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单片机音乐盒设计.doc
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单片机音乐盒设计.doc
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Yibin University
电子信息技术与科学专业
题 目 基于单片机的音乐盒设计____
专 业 电子信息科学与技术
学生 伟
学 号 110303013
年 级 物电 2021 级
班 级硕勋励志班
指导教师 甘德成
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2013 年 06 月 05 日
目 录
引言 1
1 概述 2
1 . 1 课 题 意 义 2
1 . 2 设 计 方 案 2
1 . 3 研 究 容 2
2 系统总体方案介绍 3
2 . 1 系 统 组 成 框 图 3
2 . 2 音 乐 盒 的 功 能 构 造 图 3
3 硬件设计 3
3 . 1 总 体 设 计 框 图 4
3 . 2 各 局 部 硬 件 设 计 及 其 原 理 4
3.2.1 LED 显示电路设计与原理 4
3.2.2 时钟振荡电路 4
3 . 3 硬 件 电 路 图 及 功 能 5
4 软件设计 6
4 . 1 音 调 、 节 拍 以 及 编 码 确 实 定 方 法 6
4.1.1 音调确实定 7
4.1.2 节拍确实定 7
4.1.3 编码 8
5 调试 9
5 . 1 检 查 硬 件 连 接 9
5 . 2 检 查 软 件 系 统 9
5 . 3 测 试 结 果 9
5.3.1.总体运行图 9
参考文献 9
附录 A 程序源代码及注释 10
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引言
21 世纪,电子技术获得了飞速的开展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,
有力地推动了社会生产力的开展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,
产品更新换代的节奏也越来越快。
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向开展趋势将是进一步向着 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开展。单片机应用的重要意义还在于它从根本
上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大局部功能,
现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传
统控制技术的一次革命。单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的
踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程
的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能 IC 卡,民用豪华轿车的平安保障系统,录像机、摄像
机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
随着科学技术的进步和社会的开展,人类所接触的信息也在不断增加并且日益复杂。面对浩如
烟海的信息,人们已经能够利用计算机等工具高效准确地对之进展处理,但要想将处理完的信息及
时,清晰地传递给别人,还必须通过寻求更加卓越的显示技术来实现。单片机技术与液晶显示技术
的结合,使信息传输交流向着智能可视化方向迅速开展。
随着人类社会的开展,人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可
以给人们带来美好的回忆,提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是机械型的,体积笨重,发音
单调,不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式音乐盒,体积小,重
量轻,能演奏和旋音乐,功能多,外观效果多彩,使用方便,并具有一定的商业价值。
1 概述
本设计是以 AT89C51 芯片的电路为根底,外部加上放音设备,以此来实现音乐演奏控制器的硬
件电路,通过软件程序来控制单片机部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。用户可以按照自己的
喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。对于不同型号的单片机只需要相应的改
变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性,很高的实际使用价值,为广阔的单片机和音
乐爱好者提供了很好的借鉴。
1.1 课题意义
音乐盒的起源,可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的钟塔报时,而将大小的钟
表装上机械装置,被称为“可发出声音的组钟〞。音乐盒有着 300 多年的开展历史,是人类文明开
展的历史见证。
传统的音乐盒多是机械音乐盒,其工作原理是通过齿轮带动一个带有铁钉的铁桶转动,铁桶上的
铁钉撞击铁片制成的琴键,从而发出声音。但是,机械式的音乐盒体积比拟大,比拟笨重,且发音
单调。水、灰尘等外在因素,容易使部金属发音条变形,从而造成发音跑调。另外,机械音乐盒放
音时为了让音色稳定,必须放平不能动摇,而且价格昂贵,不能实现大批量生产。
本文设计的音乐盒,是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小
巧,音质更优美且能演奏和弦音乐。电子式音乐盒动力来源是电池,制作工艺简单,可进展批量生
产,所以价格廉价。基于单片机制作的电子式音乐盒,控制功能强大,可根据需要选歌,使用方便。
根据存储容量的大小,可以尽可能多的存储歌曲。另外,可以设计彩灯外观效果,使音乐盒的功能
更加丰富。
1.2 设计方案
设计一个基于 AT89C51 系列单片机的音乐盒,利用按键切换演奏出不同的乐曲。蜂鸣器发出某个音
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