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单片机按键控制定时器选播多段音乐.pdf

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郑州科技学院

单片机课程设计

题目按键控制定时器选播多段音乐

学生姓名张三

专业班级 15 级物联网一班

学号 201566666

院（系）信息工程学院

指导教师王

完成时间 2017 年 6 月 8 日

一、背景介绍

如今，电子技术获得了飞速的发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域。

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步想着 CMOS 化、低功

耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路装化等几个方面发展。

单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个

计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片

机只缺少了 I/O 设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量

轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是

了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比

如 CPU、内存、并行总线。还有和硬件作用相同的存储器件，不同的是它的这些部

件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是很低的。

利用单片机实现音乐播放有很多要点，例如外部电路简单，控制方便等，因

而备受广大单片机爱好者的喜爱。通过音乐播放器的设计方案，掌握 C 语言的编写

方法。并熟练的运用 80C51 单片机定时器产生固定频率的方波信号，推动喇叭发出

旋律，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律，最重要的是自己还可以通过程序

设计输入自己喜欢的歌曲来演奏，本设计采用简易音阶编码直觉式输入法方便设

计音乐旋律。

本文将围绕基于单片机按键控制定时器选播多段音乐，介绍一些关于单片机的基

础知识、音乐播放器的制作原理及方法（其中包括了音乐编程原理）、定时器的设

定，以及仿真软件（Keil、Proteus）的使用方法。

二、设计方案

1、方案设计

对于 C51 单片机，它抗干扰性较强，且集成度高、功能强、指令丰富等，可以

应用的地方较数字电路更多一些，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智

能化仪器仪表及通讯设备。而且单片机已经深入到工业生产的各个环节以及人民

生活的各个层次。采用的是基于 C51 单片机的音乐播放器的设计，该系统控制性能

良好，硬件电路简单、经济实惠，能得到更好的效果。

本设计以 at89C51 单片机为核心，通过对其定时器的设定来实现音乐的播放，

借助键盘可以向计算机系统输入程序，置数、送操作命令、控制程序的执行走向

等，并最终通过数码管显示出播放曲目的标号。

单

片

机

晶振电路发声电路

电源电路

图 1-1 结构总图

按键电路

2、方案要求

音乐播放器按照从头到尾的顺序自动播放预先设定的 1-3 共 3 首乐曲，全部乐

曲播放完毕则停止。

按键分别是播放键。

按下播放键时，音乐播放器会在当前播放的音乐切换播放和暂停；

2.3、音乐播放器的组成

据系统按键控制定时器选播多段音乐的功能要求，一个完整的音乐播放器电

路相当于一个简单的单片机系统，该系统由按键开关、单片机、LED 显示电路、扬

声器控制电路 4 个方面构成。

1.51 单片机：at89c51 单片机为整个系统的核心部分，是带动整个系统工作的

重要部分。

2.扬声器：扬声器用一蜂鸣器，作为输出部分按照键盘给单片机的指令发出

乐曲。

3.LED 数码管显示电路：LED 数码管也作为输出部分按照键盘给单片机的指令，

显示正在演奏的乐曲的序号。

扬声器

80c51 单片机

电源

歌曲控制

按钮

晶振

设计图

音乐播放电路：

单片机介绍：

（1）中央处理器（CPU）

中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。8051 的 CPU 能处理 8 位二

进制数或代码。

（2）内部数据存储器（内部 RAM）

8951 芯片中共有 256 个 RAM 单元，但其中后 128 单元被专用寄存器占用，能作

为寄存器供用户使用的只是前 128 单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的

内部数据存储器就是指前 128 单元，简称内部 RAM。

（3）内部程序存储器（内部 ROM）

8951 共有 4KB 掩膜 ROM，用于存放程序、原始数据或表格，因此，称之为程序

存储器，简称内部 ROM。

（4）定时/计数器

8951 共有两个 16 位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计

数结果对计算机进行控制。

（5）并行 I/O 口

MCS-51 共有 4 个 8 位的 I/O 口（P0、P1、P2、P3），以实现数据的并行输入/

输出。

（6）串行口

8951 单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机和其它设备之间的串行数

据传送。该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同

步移位器使用。

（7）中断控制系统

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