毕业设计硬件部分

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1、天津冶金职业技术学院毕业设计allen_lihui@163.com基于AT89S51的音乐盒设计系部专业班级学生姓名指导老师2011年3月31日I摘要单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本系统是以51系列单片机AT89S52为主控制器，几个按键、LED显示管、扬声器组成。系统通过各按键的控制，基于可靠的硬件设计和精确而稳定的软件设计，并同时能在数码管上显示当前所播放歌曲顺序的功能。系统完成显示输入信息、播放相应音符等基本功能。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可

2、靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。用一块AT89S52组成的最小系统作为控制中心，编好程序烧录进单片机里，使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。输出信号通过三极管放大，由一个蜂鸣器来表现信号的输出。关键词：单片机；按键；显示数码管；播放歌曲。II目录摘要Ⅰ1引言12电路功能概述22.1硬件系统结构框图22.2时钟电路32.3单片机的复位及复位电路42.4原理图及说明62.4.1原理图：62.4.2原理分析62.4.3元件介绍72.4.4PCB板103仿真、安装和调试113.1.1仿真图113.1.2仿真

3、调试11总结13参考文献14附录：音乐程序15II1引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是毋庸置疑的，其中智能音乐盒就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、生活、提供更好的更方便的服务就需要从单片机技术着手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。声音是由物体振动产生，正在发声的物体叫声源。振动的频率高，为高音；振动的频率低，为低音。人耳比较容易辨识的声音频率范围是20Hz到20,000Hz之间，一般音响电路是用正弦波信号驱动喇叭，从而产生悦耳的音乐；在数字电路里，则是用数

4、字脉冲信号信号驱动喇叭，从而产生声音。如果声音的频率相同，人类耳朵很难区分哪个是脉冲信号产生的声音，哪个是正弦波信号产生的声音。本设计所介绍的智能音乐盒，具有使用方便，音质效果良好，稳定性好，其输出温度采用数字显示，主要用于生日派对，家庭娱乐，儿童玩具，该设计控制器使用单片机AT89C51，具有五个功能键来选择音乐的播放与复位，用三极管组成放大电路，实现驱动蜂鸣器播放音乐的功能。182电路功能概述本设计主控芯片采用89S51单片机，采用C语言进行编程，根据代码产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出音。本系统功能键三个按键组成，其中A号和B号键是歌曲

5、序列号键，可以直接选择音乐；A号键选择第一首歌，B号键选择第二首歌，C号键复位。2.1硬件系统结构框图智能音乐盒的系统结构以AT89S51单片机为控制核心，加上三个按键、放大电路、时钟电路、蜂鸣器等组成。系统组成框图如图：按键时钟电路51单片机放大电路182.2时钟电路时钟电路用于产生单片机工作时所必需的时钟控制信号。MCS—51单片机的内部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序执行指令进行工作。时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯

6、片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器（简称晶振）和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器，电路中我们采用电容C1和C2为30PF，石英晶体的振荡频率选用12MHz，如图：182.3单片机的复位及复位电路复位状态：计算机在启动运行时都需要复位，复位使中央处理器CPU和系统中的其他器件都处于一种初始状态，并从这个初始状态工作。MCS-51系列单片机有一个复位引脚RST。在MCS-51系列单片机的RST引脚上输入一个高电平信号，该高电平信号至少要维持两个机器周期以上的时间，单片机被复位。复位电路：与其他计算机一样，MCS

7、-51单片机系统的复位方法有上电自动复位、手动复位以及“看门狗”复位等。此最小系统采用手动复位电路。在系统运行过程中，有时可能对系统需要进行复位，为避免对硬件经常加电和断电造成的损害，我们可以采用手动复位。这种方法是将一个开关串联一只电阻后，再并联于电容C的两端，在系统运行过程中需要复位时只要使开关闭合，在RST引脚上就会出现一定时间的高电平信号，从而使单片机实现复位。复位电路如图：18182.4原理图及说明2.4.1原理图：使用Protel99SE绘制原理图，绘制相应的原件封装，进行电气规则检查并生成原件清单。2.4.2原理分析：（1）原理图说

8、明：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,显示歌曲号。①.硬件电路中