单片机音乐盒设计

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1、《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书音乐盒的设计1技术要求能够产生低中高三个音调的7个标准音阶DO,RE,M,FA,SO,LA,SI；并在按下相应的数字键的时候数码管显示相应数字；自选一首歌曲，查找到相关的乐谱，确定音阶和节拍，并编写相关的源程序是蜂鸣器能够播放出该歌曲。2设计方案及实现2.1方案一任务要求：以89s51为核心，根据设计指标设计电路的框图，画出电路逻辑图和装配图，查阅资料，确定所需各元器件型号和参数，自拟调整测试方法，并调试电路使其达到设计指标要求。2.1.1方案设计根据任务要求,可以通过以

2、下原理图（图2-1）来实现该音乐盒的设计。复位电路琴键电路放大电路P0.0

3、P0.7P1.0时钟电路单片机80c51图2-1本方案的琴键输入是通过独立式键盘来完成的,这样便于控制且直观，如上图设计原理所示我们可以画出比较直观的流程图如图2-2所示。16《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书图2-2主流程图中断程序流程图中断返回对P1.0求反重装计时器的值NY等待中断，判断是否中断定时器的初始化读入P0的状态，跳转至相应的程序段判断是否抖动读入P0状态关闭定时器进行识别程序开始Y16《专业课程设计3（微处理器与

4、微控制器应用）》课程设计说明书居于上述流程图我们可以通过proteus软件画出该实验的原理图（图2-3）：图2-32.1.2方案实现对于音乐盒而言发出悦耳的音乐是其最主要的功能，那么对于使用单片机来制作出来的音乐盒怎么实现音符的发声呢？通过查看资料我们知道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，然后控制引脚的输出音乐（本实验采用P1.0做为输出引脚）。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

5、冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。具体做法如下所示（以中音DO为例）：例如：中音1（DO）的音频=523HZ,周期T=1/523s=1912定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2=956定时器956的计数值=定时时间/机器周期=956/1=956(时钟频率=12MHZ)16《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书装入T0计数器初值为65536-956=64580将64580装入T0寄存器中，启动T0工作后，每计数956次时将产生溢出中断，进入中

6、断服务时，每次对P1.0引脚的输出值进行取反，就可得到中音DO（523HZ）的音符音频。将51单片机内部定时器工作在计数器模式1下，改变计数初值TH0,TL0以产生不同的频率。下表2-1是C调各音符频率与计数初值T的对照表：表2-1C调各音符频率与计数初值T的对照表音符频率（Hz）/初值()音符频率（Hz）/初值()低1DO262/63627中1DO523/64580高1DO1042/65056低2RE294/63835中2RE589/64687高2RE1245/65134低3M330/64021中3M661/64780高3M1

7、318/65157低4FA350/64107中4FA700/64822高4FA1397/65178低5SO393/64264中5SO786/64900高5SO1568/65217低6LA441/64402中6LA882/64969高6LA1760/65252低7SI495/64526中7SI990/65031高7SI1967/652822.1.2.1详细参数本实验以Intel公司的80c51为核心，配合键盘系统，放大电路，时钟电路和数码管显示电路实现音乐的演奏。80C51:高性能的静态80C51设计由先进CMOS工艺制造并带有非

8、易失性Flash程序存储器全部支持12时钟和6时钟操作P89C51X2和P89C52X2/54X2/58X2分别包含128字节和256字节RAM32条I/O口线3个16位定时/计数器6输入4优先级嵌套中断结构116《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书个串行I/O口可用于多机通信I/O扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围，频率可降至0。可实现两个由软件选择的节电模式，空闲模式和掉电模式，空闲模式冻结CPU但RAM定时器，串口和中断系统仍然工作掉电

9、模式保存RAM的内容但是冻结振荡器导致所有其它的片内功能停止工作。由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据运行可从时钟停止处恢复。键盘系统：键盘系统的链接电路图如图2-31所示：图2-31当用手按下一个键时，往往按键在闭合位置和断开位置之间跳几下才稳定到闭合