基于单片机的音乐盒设计毕业设计.doc

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1、基于单片机的音乐盒设计毕业设计目录前言11概述21.1课题意义21.2设计方案21.3研究内容22系统总体方案介绍32.1系统组成框图32.2音乐盒的功能结构图32.3主要设计软件介绍42.3.1PROTEUS软件简介42.3.2KEIL简介43硬件设计53.1总体设计框图53.2各部分硬件设计及其原理53.2.1AT89C51简介53.2.2LED显示电路设计与原理63.2.3时钟振荡电路63.3硬件电路图及功能74软件设计84.1音调、节拍以及编码的确定方法84.1.1音调的确定94.1.2节拍的确定104.1.3编码114.2软件程序设计124.2.1程序流程图及相应代码块

2、124.2.2程序源代码（见附录A）175调试17315.1检查硬件连接175.2检查软件系统185.3测试结果185.3.1．总体运行图185.3.2．花样灯3种花样图196结束语20附录21参考文献30概述本设计是以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的硬件电路，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的存储器中。对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大的单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。1

3、.1课题意义音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的钟塔报时，而将大小的钟表装上机械装置，被称为“可发出声音的组钟”。音乐盒有着300多年的发展历史，是人类文明发展的历史见证。传统的音乐盒多是机械音乐盒，其工作原理是通过齿轮带动一个带有铁钉的铁桶转动,铁桶上的铁钉撞击铁片制成的琴键，从而发出声音。但是，机械式的音乐盒体积比较大，比较笨重，且发音单调。水、灰尘等外在因素，容易使内部金属发音条变形，从而造成发音跑调。另外，机械音乐盒放音时为了让音色稳定,必须放平不能动摇，而且价格昂贵，不能实现大批量生产。31本文设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与

4、传统的机械式音乐盒相比更小巧，音质更优美且能演奏和弦音乐。电子式音乐盒动力来源是电池，制作工艺简单，可进行批量生产，所以价格便宜。基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。另外，可以设计彩灯外观效果，使音乐盒的功能更加丰富。1.2设计方案设计一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，用按键切换演奏出不同乐曲。蜂鸣器发出某个音调，与之相对应LED亮起。使用两个按键，一个用来切换歌曲，另一个切换八路LED变化花样。1.3研究内容电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，八路

5、LED随着音乐变化。花样灯模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声。按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共两首歌曲。按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共三种花样。此电路的程序只占用了1K左右，可编制更多的音乐和LED花样，使系统的功能更加强大。2系统总体方案介绍2.1系统组成框图音乐盒的系统结构以AT89C51单片机位控制核心，加上2个按键、时钟复位电路、蜂鸣器、LED模块组成。单片机负责接收按键的输入，根据输入控制音乐播放曲目和音乐花样灯的显示样式以及蜂鸣器发音。系统组成框图如图2.1-1所示。31图2.1-1系统组成框图2.2音乐盒的功能结构

6、图音乐盒的功能结构如图2.2-1所示。Key1负责切换播放歌曲，播放歌曲共2首，分别是挥着翅膀的女孩和寂寞沙洲冷。Key2负责切换LED显示花样，显示花样共3种，第一种顺序显示，第二种由两边向中间移动然后向两边移动，第三种循环显示。图2.2-1音乐盒功能结构图312.3主要设计软件介绍本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，两种软件的简介如下：2.3.1PROTEUS软件简介Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有

7、其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、P