基于51单片机的数字音乐盒的设计

《基于51单片机的数字音乐盒的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、课程设计说明书第II页基于AT89C51单片机的数字音乐盒的设计摘要随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用，单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用，在某些领域具有不可替代的作用。本设计是依AT89C51芯片的电路为基础，外部加上放音设备，以此来实现音乐演奏控制器硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机存储器中。音乐播放功能随处都会用到，如，在开发儿童智力的玩具中。其主要表现在可以播放多首歌曲，可以用多个数字键控制播放的歌曲，并且能在LCD液晶屏显示器上显示相应播放歌曲的曲名和滚动歌词。再加上

2、一个开关键来控制歌曲的播放停止。关键词：单片机，音乐，蜂鸣器，同步显示课程设计说明书第II页目录1绪论11.1课题描述11.2基本工作原理及框图12硬件电路设计及相关芯片12.1硬件电路设计12.1.1时钟与复位电路模块22.1.2按键选择模块22.1.3音频发生器和放大器模块32.1.4LCD显示模块32.1.5电路原理图32.2AT89C51芯片42.2.1AT89C51功能特性52.4.1AT89C51主要性能参数53系统软件设计83.1软件编程设计与综合测试83.2主模块的设计9总结10致谢11参考文献12课程设计说明书第33页1绪论1.1课题描述电子音乐已广泛地应用于社会生活的各个领

3、域。其类型从音乐卡片到CD、MP3等多种多样，制作原理也各不相同。声音是通过振动产生的。单片机对某一I/O引脚以一定的频率循环置1和清0，这一引脚便产生一定频率的方波，该方波通过放大后作用于扬声器便产生一定频率的声音。若改变输出方波的频率，产生的声音也就改变了。通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也就得到控制。因此，根据乐谱，单片机就可产生电子音乐。音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。单片机控制的音乐发生器系统由硬件电路和软件两部分构成。利用单片机控制的电子音乐发生器软硬件上具有独特的优点，系统的开发周期短，成本低，电路制作容易。更换歌曲时，硬件电路无需作任何修改，只需修改软件即可实现。软件

4、编程时，可用51系列单片机的汇编语言或C51语言实现。同时还可根据个人的习好通过软件改变节拍的延时时间，增加电子音乐的趣味性。1.2基本工作原理及框图本课程设计的音乐播放器的基本硬件电路有六部分组成：单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路、音频发生器、音频放大器和扬声器。音乐播放器硬件电路设计框图如图1所示。时钟与复位电路按键输入歌曲选择电路单片机LCD液晶显示音频发生器音频放大器蜂鸣器图1基本工作原理框图2相关芯片及硬件电路设计课程设计说明书第33页2.1硬件电路设计2.1.1时钟与复位模块智能系统一般应有手动或上电复位电路。复位电路的实现通常有两种方式：RC复位电路和专用µＰ监控电路。前

5、者实现简单，成本低，但复位可靠性相对较低；后者成本较高，但复位可靠性高，尤其是高可靠重复复位。对于复位要求高、并对电源电压进行监视的场合，大多采用这种方式。时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟是保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢。为达到振荡周期是12MHZ的要求，这里要采用12MHZ的晶振，另外有两个22P的独石电容，两晶振引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。图2复位电路和晶振时钟电路2.1.2按键选择模块通过74LS138与P3.0口、按键公共端及按

6、键和P1口相连，构成按键选择模块。P3.0口输出0时，选择左边8个键，P3.0口输出1时，选择右边8八个键。是某个键按下可由P1口读取。课程设计说明书第33页图3按键选择模块2.1.3音频发生器和放大器模块由非门（74LS04），三极管（9014），蜂鸣器，电阻组成的外部驱动发音电路。该电路部分接于P3.1口，经过外部非门和三极管的驱动，通过扬声器发出音乐。图4音频发生与放大电路2.1.4LCD显示模块由LCD1602，按键和保护电阻组成的外部扩展电路。其工作过程是通过单片机P1.6、P1.7和P2.7接于LCD1602，使其接收单片机由使用者通过按键发来的信息，显示歌曲名称，在没有设备启动没

7、有按键工作时显示“按键选择歌曲”课程设计说明书第33页，当有按键工作后，设备播放歌曲同时显示歌曲序号及歌曲名称。图5LCD显示模块2.1.4路原理图综合以上功能模块，连接于单片机，绘制原理图如图所示。图6音乐播放器电路原理图当键盘有键按下时，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，显示乐曲播放的时间，并驱动LCD,课程设计说明书第33页显示歌曲号及播