一首和下一首曲目,再由I/O接口输出控制蜂鸣器发声,LED显示,彩灯亮或闪烁。另外,复位电路在于营造一个程序运行的初始状态,在程序出错时,重新启动单片机工作。电源晶振部分复位电路AT89S51蜂鸣器LED显示功能键电源晶振部分复位电路AT89S51蜂鸣器LED显示功能键图2.3总体设计框图编程设置好定时时间。

通过编程器写入AT89S51单片机系统。由AT89S51单片机的定时器每秒钟通过P1.0P1.7口控制LED数码显示,复位信号由按钮输入,每按下一次,系统恢复原设定状态。电源,晶振部分,复位电路,单片机,LED,功能键,蜂鸣器部分后面均有详细介绍。第3章芯片的选择和介绍3.1MCS51系列单片机简介单片机系统是本监控系统的核心部分,数据的处理以及对试验设备的控制都由其来完成。单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)简称单片机。它是在一块芯片内集成了计算机的组成单元,包括中央处理CPU(CentralProcessingUnit)、随机存储器RAM(RandomAccessMemory)、只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)、定时器/计数器以及I/O(Input/Output)等主要的计算机部件。

虽然单片机只是一个芯片,但它具有微机系统的组成和功能特征,可谓麻雀虽小五脏俱全。单片机经历了4位单片机、8位低档单片机、8位高档单片机、16位单片机等各个阶段,现在正向高性能、高速度、高集成度、大容量多功能、低功耗、加强I/0能力及结构兼容的32位和双CPU方向发展。从MCS48单片机发展到如今的新一代单片机,大致经历了三代。如以Intel位单片机为例,这三代的划分大致如下:一代以MCS48系列单片机为代表。其主要的技术特征是将CPU和计算机外围电路集成到了一个芯片上,在与通用CPU分道扬镳、构成新型工业微控制器方面取得了成功,为单片机的进一步发展开辟了成功之路。第二代以MCS51系列的8051、8052单片机为代表。

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