音乐彩灯设计报告 2.docx
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音乐彩灯设计报告2
电子工程学院课外学分设计报告
题目：
基于单片机的音乐彩灯设计
姓名：
庄爽学号：
05号
专业：
电子信息工程实验室：
开放实验室
班级：
A1121
设计时间：
2014年04月07日——2014年05月27日
评定成绩：
审阅教师：
目录
1.专业综合设计任务…………………………………………………4
2.方案设计与论证（或基本原理与论证）…………………………4
3.音乐彩灯设计程序…………………………………………………5
4.原理图………………………………………………………………9
5.实现与测试（或调试）………………………………………………10
6.分析与总结………………………………………………………11
摘要
随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。
不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。
特别使在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。
但现在市面上的音乐彩灯只是按照一定的方式闪烁，让人们感觉到十分的粗糙无味，更没有声音那样用震撼力，音乐彩灯的出现让我们既有了听觉上的享受，更有了精神上的享受。
本设计是一个音乐彩灯控制器，实现了音乐大小、节奏、音调的控制。
1.专业综合设计任务
目前，基于彩灯控制器的设计的方法很多，有利用单片机控制的、有利用传感器控制的，还有利用EDA控制的等等。
在简化设计步骤和节约实验器材的情况下，为了简化硬件电路，也可采用PLCS7-20CN控制的，虽然硬件电路比较简便，但是实验程序更复杂，实验步奏更繁琐；对于编写程序是个比较困难的问题。
通常采用单片机控制的方法，即利用单片机的端口来控制彩灯以及音乐播放，在程序编写上更容易编写，程序的可编译性更强。
本设计利用8951单片机来实现基于单片机的音乐彩灯控制的设计。
用一恒流源供电，当按下“开始”按键时单片机开始输出，彩灯开始闪烁和音乐播放开始同步播放；当按下“停止”按钮时音乐播放停止，彩灯停止闪烁，LCD显示停止。
当再次按下“开始”按钮时彩灯开始闪烁和音乐播放开始同步播放。
2.方案设计与论证（或基本原理与论证）
根据设计要求可以把电路组成部分分为音乐控制部分，整个系统有三个或以上的控制开关。
音乐控制按钮，清零端CLRDENG等。
利用单片机89C51产生乐曲音符，再把音谱翻译成计算机音乐语言，由单片机进行信息处理，经过信号放大，由喇叭发出乐曲。
由于音符和节拍都由计算机产生，所以发音符和节拍都准确。
根据不同频率的方波，驱动喇叭发出不同频率的声音，由程序查表得到定时常数和延迟常数，分别用以控制定时器产生方波的频率和发出该频率方波的持续时间，当延迟时间到时，再查下一个的定时常数和延迟常数，依次下去，就可以演奏乐曲。
3.音乐彩灯设计程序
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineledP1
sbitbeep=P2^4;
uchari;
uintcodetable[]={//音频
64021,64103,64260,64400,
64524,64580,64684,64777,
64820,64898,64968,65030,
65058,65110,65157,65178
};
ucharcodetable2[]={//流水灯状态
0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,
0xc3,0x81,0x00,0xfe,0x3c,0x18,0x00,0xff
};
//uintcodetable1[]={
//0xc9,0xb,//低音1
//0xcf,0x0a,
//0xd4,0x14,
//0xd7,0x00,
//0xdb,0x10,
//0xdf,0x0f,
//0xe3,0x01,//低音7
//0xe4,0x14,//中音1
//0xe7,0x14,
//0xea,0x0a,
//0xeb,0x10,
//0xed,0x19,
//0xef,0x18,
//0xf1,0x11,//中音7
//0xf2,0x0a,//高音1
//0xf3,0x1b,
//0xf5,0x05,
//0xf5,0x19,
//0xf6,0x1d,
//0xf7,0x1c,
//0xf8,0x19,//高音7
//};
/************************************************
*延时ms
*************************************************/
voiddelay_ms（uinti）
{
ucharj;
while（i--）
for（j=0;j<120;j++）;
}
/*************************************************
*定时器0初始化
**************************************************/
voidinitTimer（void）
{
TMOD=0x1;
TH0=0xff;
TL0=0xff;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
}
/*************************************************
*定时器0中断函数
*************************************************/
voidtimer0（）interrupt1
{
TH0=（table[i]+100）/256;
TL0=（table[i]+100）%256;
beep=~beep;
}
/*****************************主函数**********************************/
voidmain（）
{
beep=1;
initTimer（）;
while
（1）
{
delay_ms（200）;
i++;
TR0=0;
led=table2[i];
delay_ms（300）;
TR0=1;
if（i==16）i=0;
}
}
4.原理图
图一LM386电路
图二音乐彩灯电路原理图
5.实现与测试结果（或调试）
扬声器先低音发出12345671，再高音发出12345671，每变化一个音阶的同时流水灯呈现出不同的状态，实验现象如图三所示：
图三音乐彩灯实验现象
6.分析与总结
通过以上的设计过程，我不但在知识上收获了，而且发现了自己的一些不足之处；我遇到了很多的问题。
首先是对电路的优化，硬件可以通过改变一些管脚连接来实现更方便的布线，是整个电路更合理。
通过这次设计，进一步掌握单片机理论知识，知道AT89S52单片机的原理、编程和功能的应用，充分提高动手能力和排除故障的能力。
同时通过课程设计加深了我对单片机的认识和兴趣，发挥了我的创新能力。
参考文献：
[1]杨国志，王立峰，杨东光，王辉林编著.实用电子制作实例[M].福建科学技术出版社，2000.10.
[2]张仁.单片机音乐彩灯同步控制器的设计[J].成都气象学院院报，1995.5.（165~168）.
[3]王连涛主编.音乐喷泉的单片机控制[J].电子世界，2005.（21~22）.
[4]康华光，陈大钦编著.电子技术基础（模拟部分第四版）[M].高等教育出版社，2002.3.
[5]潘永雄，沙河编著，电子线路CAD实用教程（第三版）[M].西安电子科技大学出版社，2010.2.
[6]门宏编著.图解电子技术[M].人民邮电出版社，2010.6.
[7]刘瑞新，沈淑娟著.C语言程序设计基础[M].机械工业出社，2004.8.
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