基于单片机的音乐发声器的设计(完整版,含程序和电路图)

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※※※※※※※※※ ※2009级学生电子技能 ※

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课程设计

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电子技能课程设计报告书

课题名称 姓 名 学 号 院 系 专 业 指导教师

音乐发生器的设计

091250241 通信与电子工程学院 电子科学与技术

2012年 6 月4日

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一、 设计任务及要求：本设计采用 AT89C51 制作简单音乐发生器， 通过开关 1 控制蜂鸣器播放设 计的音乐程序，再次按下开关 1 可切换歌曲，共两首歌曲。通过开关 2 控制电路 进入花样灯模式，再次按下开关 2 可切换 LED 灯闪烁样式，共三种闪烁样式

指导教师签名：

2012 年

6 月 4 日

二、指导教师评语：

指导教师签名：

2012 年 6 月 4 日

三、成绩

验收盖章 2012 年 6 月 4 日

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目录

音乐发生器的设计 ....................................................................................................... 1

1 设计目的............................................................................................................. 1 2 设计的主要内容和要求..................................................................................... 1 3 整体设计方案..................................................................................................... 1 4 硬件电路的设计................................................................................................. 2

4.1 系统总电路及信号流程........................................................................... 3 4.2 LED显示电路的设计 ............................................................................... 3 4.3 时钟振荡电路的设计............................................................................... 3 5 软件设计............................................................................................................. 3

5.1 音调、节拍以及编码的确定................................................................. 3 5.2 主要程序设计......................................................................................... 4 6 系统仿真............................................................................................................. 6

6.1 系统仿真环境及参数设置....................................................................... 6 6.2系统仿真结果及其分析 ............................................................................ 7 6.2.1系统仿真图......................................................................................... 7 6.2.2 花样灯3种花样图............................................................................ 7 7 使用说明 ............................................................................................................................ 9 8 设计总结 ............................................................................................................................ 9 参考文献............................................................................................................... 10 附件A .................................................................................................................................. 11

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音乐发生器的设计

（）

1 设计目的

本设计是以AT89C51芯片的电路为基础，外部加上放音设备，以此来实现音乐演奏控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大的单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。

2 设计的主要内容和要求

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“滴滴”声。

2) 按下按键1进入演奏音乐模式，再按下切换歌曲，共两首歌曲。 3) 按下按键2进入花样灯模式，再按下切换LED花样，共三种花样。

3 整体设计方案

音乐盒的系统结构以AT89C51单片机位控制核心，加上2个按键、时钟复位电路、蜂鸣器、LED模块组成。单片机负责接收按键的输入，根据输入控制音乐播放曲目和音乐花样灯的显示样式以及蜂鸣器发音。系统组成框图如图3.1所示。

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图3.1 音乐发生器框图

4 硬件电路的设计

4.1 系统总电路及信号流程

图4.1 系统电路原理图

在设计本系统硬件时，主要有以下电路模块： 1) 系统硬件单片机采用AT89C51单片机； 2) LED显示电路；

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3) 时钟振荡电路；

4.2 LED显示电路的设计

LED显示电路是由8个LED发光二极管组成，连接方式为共阳极，LED接到单片机的P1口，若为低电平，可使LED亮起。发光二极管的亮、灭由内部程序控制，8个LED发光二极管分别对应不同的音阶，所以LED会随着音阶的变化按规律亮、灭。

4.3 时钟振荡电路的设计

AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或者陶瓷谐振器一起构成自然振荡器。外接石英晶体及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1，C2虽然没有什么严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30PF 10PF，而如果使用陶瓷振荡器建议选择40PF 10PF。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图示。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。

5 软件设计

5.1 音调、节拍以及编码的确定

一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能像电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和节拍表示一个音符唱多长的时间。

5.1.1音调的确定

不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示，这7个字母就是音乐的

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音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱成简谱的1、2、3、4、5、6、7，相当于 …… 此处隐藏：3891字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……