基于at89c51单片机的音乐盒的设计 大学学位论文.doc

前 言 　乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智能仪器仪表设备。实现方法有许多种，在众多的实现方法中，以纯硬件完成乐曲演奏，随着FPGA集成度的提高，价格下降，EDA设计工具更新换代，功能日益普及与流行，使这种方案的应用越来越多。如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力，不得不进行上万门的设计，同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。使用现今的EDA软件工具来应付这些问题，并不是一件简单的事情。FPGA预装了很多已构造好的参数化库单元LPM器件。通过EDA软件工具，设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。 本文介绍在EDA开发平台上利用语言设计音乐硬件演奏电路，并定制存储音乐数据，以乐曲为例，将音乐数据存储到，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。 2.2 音符频率的产生……………………………………………6 2.3 节拍频率的产生……………………………………………8 硬件电路设计…………………………………………………9 3.1 硬件电路……………………………………………………9 3.2 整体硬件电路………………………………………………10 3.3 原理说明 2.4 键盘按键 …………………………………………………11 软件设计………………………………………………………12 4.1 程序设计流程………………………………………………12 4.2 设计源程序代码……………………………………………12 仿真及调试……………………………………………………13 5.1 调试 ………………………………………………………13 5.2 仿真 ………………………………………………………13 5.3 程序调试中出现的问题及解决的办法 ………………………15 设计小结及建议………………………………………………17 致谢 ……………………………………………………………18 参考文献 ………………………………………………………19 附录一 元器件清单 …………………………………………20 附录二 部分源程序代码……………………………………21 基于AT89C51单片机的音乐盒的设计 【摘要】：随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统的音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏和旋音乐，功能多，使用方便，可以批量生产，具有一定的商业价值。 【关键词】：音乐盒；单片机；LCD  概述 传统的音乐盒多是机械音乐盒，其工作原理是通过齿轮带动一个带有铁钉的铁桶转动,铁桶上的铁钉撞击铁片制成的琴键为了让音色稳定,必须放平不能动摇音乐盒音质能控制功能强使用方便 图1-1 单片机音乐盒功能框图 第2章 音乐盒的发音原理 2.1 播放音乐的原理 发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素，一个是音调，另一个是音符。首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。） 定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2=956 定时器956的计数值=定时时间/机器周期=956/1=956(时钟频率=12MHZ) 装入T0计数器初值为65536-956=64580 将64580装入T0寄存器中，启动T0工作后，每计数956次时将产生溢出中断，进入中断服务时，每次对P3.0引脚的输出值进行取反，就可得到中音DO（523HZ）的音符音频。将51单片机内部定时器工作在计数器模式1下，改变计数初值TH0,TL0以产生不同的频率。下表2-1是C调各音符频率与计数初值T的对照表： 表2-1 C调各音符频率与计数初值T的对照表 音符 频率（Hz) 音符 频率（Hz) 低1DO 1DO 523/64580 高1DO低2RE 2RE 589/64687 高2RE 1245/65134 低3M3M 661/64780 高3M 1318/65157 低4FA4FA 700/64822 高4FA 1397/65178 低5SO5SO 786/64900 高5SO 1568/65217 低6LA 441/64402 中6LA 882/64969 高6LA