基于at89c51单片机的音乐盒的设计

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1、前言　乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智能仪器仪表设备。实现方法有许多种，在众多的实现方法中，以纯硬件完成乐曲演奏，随着FPGA集成度的提高，价格下降，EDA设计工具更新换代，功能日益普及与流行，使这种方案的应用越来越多。如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力，不得不进行上万门的设计，同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。使用现今的EDA软件工具来应付这些问题，并不是一件简单的事情。FPGA预装了很多已构造好的参数化库单元LPM器件。通过EDA软件工具，设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。本文介绍在EDA开发平台上利用单

2、片机及汇编语言设计音乐硬件演奏电路，并定制单片机存储音乐数据，以十首乐曲为例，将音乐数据存储到单片机，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改单片机所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。24目录摘要…………………………………………………………………4第1章概述……………………………………………………………5第2章音乐盒的发音原理……………………………………………62.1播放音乐的原理……………………………………………62.2音符频率的产生……………………………………………62.3节拍频率的产生……………………………………

3、………8第3章硬件电路设计…………………………………………………93.1硬件电路……………………………………………………93.2整体硬件电路………………………………………………103.3原理说明…………………………………………………112.4键盘按键…………………………………………………11第4章软件设计………………………………………………………124.1程序设计流程………………………………………………124.2设计源程序代码……………………………………………1224第1章仿真及调试……………………………………………………135.1调试………………………………………………………135

4、.2仿真………………………………………………………135.3程序调试中出现的问题及解决的办法………………………15第2章设计小结及建议………………………………………………17致谢……………………………………………………………18参考文献………………………………………………………19附录一元器件清单…………………………………………20附录二部分源程序代码……………………………………2124基于AT89C51单片机的音乐盒的设计【摘要】：随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统的音乐盒多是机械型

5、的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏和旋音乐，功能多，使用方便，可以批量生产，具有一定的商业价值。【关键词】：音乐盒；单片机；LCD24概述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。本文设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的

6、电子式音乐盒。与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。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，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，增设放歌时间、序号显示灯功能，使音乐盒的功能更加丰富，如图1-1所示。单片机音乐播放时间显示播放音乐序号音乐播放扬声器时钟、复位电路选歌按键图1-1单片机音乐盒功能框图24第2章音乐盒的发音原理2.1播放音乐的原理发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素，一个是音调，

7、另一个是音符。首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。另外，音符的频率有所不同。基于上面的内容，这样就对发音的原理有了一些初步的了解。音符的发音主要靠不同的音频脉冲。利用单片机的内部定时器/计数器0，使其工作在模式1，定时中断，然后控制P3.7引脚的输出音乐。只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此