音乐盒单片机课程设计

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1、书名称单片机音乐盒2010年6月7日至2010年6月11日共1周院　系班级姓名系　主　任教研室主任指导教师苏州市职业大学课程设计任务书目录一、引言1二、设计任务1三、方案论证1四.音频发声知识21、基本知识22、节拍33、编码4五、音乐盒单路原理分析51、硬件原理52、软件程序设计83、程序调试9六、结论与心得9七、参考文献10八、附录101、程序102、PCB板图23一、引言本文是应用MCS-51单片机原理和控制理论设计音乐演奏控制器的硬件电路，并利用汇编语言进行程序设计。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，

2、再利用延迟来控制发音时间的长短。把乐谱转化成相应的定时常数就可以从发音设备中演奏出悦耳动听的音乐。这种控制电路结构简单，可靠性高,应用性强；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一定的借鉴价值。二、设计任务设计题目：  单片机音乐播放器设计要求：1、完成89S51的外围复位、时钟和电源等外围电路的设计，完成扬声器驱动设计。2、根据各音阶频率算出定时器定时常数，根据节拍给出该音阶持续的时间。3、完成音乐播放软件并完成乐谱表的翻译，最好能编写一个播放子程序用于播放。4、播放音乐片段。三、方案论证设计方案：设

3、计中我们考虑了两种设计方案，两种设计方案中主要去区别在于硬件电路的不同，对于本设计通过模拟电路和单片机设计均可以实现，最后根据设计要求、可行性和设计成本的考虑选择了单片机设计的方案。现在一一介绍论证如下：采用单片机来设计电路。此电路包括时钟电路、复位电路、音乐驱动电路和MCS-51单片机。各部分功能如下：（1）时钟电路：由石英晶体振荡器产生单片机工作时所必须的时钟信号。振荡器采用12M的晶振，使之机器周期Tcy=1us,方便发音程序的计算和编译。（2）复位单路：由复位按键使单片机的CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

4、23（1）音乐驱动电路：由于单片机最大灌入电流为3.2mA，所以选用PNP管，并要在PNP的基极和发射极加限流电阻。（2）显示电路：使用单片机P0端口做显示电路，要在P0口加上拉电阻（5~10kΩ）。还要加限流电阻，保护单片机。（5）按键电路：有外部中断输入和定时/计数器的外部输入都是低电平有效，可以和复位电路相视，只要将复位电路中的电容去掉即可。四.音频发声知识1、基本知识1.要生产音频脉冲,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

5、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8051的内部定时器使用其工作在计数器模式MODE1下,改变计数值THO及TLO以产生不同频率的方法.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,在每次计数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＝Fi÷2÷FrN: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-Fi÷2÷Fr例如:设K＝65536,F＝1

6、000000＝Fi＝1MHz,求低音DO(261Hz).中音DO(523Hz).高音的DO(1046Hz)的计算值.T＝65536-N＝65536-Fi÷2÷Fr＝65536-1000000÷2÷Fr＝65536-500000/Fr低音DO的T＝65536-500000/262＝63627中音DO的T＝65536-500000/523＝64580高音DO的T＝65536-500000/1047＝650595.C调各音符频率与计数值T的对照表如表1所示.23表1C调各音符频率与计数值T的对照表音符频率(HZ)简谱码(T值)音符频率(HZ)简谱码(T值)

7、低1DO26263628#4FA#74064860#1DO#27763731中5SO78464898低2RE29463853#5SO#83164934#2RE#31163928中6LA88064968低3M33064021#693264994低4FA34964103中7SI98865030#4FA#37064185高1DO104665058低5SO39264260#1DO#110965085#5SO#41564331高2RE117565110低6LA44064400#2RE#124565134#646664463高3M131865157低7SI494

8、64524高4FA139765178中1DO52364580#4FA#148065198#1DO#55464