基于单片机的音乐盒设计.doc

摘要 本设计采用了蜂鸣器发声来实现歌曲的播放，能保持基本音调不变，流畅播放出歌 曲。现选用AT89S51单片机。主要设计模块包括数码管显示部分，功能键盘部分，蜂鸣器 发声部分，彩灯部分。显示部分管采用共阳极数码管，通过单片机控制实现歌曲序号的 显示；功能键盘采用按键开关，通过单片机的控制来实现歌曲播放顺序的调换和暂停播 放功能；蜂鸣器实现歌曲播放；彩灯是由普通发光二极管代替，能实现单色长亮和闪烁 效果。 此次设计要利用单片机及KeilC51编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工 等方面知识,用KeilC51编程软件编程，用PROTEUS单片机仿真软件仿真。最后制作实物， 将程序下载到单片机中，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。 关键词：AT89S51单片机;方波; 音调 ABSTRACT This design USES the buzzer to realize the voice of play songs, can maintain the same basic tones, fluent plays songs. Now choose AT89S51. The main design module to include digital tube display section, the function of the keyboard, a buzzer of voice, the lantern parts. Shows part of the tube is altogether anode digital tube, through the single-chip microcomputer control realization of songs serial number display; The keyboard function button switches, through the single-chip microcomputer control to realize the order of the songs played exchange and suspend play function; Songs played buzzer realize; Lights is by ordinary leds instead of, can realize the monochrome long bright and flickering effect. This design using single chip computer to KeilC51 programming and software programming and PROTEUS single-chip microcomputer simulation software and electronic electrician aspects knowledge, with KeilC51 programming software programming, with PROTEUS single-chip microcomputer simulation software simulation. Finally making real, will program downloaded to single chip microcomputer, the use of I/O mouth produce a certain frequency of square wave, drive a buzzer, a different tone, thus playing music. Key words: AT89S51 microcontroller; square; tone 目录 摘要 I ABSTRACT II 前言 IV 1 绪论 1 1.1国内外研究现状 1 1.2 单片机发展趋势 1 2音乐盒总体设计 2 2.1设计功能要求 2 2.2 工作原理 2 2.3总体设计框图 2 3芯片的选择和介绍 4 3.1MCS-51系列单片机简介 4 3.2单片机的选择 4 4系统硬件设计 8 4.1电源电路的设计 8 4.2 单片机最小系统 8 4.3 数码管显示部分 9 4.4 键盘部分 11 4.5蜂鸣器部分 11 5系统软件设计 13 5.1软件系统介绍 13 5.2编程语言的选择 13 5.3应用软件的选择—keilc51 13 5.4系统程序设计 14 5.5系统的程序设计 16 6系统仿真及硬件制作 22 6.1仿真的必要性 22 6.2系统仿真过程 22 结论 23 参考文献 【音乐盒设计基础】 音乐盒的设计是电子技术与音乐艺术的结合，主要依赖于微控制器，如AT89S51单片机，来实现音乐的播放。AT89S51是一款广泛应用的8位微处理器，具有丰富的I/O端口和内部程序存储空间，适合用于小型电子设备的控制系统。 【设计模块详解】 1. **数码管显示**：使用共阳极数码管显示歌曲序号，这种类型的数码管在驱动时需控制阳极，通过单片机的输出控制数码管的各个段，实现数字或字符的显示。 2. **功能键盘**：通过按键开关实现功能交互，包括歌曲选择和播放控制。单片机监测这些按键输入，根据用户的操作执行相应的指令，如切换歌曲或暂停播放。 3. **蜂鸣器发声**：音乐的播放由蜂鸣器完成，单片机通过生成不同频率的方波来模拟不同的音调，实现音乐的播放。蜂鸣器是一种简单且成本低廉的音频发生器，适合于简单的音调输出。 4. **彩灯部分**：使用普通发光二极管作为彩灯，通过控制其导通和关闭的频率来实现闪烁或长亮效果，为音乐盒增添视觉效果。 【软件设计与仿真】 1. **KeilC51编程**：此设计采用C语言进行编程，KeilC51是专为8051系列单片机设计的集成开发环境，支持源代码编写、编译和调试，使得程序开发更为便捷。 2. **PROTEUS仿真**：在软件设计阶段，通过PROTEUS进行单片机的仿真，可以预览系统的工作情况，调试软件逻辑，避免了实际硬件制作中的反复修改。 【硬件实现与系统整合】 音乐盒的硬件制作包括电源电路、单片机最小系统、数码管显示电路、键盘接口电路和蜂鸣器驱动电路。电源电路为系统提供稳定的电压，单片机最小系统包含晶振、复位电路等，保证单片机正常工作。通过I/O口生成的方波驱动蜂鸣器，实现音乐播放。 【总结】 基于单片机的音乐盒设计融合了电子工程、微控制器应用、数字信号处理和软件编程等多个领域的知识。通过单片机的控制，实现了音乐的数字化播放，展现了单片机在小型音乐播放设备中的应用潜力。通过仿真和实物制作，确保了设计的可行性和实用性，同时也锻炼了开发者在硬件和软件方面的综合能力。