数字音乐盒实验报告.docx

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数字音乐盒实验报告

《单片机与接口设计》

课程设计报告

题目

数字音乐盒

学号

130803023130803088130803100

姓名

胡杰张宏朱子龙

年级专业

13级通信工程

指导教师

黄云飞

完成日期

2016

年

3

月

4

日

安徽师范大学物理与电子信息学院

CollegeofPhysicsandElectronicInformation,AnhuiNormalUniversity

物理与电子信息学院课程设计评定意见

指导教师评语

主要内容包括：

设计报告内容的完整性和完成情况、报告格式的规范性、通过课程设计取得的收获等。

成绩：

签名：

年　月　日

注：

本页与上一页用A3纸套印成封面和封底，课程设计报告正文用A4纸打印然后装订

课程设计划任务书

通信工程系通信工程专业

学生姓名朱子龙班级13级学号:

130803100

学生姓名胡杰班级13级学号:

130803023

学生姓名张宏班级13级学号:

120803088

课程名称：

单片机原理与接口技术

设计题目：

数字音乐盒

课程设计内容与要求：

课程设计开始日期2016年1月14日指导教师黄云飞

课程设计结束日期2016年3月4日

数字音乐盒

摘要：

本设计是基于单片机的数字音乐盒设计,由单片机AT89C51芯片和LCD显示器为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子数字音乐盒。

要求利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调并采用LCD显示信息，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒），开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称），可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。

本设计采用4*4键盘，用Protel99来画系统硬件图，采用汇编语言进行编程，编程后利用KEILC51来进行编译，再生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能得以正常实现。

该音乐盒的设计可以通过按键选择不同的曲目，播放和暂停，并通过LCD显示歌曲号及播放时间。

本设计键盘采用动态扫描方式。

每次扫描一行键盘，送此行低电平，读输入口的状态值，判断有没有键按下。

若有键按下，根据读入口的值选择显示值并送至显示值寄存单元，判断键值，启动计数器T0，根据次值为偏移地址找到要选择的音乐的代码的首地址，根据代码产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出音。

同时启动定时器T1，计算音乐的播放的时间。

关键词：

数字音乐盒；AT89C51；KEIL；PROTEUS；数码管

TheDesignationOf

ControllableDigitalMusicBoxBasedOn51SCM

Abstract:

ThispaperexplainsthedesignofcontrollabledigitalmusicboxarebasedonAT89C51.Thismusicboxisdesignedbytheideathatamulti-functionaldigitalmusicboxcanbebasedonthetechnicalprincipleofsinglechipmicrocomputer（SCM）,togetherwithusingthePROTEUStosimulatethehardwarecircuitandusingKEILtoprogramthesourceofmusicboxwhichiscompiledwithClanguage.

ThismusicboxcanproducesquarewavesofdifferentfrequencyincontrolofthetimerinsideSCM,andmusicofdifferenttunesbydrivingspeaker.Theprogramismadeuseoftodrivethesoundingequipmenttoplaypleasantmusicbythewayofchangingmusicscoreintothecorrespondingtimingconstant.

Thismusicboxistotallydesignedwithfivesongs,andalsowiththreechangeablepatternsofLEDcolorfullights.Whilethesongsarebeingperformed,thecolorfullightsareflashingwithtones.Whilethesongsarestoppedplaying,thecolorfullightsstarttoflashwiththreechangeablepatterns.Thesongsandpatternscanbefreetoswitch.Atthesametime,thedigitaltubeisalsoconstantlychangingfigurestoshowtheserialnumberofthesongsandthepatternsofthecolorfullights.

Keywords:

Digitalmusicbox;AT89C51;KEIL;PROTEUS;Digitaltube

目录

前言------------------------------------------------------------------------------------------------------1

1单片机和音乐盒硬件的功能------------------------------------------------------------------------2

1.1AT89C51芯片的功能----------------------------------------------------------------------------2

1.2音乐盒的硬件及其功能-------------------------------------------------------------------------4

2数字音乐盒的主体设计方案------------------------------------------------------------------------5

2.1音乐盒的主体结构-------------------------------------------------------------------------------5

2.2主设计软件的介绍-------------------------------------------------------------------------------5

2.2.1编程软件KEIL的简介-----------------------------------------------------------------5

2.2.2仿真软件PROTEUS的简介-----------------------------------------------------------6

3音乐盒硬件设计---------------------------------------------------------------------------------------8

3.1总设计框图----------------------------------------------------------------------------------------8

3.2各部分硬件的作用-------------------------------------------------------------------------------8

3.2.1时钟振荡电路------------------------------------------------------------------------------8

4音调和节拍的设计-----------------------------------------------------------------------------------11

4.1音调和节拍的设计以及音乐基础知识------------------------------------------------------11

4.2音调和节拍的编码------------------------------------------------------------------------------13

5数字音乐盒总设计图--------------------------------------------------------------------------------17

5.1仿真总设计图------------------------------------------------------------------------------------17

结论-----------------------------------------------------------------------------------------------------19

参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------20

致谢--------------------------------------------------------------------------------------------------------21

附录-------------------------------------------------------------------------22

前言

随着科技越来越发达，单片机技术也越来越纯熟，单片机的应用也越来越广泛，可以说几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

如今，单片机在各个领域都起着至关重要的作用[1]。

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

随着人类社会的发展，人们对于视听方面的享受提出了更高的要求。

而传统的音乐盒大部分是机械型的，体积庞大，而且沉重，发音单调，且不悦耳，不能实现大批量的生产，所以很难满足当代人们的需求。

但是本文设计的数字音乐盒是