音乐花样灯的设计.docx

1、音乐花样灯的设计一、设计题目：音乐花样灯的设计 1）电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，八路LED随着音乐变化。花样灯模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声2）按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共两首歌曲。3）按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共四种花样。二、设计方案设计一个基于MCS-51系列单片机的音乐盒，利用试验板上的开关，按开关切换演奏出不同的乐曲。蜂鸣器发出某个音调，与之相对应的LED亮起。使用两个按键，一个用来切换歌曲，另一个切换八路LED的变化花样。三、硬件电路设计电路原理图由于51单片机的电流驱

2、动能力较弱，而蜂鸣器的工作电流为几十MA，故驱动蜂鸣器需用一个PNP三极管。单片机给P3.7低电平，则蜂鸣器开；给高电平则蜂鸣器关。LED接到单片机的P1口，拉低IO口，可使LED亮起。两个按键的一端接单片机的IO口，另一端接地。不按下去时与按键相连的IO口被单片机内部上拉电阻拉高，按下则与之相连的IO口变成低电平，引发单片机中断。四、软件设计程序设置了两个标志R6和R7，都初始化为0。按键1使得R7在1和2之间切换，按键2使得R6在04之间切换。程序检测R7的值，R7等于1时播放第一首歌曲，等于2时播放第二首。另一方面根据R6的值来切换LED的花样。R6和R7的值是互斥的，设置R7等于1、2

3、时，R6同时设置为0；设置R6等于14时，R7也同时设置为0。、歌曲简谱的编码规则：do re mi fa so la si分别编码为17，重音do编为8,重音re编为9，停顿编为0。播放长度以十六分音符为单位（在本程序中为165ms），一拍即四分音符等于4个十六分音符，编为4,其它的播放时间以此类推。音调作为编码的高4位，而播放时间作为低4位，如此音调和节拍就构成了一个编码。以0xff作为曲谱的结束标志。举例1：音调do,发音长度为两拍，即二分音符，将其编码为18H。举例2：音调re,发音长度为半拍，即八分音符，将其编码为22H歌曲播放的设计。先将歌曲的简谱进行编码，储存在一个编码表中。程序

4、从数组中取出一个数，然后分离出高4位得到音调，接着找出相应的值赋给定时器0，使之定时操作蜂鸣器，得出相应的音调；接着分离出该数的低4位，得到延时时间，接着调用软件延时。、确定定时器0对应于音调的初值：假设要得到500HZ的声音。500HZ的声音信号每个周期为2ms，即2000us。假设单片机采用12MHZ的晶振，每个机器周期的时间为12/12M=1 us。故单片机操作（对与蜂鸣器相连的IO口取反）一次蜂鸣器的时间间隔为2000us/1us/2=1000个机器周期，故给工作在方式1的定时器0赋的初值为TH0（65536-1000）/256，TL0=(65536-1000)%256。下面给出定时器

5、0工作在方式1对应各音调的初值，假定使用的晶振是12MHZ：五、程序流程图、程序总流程图、播放音乐子程序流程图六、调试音乐盒的程序设计过程中，遇到了很多问题，失败是成功之母，但是通过不断调试仿真，通过我们组每个人的精心努力下，最终都得到解决。问题是出在蜂鸣器与单片机的输出端口上，在这个环节消耗了我们很多时间。之前这些程序通过星研软件编译没有错误，而且通过ptotues仿真成功，但在实验板上调试运行时却不行。最终在每个人思考下发现问题的所在，就是在单片机输出端口出现问题，由于实验箱中单片机芯片的P2口在实验箱中被其他硬件电路所占用，所以我们在使用此端口时没有达到我们预想的效果，当我们把程序中单片

6、机给蜂鸣器的信号输出端修改为由P3口输出信号，问题最终得到了解决，这样我们高兴的做出来了。七、心得体会通过这次单片机课程设计，我们不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，同时也使我们认识到自身存在的不足之处，无论是理论上还是遇到问题的处理能力上都还有待提高，而且这也激发了我们今后努力学习的兴趣。本次课程设计我们有明确的分工，我负责花样灯延时的部分，这个部分有控制程序延时的作用，起初做不出来，经过不断的探索终于做出来了。通过这次的设计使我认识到自己对单片机方面的知识知道的太少了，对于书本上的很多知识还不能灵活运用，有很多需要掌握的知识在等着我去学习。本次的设计使我从中学到了一

7、些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化。在大学课堂的学习只是在给我们灌输专业知识，而我们应该把所学的用到现实生活中去，此次的音乐盒设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习、生活中磨练自己，使自己适应社会激烈的竞争。此次课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。发现问题、提出问题、分析问题、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。八、参考文献1 单片机演奏音乐时音调和节拍的确定方法 伟纳电子 2音乐和简谱知识 网络资源3千年之恋及寂寞沙洲冷的简谱 网络资源3芯片资料下载网站三毛电子世界、21IC中国电子网等九、附录程序如下： ORG 0000H AJMP

8、 MAIN ORG 0003H AJMP DVT ORG 000BH AJMP DVT0 ORG 0013H AJMP DVT1 ORG 0100HMAIN:SETB IT0 SETB IT1 MOV R4,#0 MOV R6,#0 MOV R7,#0 MOV IE,#87H MOV TMOD,#01HPP1: SETB P3.7 CLR TR0LOOP: CJNE R7,#0,LOOP5LOOP1:CJNE R6,#1,LOOP2 LCALL HY1 AJMP LOOPLOOP2:CJNE R6,#2,LOOP3 MOV A,#03H LCALL HY2 AJMP LOOPLOOP3:CJN

9、E R6,#3,LOOP4 LCALL HY3 AJMP LOOPLOOP4:CJNE R6,#4,LOOP LCALL HY4 AJMP LOOPLOOP5:MOV R6,#0 ;音乐1 CJNE R7,#1,LOOP6 SETB P3.7 CLR TR0 MOV DPTR,#qnzl MOV 60H,DPH MOV 70H,DPL MOV R3,#0 LCALL YIN LCALL DELAY0 CLR TR0 AJMP LOOPLOOP6:MOV R6,#0 ;音乐2 CJNE R7,#2,LOOP SETB P3.7 CLR TR0 MOV DPTR,#jmszl MOV 60H,DP

10、H MOV 70H,DPL MOV R3,#0 LCALL YIN LCALL DELAY0 CLR TR0 AJMP LOOPYIN: CLR A MOV A,R3 CJNE R6,#0,PP1 CJNE R4,#1,FD MOV R4,#0 AJMP LOOP5FD: MOV DPH,60H MOV DPL,70H MOVC A,A+DPTR MOV R1,A SWAP A ANL A,#0FH MOV R2,A JZ NEXT1 MOV DPTR,#yinyue MOVC A,A+DPTR MOV P1,A MOV DPTR,#cuzhi MOV A,R2 RL A MOV 40H,A

11、MOVC A,A+DPTR MOV 10H,A INC 40H MOV A,40H MOVC A,A+DPTR MOV 20H,A CJNE R1,#0FFH,NEXT0 RETNEXT0:MOV TH0,10H MOV TL0,20H SETB TR0 SJMP NEXT2NEXT1:CLR TR0 SETB P3.7NEXT2:MOV A,R1 ANL A,#0FH MOV R2,APPT: LCALL DELAY0 DJNZ R2,PPT CLR TR0 MOV 80H,#0AHPP: LCALL DELAY1 DJNZ 80H,PP SETB TR0 INC R3 AJMP YINDV

12、T0: MOV TH0,10H MOV TL0,20H CPL P3.7 RETIDVT:CLR EA LCALL DELAY0 MOV R7,#0 CLR TR0 CJNE R6,#4,BD MOV R6,#0 MOV A,#00H MOV P1,A SETB EA RETIBD:INC R6 SETB EA RETIDVT1:CLR EA MOV R4 ,#1 LCALL DELAY0 MOV R6,#0 CLR TR0 CJNE R7,#2,BT MOV R7,#1 SETB EA RETIBT: INC R7 SETB EA RETI DELAY0:MOV 25H,#165DP: MO

13、V R5,#249DL1:NOP NOP DJNZ R5,DL1 NOP NOP DJNZ 25H,DL1 RET DELAY1:MOV R5,#249DL:NOP NOP DJNZ R5,DL RET HY1: MOV R7,#0 MOV R2, #08H ;一半左移 MOV A,#0FHLOP: RLC A MOV P1,A CALL DELAY0 CALL DELAY0 LCALL BEEP CALL DELAY1 CALL DELAY0 DJNZ R2,LOP RETHY2: MOV R7,#0 ;右移 MOV R2, #08H LOP1:RRC A MOV P1,A ACALL DE

14、LAY1 LCALL BEEP CALL DELAY1 DJNZ R2,LOP RETHY3: MOV R7,#0 MOV P1,#0FFH ;全闪烁 ACALL DELAY0 LCALL BEEP MOV P1, #00H ACALL DELAY0 RET HY4: MOV R7,#0 MOV P1, #0FH ;半闪烁 ACALL DELAY0 LCALL BEEP MOV P1, #0F0H ACALL DELAY0 LCALL BEEP RET BEEP:CPL P3.7 LCALL DELAY1 SETB P3.7 RET qnzl: DB 12H,22H,34H,84H,74H,5

15、4H,38H,42H,32H,22H,42H,34H,84H,72H,82H,94H,0A8H,08H DB 32H,31H,21H,32H,52H,32H,31H,21H,32H,62H DB 32H,31H,21H,32H,82H,71H,81H,71H,51H,32H,22H DB 32H,31H,21H,32H,52H,32H,31H,21H,32H,62H DB 32H,31H,21H,32H,83H,82H,71H,72H,02H DB 63H,0A1H,0A2H,62H,92H,82H,52H DB 31H,51H,63H,51H,63H,51H,63H,51H,62H,82H,

16、7CH,02H DB 61H,71H,82H,71H,62H,0A2H,71H,76H DB 61H,71H,82H,71H,62H,52H,31H,36H DB 61H,71H,82H,71H,62H,0A3H,73H,62H,53H DB 42H,63H,83H,83H,91H,91H DB 61H,71H,82H,71H,62H,0A2H,71H,76H DB 61H,71H,82H,71H,62H,52H,31H,36H DB 61H,71H,82H,71H,62H,0A3H,73H,62H,53H DB 42H,82H,88H,02H,74H,93H,89H,0ffH jmszl:D

17、B 12H,12H,22H,32H,31H,22H,21H,22H DB 21H,31H,51H,52H,31H,52H,61H,15H,14H DB 51H,52H,31H,52H,62H,13H,11H,13H,32H,28H,08H,28H DB 31H,32H,31H,32H,11H,21H,51H,52H,51H,52H DB 51H,51H,31H,32H,31H,32H,81H,72H,63H DB 62H,71H,81H,72H,61H,61H,52H,31H,21H,32H,51H,54H DB 22H,12H,11H,12H,11H,12H,12H,14H,26H,32H,

18、26H DB 32H,61H,51H,51H,31H,31H,21H,31H,51H,61H,51H,31H,51H DB 02H,32H,81H,81H,81H,81H,62H,52H,34H DB 31H,81H,81H,81H,61H,91H,82H DB 51H,51H,51H,51H,31H,61H,53H DB 21H,11H,21H,11H,22H,11H,21H,26H DB 32H,61H,51H,51H,31H,31H,21H,31H,51H,61H,51H,31H,51H,52H DB 31H,31H,81H,81H,81H,61H,91H,81H,61H,31H,56H

19、 DB 32H,32H,81H,81H,81H,81H,91H,81H,61H,81H,61H,51H,31H,51H,34H DB 21H,31H,51H,31H,21H,11H,61H,21H,16H,0ffH cuzhi: DB 0xff,0xff ;占位 DB 0xFC,0x8E ;中央C调1-7 DB 0xFC,0xED DB 0xFD,0x43 DB 0xFD,0x6A DB 0xFD,0xB3 DB 0xFD,0xF3 DB 0xFE,0x2D DB 0xFE,0x47 ;高八度1-7 DB 0xFE,0x76 DB 0xFE,0xA1 DB 0xFE,0xC7 DB 0xFE,0xD9 DB 0xFE,0xF9 DB 0xFF,0x16yinyue:DB 0ffH,0feH,0fdH,0fbH,0f7H,0efH,0dfH,0bfH,7fH,00H,00HEND