简易音乐演奏系统设计Word文件下载.docx

1、实现两个功能：一是按下预先定义按键，蜂鸣器发出指定的音调的声音，同时数码管和LED灯反馈音调的信息；二是数码管循环提示乐曲信息，按键选择乐曲并演奏，如：按2号键，唱乐曲2。关键词：音乐键盘，keil，protues1 绪论2 系统整体介绍3系统硬件设计3.1 AT89C52模块3.2 键盘扫描模块3.3 LED灯显示模块3.4 数码管显示模块3.5 蜂鸣器模块4系统软件设计4.1 主程序4.2 键盘扫描子程序4.3 LED灯数码管显示子程序4.4 音乐定时器初值4.5 延时子程序4.6 程序框图5 调试与结果6 设计总结7 参考文献8 附件 8.1系统原理图 8.2程序清单利用AT89C52单

2、片机和相应的单片机知识，通过简单的设计模拟钢琴键盘的发声，矩阵键盘驱动蜂鸣器发出相应频率的音调和歌曲，LED灯和数码管显示相应的音调和歌曲编号。本设计节约了为买大型钢琴所花费的大量钱财，为喜爱音乐创作的人员提供了一个追求梦想的平台。还可以满足小朋友玩耍的需要。2系统整体介绍本系统可分为：AT89C52模块，键盘输入模块，LED灯显示模块，数码管显示模块，蜂鸣器模块。AT89C52模块：系统的核心部分，负责处理来自键盘输入模块的键值，然后AT89C52根据键值做出相应的判断，驱动LED灯显示模块、数码管显示模块和蜂鸣器模块做出相应的响应。键盘输入模块：读取那个键按下，将键值送到AT89C52。L

3、ED灯显示模块：将AT89C52送来的音调或歌曲编号通过8个LED灯显示出来。数码管显示模块：将AT89C52送来的音调或歌曲编号通过8位静态数码管显示出来。蜂鸣器模块：AT89C52 I/O口送来的高低电平驱动蜂鸣器发出对应频率的声音。3 系统硬件设计AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

4、如图3.1所示： 图3.1 AT89C52P0：需外接上拉电阻（10K）。P1、P2、P3：不需要外接上拉电阻RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。XTAL1、XTAL2：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端、输出端。3.2 键盘输入模块方法一：独立键盘有键按下，返回键值；否则，返回0FFH。如图3.2.1图3.2.1方法二：矩阵键盘线反转法：首先，将行线编程为输入线，列线编程为输出线，然后使列线全输出低电平，读取行线电平，行线从高电平转为低电平的行线为按下按键所在行；然后，将列线编程为输入线，行线编程为输出线，然后使行线全输出低电平，读取列

5、线电平，列线从高电平转为低电平的列线为按下按键所在列。如图3.2.2所示： 图 3.2.2本系统采用方法二，因为矩阵键盘节约I/O口，节约资源，而且按键多。如图3.2.3所示： 图 3.2.3本系统采用LED灯静态显示的方法，共阴高电平点亮。如图3.3.1所示： 图 3.3.1 图 3.3.2图 3.3.2为本系统实际的LED灯和芯片的连接电路。LED灯第几个亮：1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8；对应代码为： 01h,02h,04h,08h,10h,20h,40h,80h；本系统采用8位段码静态显示的方法，共阳低电平点亮。如图3.4.1所示： 图 3.4.1 图 3.4.2图 3.

6、4.2为本系统实际的数码管和芯片的连接电路。数码管显示： 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7；对应段码为：0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h；输入高电平，蜂鸣器发出响声；输入低电平，蜂鸣器不响。通过控制输入信号的频率来发出不同的音调；通过控制信号持续时间来控制声音的长短。蜂鸣器如图3.5所示：图 3.54 系统软件设计org 0000h jmp main org 000bh jmp int_0 org 0100hmain: setb et0 setb ea mov tmod,#01hnext0: lcall key0 cjne a,#08h,next1 ;a=#

7、direct cy=0next1: jnc next2 ;cy=0跳转 lcall led lcall music lcall wait jmp next0next2: cjne a,#08h,next3 ;/=跳转 lcall song10next3: lcall led lcall song20 键值检测程序如下：key0: mov p0,#0fh mov a,p0 cpl a ;取反 anl a,#0fh ;与 mov 30h,a ;行值 jz next0 ;a=0转移key1: mov p0,#0f0h cpl a anl a,#0f0h mov 31h,a ;列值 jz next0

8、jbc f0,key2 ;bit=1转移 setb f0 lcall delay0 jmp key0key2: mov a,30h mov 30h,#00h mov 32h,#03h clr ckey3: rrc a ;右移 jc key4 ;cy=1转移 inc 30h djnz 32h,key3key4: mov a,31h mov 31h,#03hkey5: rlc a ;左移 jc key6 dec 31h djnz 32h,key5key6: rlc a add a,31h mov 33h,a ret键值送给33h键盘松手检测程序如下：wait: jnz wait clr tr0 c

9、lr f0歌曲中断检测程序如下：button: anl a,#0fhled: mov a,33h mov dptr,#tab0 movc a,a+dptr mov p1,a mov a,33h mov dptr,#tab1 mov p3,a定时器初值查表程序如下：music: mov dptr,#mus0h mov 34h,a mov th0,34h mov 35h,a mov tl0,35h setb tr0 ret 中断程序如下：int_0: clr tf0 cpl p2.0 retidelay0: mov r0,#20 ;延时20msloop0: mov r1,#250loop1: no

10、p nop djnz r1,loop1 djnz r0,loop0delay1: mov r0,#100 ;延时100msloop2:loop3: djnz r1,loop3 djnz r0,loop2 键值=8 松手 是 否 没松手 图 4.6 有键 （1）不能正确读取矩阵键盘的键值，因为P0口没有外接上拉电阻，而P1、P2、P3口不需要外接上拉电阻。（2）播放歌曲的音的时长不正确，因为每个音的节拍不一样，持续时间长短也不一样，需要单独的一个延时子程序。使用说明：矩阵键盘共4*4=16个键，按下前八个键会对应发出1、2、3、4、5、6、7、1八个音，第九个按键和第十个按键分别对应两首歌曲，其

11、余六个按键未定义。经过本次课程设计，更加详细的了解单片机的具体内部原理和工作过程，知道了通过给单片机的定时/计数器设置计数初值，驱动蜂鸣器发出各种音调和完整歌曲的方法。在设计的过程中遇到了很多问题，需要上网查资料解决，培养了独自解决问题的能力；和组员商量讨论，提高了设计效率，培养了团队合作意识。（2）音调和计数初值关系www.docin./p-359437295.html ;30h 行值31h 列值32h 置循环数33h 键值34h th035h tl036h 查表数37h 节拍数 org 0000h setb et0 setb ea mov tmod,#01h lcall key0 cjne

12、 a,#08h,next1 ; jnc next2 ; lcall music lcall wait cjne a,#08h,next3 ; lcall led lcall song10 lcall song20 mov p0,#0fh mov a,p0 mov 30h,a ; mov p0,#0f0h mov 31h,a ; jbc f0,key2 ; setb f0 lcall delay0 mov a,30h mov 30h,#00h mov 32h,#03h rrc a ; djnz 32h,key3 mov a,31h mov 31h,#03h rlc a ; djnz 32h,ke

13、y5 mov 33h,a mov r0,#20 ; mov r1,#250 djnz r1,loop1 djnz r0,loop0 mov r0,#100 ; djnz r1,loop3 djnz r0,loop2 mov a,33h mov dptr,#tab0 mov p1,a mov dptr,#tab1 mov p3,a mov dptr,#mus0h mov 34h,a mov th0,34h mov 35h,a mov tl0,35h setb tr0song10: mov 36h,#0ffhsong11: inc 36h mov a,36h mov dptr,#mus1h mov

14、 dptr,#mus1l mov dptr,#mus1r cjne a,#100,song12 jmp song14song12: mov 37h,asong13: lcall delay1 lcall button jnz song14 djnz 37h,song13 jmp song11song14:song20:song21: mov dptr,#mus2h mov dptr,#mus2l mov dptr,#mus2r cjne a,#100,song22 jmp song24song22:song23: jnz song24 djnz 37h,song23 jmp song21son

15、g24: clr tf0tab0: db 01h,02h,04h,08h,10h,20h,40h,80h,01h,02htab1: db 0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,79h,0f9h,0a4hmus0h: db 0f8h,0f8h,0fah,0fah,0fbh,0fbh,0fch,0fchmus0l: db 88h,50h,17h,6bh,08h,92h,0eh,40h;1,2,3,4,5,6,7,1mus1h:0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fch,0fch,0fch,0fch,0fdh,0fdh,0fch,0fch

16、,0fch,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fch,0fch,0fch,0fch,0fdh,0fch,0fch,0fch,0fch,0fch,0fch,0fdh,0fch,0fch,0fch,0fdh,0fdh,0fch,0fch,0fdh,0fdh,0fdh,0fch,0fch,0fch,0fbh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0fch,0fch,0fch,0fch,0fdh,0fch,0fch,0fch,0fch,00hmus1l:09h,09h,34h,82h,82h,34h,09h,0a

17、ch,44h,44h,0ach,09h,09h,0ach,0ach,0ach,09h,09h,34h,82h,82h,34h,09h,0ach,44h,44h,0ach,09h,0ach,44h,44h,44h,0ach,0ach,09h,44h,0ach,09h,34h,09h,44h,0ach,09h,34h,09h,0ach,44h,0ach,04h,09h,09h,09h,34h,82h,82h,34h,09h,34h,0ach,44h,44h,0ach,09h,0ach,44h,44h,44h,00hmus1r:4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,6,2,4,4,4,4,

18、4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,6,2,4,4,4,4,4,4,4,2,2,4,4,4,2,2,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,2,2,4,4,4,4,6,2,4,4,100mus2h:0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0feh,0feh,0feh,0fdh,0fdh,0fdh,0fdh,0feh,0feh,0feh,0fdh,0fdh,0feh,0feh,0feh,0feh,0fdh,0feh,0feh,0feh,0feh,0feh,0feh,0fehmus2l:80h,80h,0c6h,80h,2ah,02h,02h,80h,80h,0c6h,80h,5ch,2ah,2ah,80h,80h,0c0h,84h,2ah,02h,0c6h,98h,98h,84h,2ah,5ch,2ah,2ahmus2r:3,1,4,4,4,4,4,3,1,4,4,4,4,4,3,1,4,4,4,4,4,3,1,4,4,4,4,4,100 end