基于MCS51单片机简单音乐发生器的设计Word文件下载.docx
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毕业实践题目：
毕业设计
基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计
指导教师（签字）：
教研室主任（签字）：
系主任（签字）：
2009年1月10日
毕业实践课题及任务
课题简介
该课题主要利用单片机技术，采用汇编语言或C语言编程来控制音乐发生器实现弹奏音乐的过程。
其目的是培养学生利用单片机控制技术，汇编语言或C语言编程控制技术解决生产、生活中的实际问题，对提高学生的设计能力动手能力和工程实践技能有较重要的意义。
学生在设计该课题时，应具备电路分析、电子技术、电子CAD技术、单片机控制技术、C语言程序设计等方面的相关知识，掌握电路设计流程图，电子元器件的选择、电路原理图的设计及连线。
熟悉程序的编写，输入，修改和调试等。
课题
任务
要求
1、选择正确的电子元件…………………………………………………………
2、画出电气控制系统原理图及PCB板的布线设计……………………………
3、用C语言或汇编语言编写出系统控制程序…………………………………
4、系统的安装与调试……………………………………………………………
进程安排
第3周：
根据课题要求，查阅相关理论书籍，设计参考书及相关资料，进一步加深对课题的理解和认识。
第4周：
根据控制要求，设计控制电路状态流程图，设计系统控制程序，设计系统电气控制原理图。
第5周：
选择电子电器元件。
第6周：
开始组装电路，上机开始调试控制程序。
第7周：
调试，修改，完善设计，撰写毕业设计说明书。
第8周：
设计资料的修改、整理、完善。
毕业设计答辩。
毕业实习（第1周—第2周）
地点：
湘计算机厂、湖南机床厂、长沙电机厂、曙光电子厂、长沙水泵厂或自找实习单位
实习内容及要求：
了解企业现状及发展趋势，熟悉生产、装配及加工工艺流程，了解企业的新技术、新工艺的应用情况，调查了解企业对专业技术人员人才需求情况及人才特点，写出实习报告（5000字以上）
参考资料
1、徐仁贵、廖哲智主编《单片微型计算机应用技术》北京：
机械工业出版社2003
2、刘仁宇、施伟主编.《模拟电子技术》北京：
机械工业出版社1998
3、卢庆林主编 《数字电子技术》北京：
机械工业出版社2005
4、龙志文主编《电力电子技术》北京：
5、邱丽芳主编《单片机原理与应用》人民邮电出版社2007
6、王廷才主编《电子线路CADProtel99使用指南》机械工业出版社2006
7、林志琦主编《基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M]》
北京航天航空大学出版2006
8、徐仁贵主编《单片微型计算机应用技术[M]》北京:
机械工业出版社2000
9、戴佳戴卫恒主编《51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M]》
北京:
电子工业出版社2007
湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书
电气工程系电子信息工程专业
学生姓名
毛浩
班级
电信S06-4
学号
10
课题名称
基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计
课题
准备
情况
在动手做设计之前，我们在网上查找了一些设计的思路和方法，再与之关联的知识，在图书馆查阅了单片微型计算机应用技术、电力电子技术、电路分析、电子线路CAD、微机原理与应用技术、等与音乐发生器有关书籍资料。
思路和方法
本次设计的核心器件是单片机芯片和音频功放芯片。
单片机采用的是Atmel公司的51单片机芯片AT89C51,音频功放芯片使用的是国家半导体公司的LM386，键盘使用4ⅹ4布局，用户可通过键盘上对应的音符键弹奏乐曲，编程语言使用Ｃ语言。
拟重点解决的问题
课程设计中重点需要解决的有控制电路状态流程图的设计、汇编系统控制程序、电气控制系统原理图设计、上机调试控制程序。
计
划
进
度
该设计我们准备用八个星期完成，前三周用来查阅相关理论书籍，设计参考书，进一步加深对课题的理解和认识，再拟好整体设计方法与思路。
第四周根据控制要求，设计控制电路状态流程图，设计系统控制程序，设计系统电气控制原理图。
第五到七周用C语言编写号系统运行的控制程序，选择电子电器原件，设计电路，上机开始调试控制程序，第八周设计资料的修改、整理、完善。
撰写毕业设计说明书。
指导教师意见
签名：
年月日
湖南工业职业技术学院毕业实践考核表
完成
情况及自我评价
经过查找资料对音乐发生器的工作原理有了一定的了解与认识，在设计的过程中也遇到过不少问题，但是本着“世上无难事，只怕有心人”的心态，同时在指导老师的指导、同学之间的相互讨论下，最终按计划进度完成了课题。
通过设计使我对以前所学的知识进行了一次系统的整合与掌握，对系统的设计、产品的工艺流程也有了更进一步的了解认识。
指导教师评价
评语
评分
（共40分）
签名：
年月日
评阅教师评价
（共30分）
答辩小组评价
组长签名：
毕业实践评审组审核
经综合考核该学生毕业实践得分分，评定为
组长签名：
摘
要
本文是应用MCS-51单片机原理和控制理论设计音乐发生器的硬件电路，并利用C语言进行程序设计。
通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音调的音乐，再利用延迟来控制发音时间的长短。
把乐谱转化成相应的定时常数就可以从发音设备中演奏出悦耳动听的音乐。
首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。
本系统是以单片机的基本语言C语言来进行软件设计。
正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，并介绍了单片机微处理器的发展史，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。
其次阐述了程序的流程和实现过程。
本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。
最后对我所开发的用单片机实现音乐发生器的设计思想作了详细的论述。
关键词：
单片机，音乐，C语言，AT89C51，LM386
第一章前言
1.1单片机技术的特点及应用
随着大规模和超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要，将微型计算机的基本部件：
中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器等多种资源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电力芯片就能构成一个完整的微型计算机。
这种集成电路芯片被称为单片微型计算机（SingleChipMicrocomuper），简称单片机。
单片机在结构设计上，他的软、硬件系统及I/O接口控制能力等方面都有独到之处，具有较强而有效的功能。
从其组成、逻辑功能上来看，单片机具备了微型计算机系统的基本部件。
目前，8位高档机和16位机在单片机应用中占主导地位，产品众多，已有几十个系列、几百个型号，除了通用单片机以外，集成更多资源，如A/D转换器、D/A转换器、“看门狗”（Watchdog）电路、LCD控制器、网路控制模块等，将单片机嵌入式系统和Intenet连接起来已是一种趋势。
还有专用单片机产品，如专门用于数据处理（图像和语言处理等）的单片机。
总之，单片机正在向微型化、低功耗、高速、集成、高集成度、多资源、网络化、专用型方向发展。
1.1.1单片机的特点
单片机在一块芯片上集成了一台微型计算机所需要的基本部件。
它在硬件结构、指令功能等方面均有独到之处，其特点如下：
性价比高。
单片机性能稳定，功能强大，价格便宜。
体积小，集成度高、可靠性高。
单片机将一台计算机所需要的基本部件集成在一块芯片上，减少了各部件间的连线，能大大地提高运行速度和抗干扰能力。
控制功能强。
为了，满足工业控制的需要，单片机有很强的位处理功能。
在其他的逻辑控制功能等方面，也都优于一般的8位微处理。
单片机系统配置灵活、方便。
由于单片机带有一定数量的接口电路，容易构成各种规模的应用系统。
单片机类型多。
单从ROM类型来说，单片机的只读存储器有ROM、EPROM、EEPROM、FlashMemory等多种，可以根据实际需要进行选择。
1.1.2单片机的应用
由于单片机具有如上所述的特点，因此在工业生产、日常生活等诸多领域，得到了日益广泛的应用，单片机的主要应用领域有：
工业控制，如在工业生产过程中参数（如温度、压力、流量、液位等）的控制，数据处理功能于一体，如转速测试仪、噪声测试仪、振动测试仪及电子秤等。
计算机网络与通信，单片机上有并行I/O接口角儿串联I/0接口，可用于通信接口，如单片机控制的自动呼叫应答系统、列车无线通信系统、遥测遥控系统等。
家用电器，由于单片机体积小，控制能力强，且片内与定时器/计数器，所以广泛应用于家用设备中。
如空调、洗衣机、微波炉及防盗报警等。
本设计是单片机在音乐发生器方面的应用。
1.2单片机实现音乐发生器的意义
本设计是以AT89C51芯片的电路为基础，外部加上功率放大器、放音设备，以此来实现音乐发生器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内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，为广大单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。
为了完成音乐发生器的设计，我将进行以下工作：
1.分析音乐实现方法，选择合适设计的芯片。
2.进行硬件电路的设计，绘制音乐发生器电路原理图。
3.进行软件设计，设计程序代码。
4.调试硬件和软件电路，验证整个设计。
第二章系统总体分析
2.1 音乐的基本知识
在人类还没有产生语言时，就已经知道利用声音的高低、强弱等来表达自己的思想和感情。
声带、琴弦等物体振动时会发出声波，声波通过空气传播入人耳，人民就听到了声音。
声音有噪音和乐音之分，振动有规律的声音是乐音，如人发出的歌声、有琴弦发出的琴音等，音乐中所用的声音主要是乐音。
乐音听起来有的高有的低，这就叫高音。
高音是由发音物体振动频率的高低决定的，频率高的就声音高，频率低的声音低。
比如男人唱歌时声带振动频率低，声音女人唱歌时声带振动频率高，所以男声比女声低。
音乐中所用乐音的范围从每秒钟振动16次的最低音到每秒钟振动4186次的最高音，大约97个。
现在最大的钢琴可以演奏除其中的88个音，是乐音范围最大的乐器，人唱歌时因受生理限制，所能唱出的乐音只是其中的一部分。
不同的高音的乐音是用C、D、E、F、A、B来表示，这7个字母就是乐音的音名，他们依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI，即唱成简谱的1、2、3、4、5、6、7、相当于汉字“多来米阀梭拉西”的读音，这是唱曲时乐音的发音，所以叫唱名。
把C、D、E、F、A、B这一组音的距离分成12个等分
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