基于msp430控制蜂鸣器演奏乐曲的设计论文本科论文.docx
《基于msp430控制蜂鸣器演奏乐曲的设计论文本科论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于msp430控制蜂鸣器演奏乐曲的设计论文本科论文.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
基于msp430控制蜂鸣器演奏乐曲的设计论文本科论文
基于MSP430控制蜂鸣器演奏乐曲的设计
指导老师：
队员：
学校：
延安大学
院系：
物理与电子信息学院
摘要:
本作品为了实现蜂鸣器演奏音乐，设计基于单片机MSP430，以高低电平控制音调，电流通过蜂鸣器的电磁线圈，从而带动振动膜发声为方案，达到演奏美妙音乐的目的。
技术报告以蜂鸣器演奏音乐的设计为主线，包括蜂鸣器演奏音乐的的框架设计，软硬件设计，以及对灯光随高低电平闪烁的研究等。
基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法，实现题目要求。
关键词：
单片机MSP430高低电平蜂鸣器
Abstract:
Thisworkinordertoachieveabuzzerplaymusic,designbasedonthesinglechipmicrocomputerMSP430,withhighandlowlevelcontroltones,thecurrentthroughthebuzzerelectromagneticcoils,thuspromotevibrationmembranevoiceforplantomeetwonderfulmusicplayingthepurpose.Technicalreporttoplaymusicofthedesignofthebuzzermainline,includingplayingmusicoftheframeworkofthebuzzerdesign,softwareandhardwaredesign,andwithhighandlowleveloflightsflashing.Basedonreliablehardwaredesignandstablesoftwarealgorithm,andrealizethetopicrequest.
Keywords:
MSP430microcontrollerHighandlowlevelbuzzer
一、设计要求
（1）基于单片机MSP430为主控芯片，利用蜂鸣器发声，以高低电平控制音调，来实现演奏乐曲的功能。
（2）准备八个发光二级管，定义MSP430单片机的八个管脚分别为歌曲中的不同音符这样，每当蜂鸣器演奏一个音符时，相应的LED就会发光，随着闪烁。
二、硬件设计
（1）整体方案
通过改编430程序使其能够发出相应的音乐。
演奏乐曲，对于一个音符应该包括两个部分，一是声调，二是持续时间，在这个程序中声调是由简单的延时——电平翻转来实现，改变了延时时间就改变了声调，而时间是通过计数比较来实现，当计数值相等时就跳出循环演奏下一个音。
（2）系统框架
图
（一）
（3）主控芯片的选择
MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。
这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
而且其运算速度快，超低功耗，片内资源丰富，方便高效的开发环境也是我们优先选择的主要原因.
图
（二）
（4）蜂鸣器
蜂鸣器分为两种：
压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器
实验室中，我们一般使用电磁式蜂鸣器
电磁式蜂鸣器：
电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。
振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
如图所示：
蜂鸣器的正极接到电源上面，蜂鸣器的负极接到三极管发射极上，三极管的基极接到限流电阻R1上，由单片机的P3.7控制，当P3.7输出高电平时，三极管T1截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.7输出低电平时，三极管T1导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。
因此，我们可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。
程序中改变单片机P3.7脚输出波形的频率，就可以控制蜂鸣器的音调，产生不同的音调，音色。
另外，改变P3.7输出高低电平的占空比，则可以控制蜂鸣器的声音的大小，这些我们都可以通过编程实验来验证。
图（三）
三、软件设计
程序功能：
MCU控制蜂鸣器演奏歌曲《祝你平安》。
拨码开关设置：
将BUZZER位拨至ON，其余位拨至OFF 。
测试说明：
聆听蜂鸣器“唱出”的乐曲 ，既然是演奏乐曲对于一个音符应该包括两个部分 ，一是声调 二是持续时间，在这个程序中声调是用简单的 ，延时-电平翻转来实现的，改变了延时的时间就改变了 ，声调，而时间是通过计数比较来实现的，当计数值相等时 ，就跳出循环演奏下一个音符。
流程图：
图（四）
四、结论及感想
该设计完成了基本功能，可以实现任意歌曲的播放，只要换下歌曲里面的程序即可。
不过让八个发光二级管随着歌曲的节奏闪烁完成的不够彻底。
程序也是在我们的修改下面目全非，好在基本功能倒是可以轻易显示。
总而言之，虽然课程结束了，但是我们依然不会放弃它的扩展功能的实现，我们会再接再厉，争取将它完好实现。
参考文献：
1.《MSP430学习笔记5---利用蜂鸣器演奏音乐》
2.蜂鸣器：
附录：
（1）程序：
*********************************************/
#include
#include"BoardConfig.h"
#include"music.h"
#defineBuzzerBIT7
#defineBuzzer_PortP6OUT
#defineBuzzer_DIRP6DIR
ucharcounter;
voidPlay_Song（void）;
/***************主函数****************/
voidmain（void）
{
uchari;
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//关闭看门狗
/*------选择系统主时钟为8MHz-------*/
BCSCTL1&=~XT2OFF;//打开XT2高频晶体振荡器
do
{
IFG1&=~OFIFG;//清除晶振失败标志
for（i=0xFF;i>0;i--）;//等待8MHz晶体起振
}
while（（IFG1&OFIFG））;//晶振失效标志仍然存在？
BCSCTL2|=SELM_2+SELS;//主时钟和从时钟都选择高频晶振
BoardConfig（0xf8）;//关闭数码管、流水灯、电平转换
//设置定时器A每10ms中断一次
CCTL0=CCIE;
CCR0=10000;
TACTL|=TASSEL_2+ID_3;
//设置控制蜂鸣器的IO方向为输出
Buzzer_DIR|=Buzzer;
//打开全局中断
_EINT（）;
//循环演奏歌曲
while
（1）
{
Play_Song（）;
}
}
/*******************************************
函数名称：
TimerA_ISR
功能：
定时器A的中断服务函数
参数：
无
返回值：
无
********************************************/
#pragmavector=TIMERA0_VECTOR
__interruptvoidTimerA_ISR（void）
{
counter++;
}
/*******************************************
函数名称：
Delay_Nms
功能：
延时N个ms的函数
参数：
n--延时长度
返回值：
无
********************************************/
voidDelay_Nms（ucharn）
{
uchari,j;
for（i=0;i{
for（j=0;j<3;j++）
_NOP（）;
}
}
/*******************************************
函数名称：
Play_Song
功能：
播放《祝你平安》的乐曲
参数：
无
返回值：
无
********************************************/
voidPlay_Song（void）
{
ucharTemp1,Temp2;
ucharaddr=0;
counter=0;//中断计数器清0
while
（1）
{
Temp1=SONG[addr++];
if（Temp1==0xFF）//休止符
{
TACTL&=~MC_1;//停止计数
Delay_Nms（100）;
}
elseif（Temp1==0x00）//歌曲结束符
{
return;
}
else
{
Temp2=SONG[addr++];
TACTL|=MC_1;//开始计数
while
（1）
{
Buzzer_Port^=Buzzer;
Delay_Nms（Temp1）;
if（Temp2==counter）
{
counter=0;
break;
}
}
}
}
}
（2）单片机实物图
（3）蜂鸣器实物图
升级会员 