单片机音乐盒论文(正版)

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1、音乐盒设计1.系统功能的确定音乐盒可以发出怡人的音乐旋律，能给生活增加不少的乐趣。用51系列单片机设计一个音乐盒的基本功能如下：1)利用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。2)用七段数码管显示当前播放的歌曲序号。3)通过对单片机的电路控制并结合按键功能实现播放，暂停，停止，上一曲，下一曲，音阶和节拍的配合实现歌曲（共三首歌）演奏。2.方案论证各种方案如下所示：2．1方案一：用四个按键控制音乐的播放。3个按键选择3首不同的音乐播放，另一个按键控制音乐的停止。按下播放键，用一点简单的控制之后，

2、才开始播放音乐。比如，用定时器控制，亮灯倒计时10秒然后触发音乐播放。2．2方案二：用4*4小键盘来实现音乐的选择播放，1～A按键控制播放10首音乐，C～F按键分别实现欢迎页面、上一首、下一首、停止播放。2．3方案三：为了充分利用实验板的功能，进一步扩充音乐盒的功能。设计用七段显示数码管LED显示播放时歌曲序号。设置三个键，一个按键控制开机、播放、暂停音乐，另外两个按键分别实现上一首、下一首。各方案的论证如下：1)在方案1中，共用了4个按键，其中3个按键控制播放3首音乐，另一个键控制音乐播放的停止。但是只能选择3首音乐，不

3、能显示是哪首歌局限性太强。2)在方案2中，由于个人所学知识有限、实践经验太少等原因，可以实现了歌曲的播放、开机画面、停止，未能实现歌曲的上一首、下一首选择播放。考虑到实验的复杂度和时间上的局限，本次课程设计使用了方案三。本次设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路、蜂鸣器以及显示电路组成。使用一个按键来控制开始，播放和暂停。利用两个按键分别切换上一曲和下一曲来演奏出不同的乐曲，共三首音乐，蜂

4、鸣器发出某个音调，与之相对应的LED亮起。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。音乐盒的系统结构以AT89C51单片机位控制核心，加上3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所示。图2-1总体框图音乐盒的功能结构如图2-2所示。按键1负责播放/暂停歌曲。按键2，3负责切换播放歌曲，播放歌曲共3首，同时LED显示相应的曲目，显示曲目标号共3种。开

5、始按键1：播放/暂停按键2，3上一曲，下一曲图2-2音乐盒功能1.系统硬件的设计3．1主控制器的设计主要能够是实现程序输入时，能够模拟音乐盒的基本功能，能够有按键输入的模块部分，有数码管显示歌曲序号，并有蜂鸣器模块部分在播放音乐。总体硬件电路实现功能如下所示1）电路中用P3.2、P3.4、P3.5控制按键。2）P0.0~P0.7，P2.0~2.1控制LED。3）P1.0控制蜂鸣器。4）电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1、C2均为30PF。3．2接口电路的设计（1）AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节闪

6、存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图3-1所示图3-

7、1单片机（2）时钟电路AT89C51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C1、C2按图所示方式连接。晶振、电容C1/C2及片内与非门（作为反馈、放大元件）构成了电容三点式振荡器，振荡信号频率与晶振频率及电容C1、C2的容量有关，但主要由晶振频率决定，范围在0～33MHz之间，电容C1、C2取值范围在5～30pF之间。根据实际情况，本设计中采用12MHZ作为系统的外部晶振，电容取值为30pF。其电路图如图3-2所示。图3-2时钟电路（3）复位电路：由一个10nf电容接电源和一个10k的电阻接地组成，使单片机的CPU和

8、系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。如图3-3所示（4）按键电路：有外部中断输入和定时/计数器的外部输入都是低电平有效，可以和复位电路相视，只要讲复位电路中的电容去点即可。共三个按键，接口为P3.2、P3.4、P3.5按下播放/暂停歌曲会实现播放暂停，按下下一曲或下一曲单片机