1 电子音乐设计.docx
《1 电子音乐设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1 电子音乐设计.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1电子音乐设计
沈阳工程学院
课程设计
课程设计题目：
电子音乐设计
系别自控系班级生自专102
学生姓名吴进学号2010338218
指导教师杨学成、王新颖职称讲师、副教授
起止日期：
12年6月4日起——至12年6月8日止
沈阳工程学院
课程设计任务书
课程设计题目：
电子音乐设计
系别自控系班级生自专102
学生姓名吴进学号2010338218
指导教师杨学成、王新颖职称讲师、副教授
课程设计进行地点：
单片机实验室F207
起止日期：
12年6月4日起——至12年6月8日止
教研室主任王建2012年5月29日批准
沈阳工程学院
单片机原理及应用课程设计成绩评定表
系（部）：
自控系班级：
生自专102学生姓名：
吴进
指导教师评审意见
评价
内容
具体要求
权重
评分
加权分
调研
论证
能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。
0.1
5
4
3
2
工作能力
态度
工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
0.2
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.5
5
4
3
2
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以12）
分
加权分合计
指导教师签名：
年月日
评阅教师评审意见
评价
内容
具体要求
权重
评分
加权分
查阅
文献
查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力
0.2
5
4
3
2
工作量
工作量饱满，难度适中。
0.5
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.3
5
4
3
2
评阅教师评审成绩
（加权分合计乘以8）
分
加权分合计
评阅教师签名：
年月日
课程设计总评成绩
分
一、设计目的
通过课程设计使学生更进一步掌握单片机原理及应用课程的有关知识，提高应用单片机解决问题的能力，加深对单片机应用的理解。
通过查阅资料，结合所学知识进行软、硬件的设计，使学生初步掌握应用单片机解决问题的步骤及方法。
为以后学生结合专业从事单片机应用奠定基础。
二、设计的原始资料及依据
利用单片机实验系统的定时/计数器、发声单元及扬声器进行电子音乐设计。
三、设计的主要内容及要求
内容：
利用单片机实验系统的发声单元及扬声器来实现电子音乐的自动播放。
要求:
能实现几首乐谱的自动播放，音调、节拍基本准确、流畅。
四、对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求
1.课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。
2.学生应撰写的内容为：
目录、正文、参考文献等。
课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。
应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。
3.说明书（论文）手写或打印均可。
手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。
4.课程设计说明书（论文）装订顺序为：
封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、参考文献。
五、设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求；
提交课程设计说明书一份。
在说明书中要有设计原理、硬件电路接线图、设计的程序及必要注释、程序流程图等。
六、时间进度安排；
顺序
阶段日期
计划完成内容
备注
1
1.5天
查阅资料及程序设计
2
2.5天
上机调试程序
3
0.5天
成绩评定
4
0.5天
书写报告
七、主要参考资料（文献）。
1.李建忠.<<单片机原理与应用>>（第2版）西安电子科技大学出版社
2.周良权,傅恩锡,李世馨.<<模拟电子技术基础>>第二版北京：
高等教育出版社2001.12
3.周向红，《51单片机课程设计》，华中科技大学出版社
4.图解单片机应用技术要诀中国电力出版社刘修文编著
5.例说8051 人民邮电出版社 张义和/陈敌北等 编著
6.51系列单片机设计实例北京航空航天大学出版社李光飞编著
电子音乐课程设计备选题目一览表
系别：
自控系专业班级：
生自专102人数：
26
指导教师：
杨学成王新颖课程设计时间：
2012-6-4到2012-6-8
课程设计地点：
实训F207
序号
课程设计备选题目
针对层次
备注
1
电子音乐设计
专科
2
节日彩灯设计
专科
3
交通灯设计
专科
4
两路模拟量采样
专科
5
数字电子钟
专科
6
温度计
专科
7
节日彩灯设计
专科
8
9
10
11
12
教研室主任签字：
系教学主任签字：
填表说明
1.指导教师将此表填写完后，经教研室主任和系教学主任审核并签字后生效。
2.“针对层次”为高起本、专升本、专科。
3.此表一式三份，指导教师、教研室、系各一份存档。
于课程设计开始前一周内上交。
目录
课程设计任务书1
单片机原理及应用课程设计成绩评定表2
电子音乐课程设计备选题目一览表5
摘要：
7
关键字：
7
第一章、设计目的及要求8
1.1.设计目的8
1.2.设计要求8
第二章、硬件设计8
2.1.器件介绍8
2.2、设计原理9
2.3.PCB板图布局10
2.4.元器件的焊接10
第三章、程序设计11
3.1.程序设计思想11
3.2.程序流程图13
第四章、实训总结14
第五章、成员分工及工作情况15
第六章、元器件清单16
第七章、程序清单17
第八章、参考文献20
摘要：
该课程设计利用单片机AT89S52与LM386设计扬声器，外接一个喇叭可以发出声音。
单片机音乐播放器”是我大学阶段的第三次课程设计，在电子技术课程设计和电子线路课程设计之后，我对课程设计的目的和方法有了更加直观和清醒的认识。
此次课程设计以单片机硬件设计和程序设计为主，与原来的课程设计有一定的区别。
此次课程设计以后，使我对硬件设计的能力得到进一步的提高，也对软件设计有了直观和深刻的认识。
“单片机音乐播放器”是一个比较贴近实际生活的题目，也有一定的趣味性。
因此，我们对设计始终保持了较浓的兴趣，设计中始终以贴近实际为原则，包括硬件电路的可行性，软件程序的编译运行的可靠性，电路的成本价格等都做了相应的考虑。
课程设计对于我们来说就是把平时所学的知识用一个题目做为纽带和实践相联系，从而达到启发我们的思维，系统的培养我们对多门课程的知识综合运用的能力，逐步提高实际动手和工程设计的能力。
应该说此次课程设计基本达到了这样的目的。
关键字：
单片机AT89S52，LM386，蜂鸣器。
第一章、设计目的及要求
1.1.设计目的
1.1.1深入了解MCS—51系列单片机的功能以及应用，学会制作简单的扬声器。
1.1.2了解扬声器工作原理。
1.1.3了解“新年好”音乐的设计原理。
1.2.设计要求
1.2.1查阅资料，选择合适的设计方案。
1.2.2设计完整的硬件电路图，给出设计说明及相关电路参数计算公式，并进行适当的误差分析。
1.2.3设计软件流程图，并写出完整的程序，并加以适当的注解。
1.2.4根据以上内容写出完整课程设计报告。
第二章、硬件设计
2.1.器件介绍
2.1.1在“单片机系统”中,把P1.0端口连接到“音频放大模块”区域中的SPKIN端口。
2.1.2在“音频放大模块”区域中的SPKOUT端口连接一个8欧或者是16欧的喇叭。
2.2、设计原理
用AT89S51单片机产生优美的音乐声从P1.0端口输出。
通过定时器的定时来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。
2.3.PCB板图布局
2.4.元器件的焊接
2.4.1拿到本套件后清查元器件的数量、质量，并及时更换不合格的元件。
2.4.2确定元件的安装方式，电阻采用卧式安装，其它元件采用立式安装。
2.4.3电烙铁焊接时间应控制在2-3S，烙铁温度高时焊接时间短，低时焊接时间长。
2.4.4电阻焊完后剪掉腿脚用于插接跳线。
2.4.5插接集成块要注意方向，U型口对着U型口。
2.4.6加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊及短路，焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，确认无误后可通电。
第三章、程序设计
3.1.程序设计思想
3.1.1音乐产生的方法：
一首音乐是由许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率。
这样就可以利用不同的频率的组合，构成所想要的音乐了。
当然，对于单片机来说产生不同的频率非常方便，可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号。
所以，只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
现在以单片机12MHZ晶振为例，列出高、中、低音符与单片机计数T0相关的计数值。
如下表21.2所示：
表21.2音符与频率对照表
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
低1 DO
262
63628
#4FA#
740
64860
#1 DO#
277
63731
中5SO
784
64898
低2 RE
294
63835
#5SO#
831
64934
#2RE#
311
63928
中6LA
880
64968
低3M
330
64021
#6
932
64994
低4FA
349
64103
中7SI
988
65030
#4FA#
370
64185
高1DO
1046
65058
低5SO
392
64260
#1DO#
1109
65085
#5SO#
415
64331
高2RE
1175
65110
低6LA
440
64400
#2RE#
1245
65134
#6
466
64463
高3M
1318
65157
低7SI
494
64524
高4FA
1397
65178
中1DO
523
64580
#4FA#
1480
65198
#1DO#
554
64633
高5SO
1568
65217
中2RE
587
64684
#5SO#
1661
65235
#2RE#
622
64732
高6LA
1760
65252
中3M
659
64777
#6
1865
65268
中4FA
698
64820
高7SI
1967
65283
下面为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据，低音在0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间。
TABLE:
DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0
DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0
DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0
DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0
DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0
DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0
DW0
3.1.2、下表21.3为音乐的音拍和延时的时间，其中节拍以C调为单位。
表21.3节拍与延时对照表
曲调值
DELAY
曲调值
DELAY
调4/4
125ms
调4/4
62ms
调3/4
187ms
调3/4
94ms
调2/4
250ms
调2/4
125ms
3、对于不同的曲调也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。
下面就AT89S51单片机如何产生“新年好”歌曲来说明。
在这个程序中是利用两个定时/计数器来完成的。
其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。
3.2.程序流程图
第四章、实训总结
在为期一周的课程设计当中感触最深的便是实践联系理论的重要性，当遇到实际问题时，只要认真思考。
对就是思考，运用所学的知识，一步一步的去探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。
本次实习使我们对电子元件及电路设计有一定的感性和理性认识；培养和锻炼我们的实际动手能力。
使我们的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力，能分析问题和解决问题的高素质人才，为以后的顺利就业作好准备。
本次实习的对我们很重要，是我们自动化专业学生实践中的重要环节。
在以前我们学的都是一些理论知识。
一周的的时间很短，但是我们学到的比我们在学校两年学的还要多，以前我们光只注意一些理论知识，并没有专门的练习我们的实际动手能力。
这次
让我明白，学习单片机不仅仅需要软件的知识，还需要硬件的知识。
我买了一个单片机在实践中就是一个活生生的例子，没有相应的硬件知识，我连单片的实习使我意识到我的操作能力的不足，在理论上也有很多的缺陷。
不过在学习中，我才发现学机怎么和电脑相连都不知道，我为我当初的想法感到羞愧。
单片机是一门很好的学问，需要我去钻研它。
时光飞逝，一转眼，一个学期又进尾声了，本学期的单片机综合课程设计也在一周内完成了。
俗话说“好的开始是成功的一半”。
说起课程设计，我认为最重要的就是做好设计的预习，认真的研究老师给的题目，选一个自己有兴趣的题目。
其次，老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起设计就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去选题目做设计，到头来一点收获也没有。
最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。
第五章、成员分工及工作情况
吴进：
电路设计、论文撰写。
赵哲：
程序编写及系统测试。
陈冰冰：
帮助检测硬件电路，心得总结。
我们组的每个成员都认真负责地完成了各自负责的一块工作，使整个系统得以完成。
第六章、元器件清单
表1.1数字电压表所用元器件清单
序号
名称
型号规格
器件代号
封装
数量
1
单片机
AT89S52
U1
DIP40
1
2
7805
7805
7805
TO-220
1
3
电源接口
JP
DYCK
1
4
下载口
JTAG
IDC10
1
5
晶振
12M
JZH
XTAL1
1
6
LED数码管
D
LED
9
7
二极管
4148
DP
AXIAL0.3
1
8
滑变
RB
VR5
1
9
电阻
1K
RD
AXIAL0.4
9
10
电阻
10K
RM
AXIAL0.4
3
11
电阻
10
R13
AXIAL0.4
1
12
电容
220uf
C
RB.2/.4
2
13
电容
104
C
RAD0.1
8
14
电容
10uf
C
RB.1/.2
2
15
电容
47uf
C
RB.1/.2
1
16
电容
473
C
RAD0.2
1
17
电容
30pf
C
RAD0.2
2
第七章、程序清单
;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0003H
RETI
ORG000BH
LJMPINT_T0
ORG0013H
RETI
ORG001BH
RETI
ORG0023H
RETI
ORG002BH
RETI
;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;;
ORG0100H
START:
LCALLCHUSHIHUA
LCALLMAIN
LJMPSTART
;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;
CHUSHIHUA:
MOVTMOD,#01H
MOVIE,#82H
MOVDPTR,#TABLE
RET
;;;;;;;;;;音乐产生程序;;;;;;;;;;
MAIN:
CLRA
MOVCA,@A+DPTR
MOVR1,A
INCDPTR
CLRA
MOVCA,@A+DPTR
MOVR0,A
ORLA,R1
JZMAIN_1
MOVA,R0
ANLA,R1
CJNEA,#0FFH,MAIN_2
LJMPMAIN_0
MAIN_2:
MOVTH0,R1
MOVTL0,R0
SETBTR0
SJMPMAIN_3
MAIN_1:
CLRTR0
MAIN_3:
CLRA
INCDPTR
MOVCA,@A+DPTR
MOVR2,A
MAIN_4:
LCALLDELAY200
DJNZR2,MAIN_4
INCDPTR
LJMPMAIN
MAIN_0:
RET
;;;;;;;;;;中断程序;;;;;;;;;;
INT_T0:
MOVTH0,R1
MOVTL0,R0
CPLP1.0
RETI
;;;;;;;;;;200ms延时程序;;;;;;;;;;
DELAY200:
MOVR3,#20
DELAY200A:
MOVR4,#20
DELAY200B:
MOVR5,#248
DJNZR5,$
DJNZR4,DELAY200B
DJNZR3,DELAY200A
RET
;;;;;;;;;;音符音节代码表;;;;;;;;;;新年好全谱;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
TABLE:
DB0FEH,25H,02H,0FEH,25H,02H;0FEH,25H,
（1）02H（半拍）04（一拍）
DB0FEH,25H,04H,0FDH,80H,04H;0FEH,57H,
（2）
DB0FEH,84H,02H,0FEH,84H,02H;0FEH,84H,（3）
DB0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04H;0FEH,98H,（4）
DB0FEH,25H,02H,0FEH,84H,02H;0FEH,0C0H（5）
DB0FEH,0C0H,04H,0FEH,0C0H,04H;0FEH,0E3H（6）
DB0FEH,98H,02H,0FEH,84H,02H;0FFH,01H,（7）
DB0FEH,57H,08H;0FDH,80H,（5\）
DB0FEH,57H,02H,0FEH,84H,02H;0FDH,0C6H（6\）
DB0FEH,98H,04H,0FEH,98H,04H;0FEH,07H,（7\）
DB0FEH,84H,02H,0FEH,57H,02H
DB0FEH,84H,04H,0FEH,25H,04H
DB0FEH,25H,02H,0FEH,84H,02H
DB0FEH,57H,02H,0FDH,80H,02H
DB0FEH,07H,02H,0FEH,57H,02H
DB0FEH,25H,08H,00H,00H,04H
DB0FFH,0FFH
;;;;;;;;;;结束标志;;;;;;;;;
END
第八章、参考文献
1.李建忠.<<单片机原理与应用>>（第2版）西安电子科技大学出版社
2.周良权,傅恩锡,李世馨.<<模拟电子技术基础>>第二版北京：
高等教育出版社2001.12
3.周向红，《51单片机课程设计》，华中科技大学出版社
4.图解单片机应用技术要诀中国电力出版社刘修文编著
5.例说8051 人民邮电出版社 张义和/陈敌北等 编著
6.51系列单片机设计实例北京航空航天大学出版社李光飞编著
升级会员 