【2017年整理】单片机数字音乐盒设计.doc

数字音乐盒的设计 摘 要 本设计是基于单片机控制的数字音乐盒的设计外部加上放音设备，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。由芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机数字音乐盒。其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。 在该设计中利用单片机I/O口产生一定频率的方波，驱动，发出各种不同的音调，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒），并能够由LED显示信息。键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据，传送命令等功能，是人工干预单片机的主要手段。本设计采用4*4键盘，16*2 LED，七段显示 关键词：单片机AT89C51，RAM，蜂鸣器数码管，LED 目 录 1绪论 1 1.1概述 1 1.2 基本工作原理及框图 1 1.2.1 AT89C51单片机简介 2 1.2.2 键盘 5 1.2.3 LED显示器 5 1.2.4 时钟电路模块 6 1.2.5 系统复位电路的设计 7 1.2.6硬件电路端口分配 7 2软件设计 7 2.1 主模块的设计 7 2.2 基本显示模块设计 8 2.3 外部中断源系统设计 9 2.4系统初始化程序 9 3 Proteus软件仿真 11 3.1总电路图与调试 11 3.2按键功能说明 12 总结 13 致谢 14 参考文献 15  1绪论 本文通过对基于单片机音乐演奏控制设计的研究和设计，分析了设计的实现的意义和可行性。单片机AT889S51是一种非常小巧但功能非常多，应用非常广的一种芯片，功率也非常的小，采用AT89S51作为系统核心制作音乐演奏控制设计电路简单了很多，由于可以反复烧写，为学习降低成本。本设计外部采用单片机的复位电路设计、单片机的震荡电路设计、LED数码管显示正在播放的音乐序号，按键控制等，但由于AT89S51分辨率不是太高，音乐有点单调，另外，由于时间关系具体电路还有的地方不尽完善之处。 1.1概述 本设计是基于单片机的数字音乐盒设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子数字音乐盒。要求利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调并采用LCD显示信息，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒），开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称），可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。本设计采用4*4键盘，16*2 LCD，七段显示数码管LED。 课设准备中根据具体的要求，查找资料，然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序，依据程序利用proteus软件进行了仿真试验，对出现的问题进行分析和反复修改源程序，最终得到正确并符合要求的结果。 1.2 基本工作原理及框图 基本工作原理：通过按键给单片机的P2口输入低电平，进而利用程序来判断是否执行某一播放功能。而利用单片机的定时器0中断来控制播放乐曲。框图如下图一[1]。  图1 整体框图 1.2.1 AT89C51单片机简介 AT89C51[2]是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 1、主要特性： 寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源 ·可编程串行通道 2·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路 图2 管角说明 2、管脚说明（如图2）。VCC：供电电压。GND：接地。? P0口：P0口为一个8位漏级开路双