单片机音乐播放器设计报告

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1、通信工程系电子线路实现训练报告目录1.方案与论证11.1显示电路11.2时钟电路12.电子音乐产生原理12.1音调12.2节拍33.系统硬件设计63.1系统总框图63.2电路设计73.2.1单片机时钟电路73.2.2.复位电路83.2.3．电源电路83.2.4.USB程序下载电路93.2.5.蜂鸣器驱动电路103.2.6．显示电路113.2.8矩阵电路114.系统软件设计125.总结与展望146.参考文献14附录15附录1系统总电路15附录2源代码16通信工程系电子线路实现训练报告19通信工程系

2、电子线路实现训练报告1.方案与论证1.1显示电路方案.1：采用LED数码管来显示（电路简单，成本低）；方案.2：采用LCD液晶显示器来显示（电路简单，成本高）；方案3：采用TFT真彩液晶显示（电路复杂，成本高，但显示的分辨率高）；综上所述，选择方案一进行设计。1.2时钟电路方案.1：选择DS1302实时时钟芯片来实现音乐播放器（时间准确，但要增加额外开销）；方案.2：选择单片机的软件实时来实现音乐播放器（灵活性高，时间不准确）；方案.3：选择单片机内部可编程定时器来实现音乐播放器（在不增加额外的

3、开销前提下，时间可以做到准确）。综上所述，选择方案三进行设计。2.电子音乐产生原理单片机发音原理：单片机演奏音乐基本是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音，但一定要弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。·音调表示一个音符唱多高的频率。·节拍表示一个音符唱多长的时间。下面，就此两点，阐述说明：2.1音调在音乐中所谓“音调”，其实就是我们常说的“音高”。在音乐中常把中央C上方的A音定为标准音高，其频率f=440Hz，其余与其比较。f1和f2为两个

4、音符，当这两个音符的频率相差一倍时，也即f2=2×f1时，则称f2比f1高一个倍频程。在音乐中1与，2与……，正好相差一个倍频程，在音乐学中称它相差一个八度音。在一个八度音内，有12个半音。以1—i八音区为例，12个半音是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5一＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—19通信工程系电子线路实现训练报告i。这12个音阶的分度基本上是以对数关系来划分的。如果我们只要知道了这十二个音符的音高，也就是其基本音调的频率，我们就可根据倍频程

5、的关系得到其他音符基本音调的频率。确定一个频率所对应的定时器的定时初值的方法：以标准音高A为例：标准音高A的频率f=440Hz,其对应的周期为：T=1/f=1/440=2272μs因此，需要在单片机I/O端口输出周期为T=2272μs的方波脉冲，如下图所示。图1方波脉冲由上图可知,单片机上对应喇叭的I/O口来回取反的时间应为：t=T/2=2272/2=1136μs此处分两种方式叙述，请比较选用，其实结果相同：Ⅰ.这个时间t也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器

6、为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0，则定时器的予置初值由下式来确定：t=12×（TALL–THL）/f0式中，TALL=216=65536，THL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为：TH=THL/256=(TALL–t×f0/12)/256TL=THL%256=(TALL–t×f0/12)%256将t=1136μs代入上面两式（注意：计算时应将时间和频率的单位换算一致），即可求出标准音高A在单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1

7、下的定时器高低计数器的预置初值为：TH440Hz=(65536–1136*12/12)/256=FBHTL440Hz=(65536–1136*12/12)%256=90H根据上面的求解方法，我们就可求出其他音调相应的计数器的予置初值。Ⅱ.假设单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1计数脉冲值与频率的关系为：N=FI÷2÷FR其中N——计数值；FI——内部计时一次为1us，故其频率为1MHz；FR——要产生的频率。其计数值的求法为：T=65536－N=65536－FI÷2÷FR则标准音高

8、A（频率f=440Hz）的计数值为：T=65536－N=65536－FI÷2÷FR=65536－1000000÷2÷FR=65536－500000/440=65536－1136=64400=0FB90H下面给出C调各音符频率值和定时器定时初值：（晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1）表1C调各音符频率值和定时初值对照表C调音符11#22#344#55#66#7频率Hz262277293311329349370392415440466494TH/TLF88BF8F2F9B7FA14FA66