单片机课程设计-八音盒

1、单片机原理及应用课程设计- 八音盒设计 -名目一、课程设计任务书 3二、设计工程简介 32.1总体设计思路.32.2音符产生方法 . 32.3节拍产生方法 . 42.4核心器件简介 . 57、系统功能简介82.5任务分工7、系统功能简介8四、电路原理图84.1硬件电路设计框图10键盘把握电路10LCD 显示电路11晶振和复位电路11扬声器和闪耀电路12播放和停顿电路12五、程序框图13六、程序清单16主函数mai n.c16功能函数fun.c18data.c数据函数.27主函数变量定义33功能函数相关变量定义33数据函数相关变量定义34七、总结. 35参考文献：36摘要近年来随着科技的飞速进展

2、，单片机的应用正在不断地走向深入。当今，利用单片机把握音乐播放举不胜举，而利用单片机存储音乐，把握播放最为广泛，它具有功能多、价格优、外围电路简洁等特点，很受音乐爱好者和音乐芯片制造商的青睐。本设计主要是应用单片机的原理和把握理论来设计音乐播放器的硬件电路， 并利用 C语言进展软件程序设计。通过把握单片机内部的定时器产生不同频率的方波，驱动蜂鸣器发出不同音调的音乐，再利用延时来把握发音时间的长短。把乐谱转化成相应的定时常数就可以从发音设备中演奏出动听动听的音乐。最终利用编程 软件 uVision3 和仿真软件 PROTEU 对该音乐播放器进展仿真，完全实现所需功关键词 89C51 单片机；矩阵

3、键盘；蜂鸣器；LCD 八音盒一、课程设计任务书本设计利用 89C51 单片机结合内部定时器以及外接 LCD 和矩阵键盘设计了一 个八音盒，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。本设计可以学习程序设计，按键扫描及歌曲旋律简洁直觉式输入法的设计方法。89C51 定时器其根本功能为：1、使用 LCD 显示器来显示目前演奏的歌曲编号；2、具有 16 个按键操作来选择演奏哪一首歌曲； 3、内建 10 首歌曲旋律，按下单键可以演奏歌 曲；4、演奏时可以按键中断。程序执行后工作指示 LED 闪动，表示程序开头执 行，按下单键 09 便可以演奏歌曲，歌曲演奏中，可以按键中断。二、设计工程简介1 、设计思路： 选

4、用 ATME 公司 89C51 单片机，它具有 16KB 的内部 ROM, 2 个定时器/计 数器， 2个外部中断。 通过中断实现歌曲的播放和暂停。 通过定时实现 LED 闪耀和音乐频率的变化。 通过键盘实现歌曲的选择。2、音符产生方法：不同的音调有不同的频率。频率不同，音调也就不同。利用定时器，使其工作在模式0，定时中断，然后把握 P3.7 引脚的输出每次取反，就可以在 P3.7 的引 脚输出相应的方波频率。转变计数初值，就转变了频率。定时器的定时时间等于半个周期，定时时间到就输出脉冲取反，重复此过程，就可在P3.7 引脚得到一音频的脉冲。如：C 调中音 1 的频率=523HZ 周期 T=1

5、/523=1912us； 定时器的定时时间为：T/2=1912/2us=956us ；则其计数初值为：TH0=(8192-C)/32 ； TL0=(8192-C)%32;下面是音符及其程序中对应的编码表 2.1 音符编码表音符音符编码音符音符编码音符音符编码低音 1dao中音 1dao高音 1h dao低音 2re中音Re高音 2h re低音 3mi中音Mi高音 3h mi低音 4fa中音Fa高音 4h fa低音 5sao中音Sao高音 5h sao低音 6a中音La高音 6h la低音 7xi中音Xi高音 7h xi3、节拍产生方法:音乐中的节拍用延时时间产生。假设1/4 拍执行一次延时程序

6、，1/2 拍就执行两次延时程序，所以只要求出 1/4 延时时间，其余的节拍就是他的倍数。为便利 记谱，将节拍数也进展编码，如下：表 2.2 节拍编码表节拍1/41/2节拍编码(根本延时次数)123/434/44建立曲谱编码表，例如:简谱编码:re,sao,mi,re,mi,sao,mi,re,dao,re,re,sao,re,mi,sao,mi,re,dao,l_la,dao,dao,mi,re,mi,l_sao,re,l_xi,l_la,l_sao,l_la.dao,re,l_xi,l_la,l_sao,l_mi,l_sao,Oxff节拍编码：4,4,2,2,4,2,222,8,4,4,4,

7、2,2, 2,2,2,2,8,4,4,2,2,4,2,2,224, 6,2,2,2,2,2,164、核心器件简介AT89C51 的性能介绍AT89C51 是一种带 4K 字节闪耀可编程可擦除只读存储器，高性能 CMOS 位微 处理器，俗称单片机。该器件承受 ATMEI 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 和闪耀存储器 组合在单个芯片中，ATME 的AT89C51 是一种高效微把握器，为很多嵌入式把握系 统供给了一种机敏性高且价廉的方案。它可以供给以下的功能标准：4K 的字节闪耀存储器；128 字节随机存取数据存储器

8、；32 个 I/O 口；2 个 16 位定时 /计数器；1 个串行通信口；片内振荡器和时钟电路。蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化构造的电子讯响器，承受直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、 机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配 器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.515V 直流工作电压)，多谐振荡 器起振, 输出 1.52.5kHZ 的音频信号， 阻抗匹配器推动压电蜂鸣片

9、发声。压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外 壳等组成。矩阵键盘单片机系统中 , 假设使用按键的数量比较多时 ,通常选用用矩阵式键盘。矩阵式 键由行线和列线构成，按键位于行、列线的穿插点上 , 键盘矩阵是由四行四列构 成，矩阵的四列和 P2 口的低四位相连，四行与 P2 口的高四位相连。其键盘识别 方法如下：推断键盘中有无键按下 将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只 要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与 4 根行线相穿插的 4 个按键之中。假设全部列线均为高电平，则键盘中无键按下。推断闭合键所在的位置 在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的 过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电寻常，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。假设某列为低，则该列线与置为低电平的行线穿插处的按键就是闭合的按键LCD1602 液晶显示器简介工业字符型液晶，能够同时显示 16X02 即 32 个字符。(16 列 2 行)1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一种特地用来显示字母、数字、