基于单片机的音乐盒设计1.doc
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存档编号：
西安航空技术高等专科学校
毕业（课程）设计说明书
设计题目：
基于单片机的音乐盒设计
系别：
电气工程系
专业：
＿＿＿＿＿＿＿
班级：
＿＿＿＿＿＿
姓名：
＿＿＿
（共33页）
2012年4月23日
西安航空技术高等专科学校附表1
专业毕业设计或实践任务书
姓名：
班级：
学号
一、设计或实践题目：
基于单片机的音乐盒设计
二、内容及要求
以单片机为核心组成一个音乐盒，内部存储至少两首以上可以播放的歌曲，内部有一个按键，每按一次按键顺序播放一次歌曲
三、完成形式
报告+软件仿真+原理图
四、系（部）审核意见：
指导老师：
发题日期：
2012年3月19日
完成日期：
2012年4月23日
摘要：
单片机因其体积小、功能强、价格低廉而得到广泛应用。
本文介绍用AT89C52单片机设计音乐盒的方法,仅需AT89C51最小系统,扩展两个按键,再加一片由两个NPN组成的达林顿管以及输出设备蜂鸣器和LCD。
通过两个按键可以选择上一首歌曲及下一首歌曲，并在LCD上直观的显示出歌曲的序号。
关键词：
音乐盒单片机蜂鸣器LCD
Abstract:
SCMbecauseofitssmallvolume,strongfunction,lowcostandwidelyused.ThispaperintroducestheuseofAT89C52single-chipdesignmusicboxmethod,onlytheminimumsystemofAT89C51,extensiontwokeys,plusasliceiscomposedoftwoNPNconsistingofaDarlingtontubeandabuzzerandLCDoutputdevice.Throughthetwokeyscanselectasongandasong,andtheLCDvisuallydisplaythesongnumber.
Keywords:
musicbuzzerLCD
目录
前言 1
1设计要求概述 2
1.1目的和作用 2
1.2设计要求 2
1.3研究内容 2
1.4总体设计框图 2
2系统硬件设计 2
2.1主控芯片 2
2.2振荡器特性 5
2.3蜂鸣器及蜂鸣器驱动 5
2.4按键 6
2.5显示设备 6
3基本知识-音调 7
3.1音频脉冲 7
3.2方法 7
3.3计算公式 8
3.4其计数值的方法 8
3.5C调各音符频率与技术值T的对照 8
4基本知识-节拍 9
4.1相关知识 9
4.2程序流程图 10
5主要软件介绍 20
5.1PROTUSE软件介绍 20
5.2KEIL软件介绍 20
总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录A原理图及软件仿真结果 24
前言
21世纪，电子技术获得了飞速的发展，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发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发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
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部分功能，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，民用豪华轿车的安全保障系统，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发展，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行处理，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发展。
随着人类社会的发展，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设计要求概述
1.1目的和作用
1了解单片机的原理和应用。
2学会如何去利用单片机去实现控制的功能。
3学会使用keil和protues软件
1.2设计要求
以单片机为核心器件组成一个音乐盒
内部存储至少两首以上可播放的乐曲
有一按键，每按一次按键顺序播放一首歌曲
1.3设计方案
本设计用定时器0设置音调，通过延迟一定时间作为节拍。
这种设计不需要考虑两个定时器之间的衔接问题。
编写程序相对简单，更容易实现要求。
1.4总体设计框图
本设计采用89C52作为主控芯片，蜂鸣器作为输出设备产生音乐，通过按键1和2能够选择歌曲。
LCD1602能够实时的显示当前的歌曲名及歌曲号。
其中P3.3和P3.2外接按键，P2口用作LCD输出数据端口，P1.4接蜂鸣器端口。
详细原理图见附件一，仿真图见附件二，程序编译完成图见附件三。
设计框图如图一所示。
图一 音乐盒设计框图
2系统硬件设计
2.1主控芯片
设计中所采用主控芯片为AT89C52。
因其价格便宜，在市场上已经很成熟，各个方面都能够满足设计要求故选择它。
其采用标准双列直插式引脚DIP-40大规模集成电路封装。
它的引脚排列如下图二所示
图二 AT89C52的引脚排列
引脚介绍：
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口管脚备选功能:
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2INT0（外部中断0）
P3.3INT1（外部中断1）
P3.4T0（记时器0外部输入）
P3.5T1（记时器1外部输入）
P3.6WR（外部数据存储器写选通）
P3.7RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VPP：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
2.2振荡器特
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