单片机课程设计方案正文模板

PAGEPAGEI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，丰富人们的日常生活。传统的音乐盒多是机械型的,发音单调且制作麻烦.本课程设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式音乐盒，能演奏和旋音乐。控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。另外，还增设了歌曲序号、名称及音频震动效果，使音乐盒的功能更加丰富.关键词:电子音乐盒；单片机；选歌；歌名显示；音频震动效果

ABSTRACTWiththedevelopmentofhumansociety，peopleareputtingforwardhigherandhigherrequesttotheenjoymentofvisionandaudition。Andalittlemusicalboxisabletocreategreatmemories,aswellasenrichpeople'sdailylife.Thattraditionalmusicalboxeswerealmostmechanical，thusnotonlyjustmakesimplepitchesbutalsoincreasedifficultyinfabrication.ThisdesignbasedonMCU.Asanelectronicalmusicalbox,itcanplaychordmusicwithpowerfulcontrolfunction。Besides,thenameofthesongandthefrequencyspectrumoftherhythmareaddedtoshowontheLCDorLEDatthesametime，itmakesthedesign’functionmoreample。Keywords：musicalbox；MCU；choosesong；demonstratesongname；showfrequencyspectrumoftherhythm目录TOC\o”1-2"\h\z\u摘要 ⅠHYPERLINK\l”_Toc296686153”第1章前言 1HYPERLINK\l”_Toc296686154"第2章电子音乐盒方案设计 22.2总体功能框图 2第3章音乐盒发音原理 3_Toc296686161”3.2音符频率的产生 3第4章硬件电路设计 6HYPERLINK\l”_Toc296686163”4.1部分元器件介绍 6_Toc296686170”4.3频谱显示电路 8HYPERLINK\l”_Toc296686171"4。4歌名及制作人姓名显示电路 9HYPERLINK\l”_Toc296686172"4.5按键控制及歌曲播放电路 10HYPERLINK\l”_Toc296686173"第5章软件设计 12HYPERLINK\l”_Toc296686174"5.1播放歌曲流程设计 125.2LED点阵显示流程设计 14HYPERLINK\l”_Toc296686177"5.3LCD显示流程设计 14HYPERLINK\l”_Toc296686180"第6章程序分析与设计 16HYPERLINK\l”_Toc296686181”6.1播放歌曲程序分析 166.3LED点阵显示程序分析 18第7章系统仿真 20HYPERLINK\l”_Toc296686279”7.1调试 207。3程序调试中出现的问题及解决的办法 21HYPERLINK\l”_Toc296686282”总结 23参考文献 24致谢 25HYPERLINK\l”_Toc296686285”附录一整体硬件电路图 26附录二仿真完整效果图 27HYPERLINK\l"_Toc296686287”附录三源程序代码 28第1章前言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，从而发出声音。但是，机械式的音乐盒体积比较大，比较笨重，且发音单调。水、灰尘等外在因素，容易使内部金属发音条变形，从而造成发音跑调。另外，机械音乐盒放音时为了让音色稳定,必须放平不能动摇，而且价格昂贵,不能实现大批量生产。本课程设计的音乐盒,是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小巧，音质更优美且能演奏和弦音乐。电子式音乐盒动力来源是电池，制作工艺简单,可进行批量生产,所以价格便宜.基于单片机制作的电子式音乐盒,控制功能强大,可根据需要选歌，使用方便。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。另外，还增设了歌曲名称及频谱显示,使音乐盒的功能更加丰富。本设计在EDA开发平台上利用单片机及汇编语言设计音乐硬件演奏电路，并定制单片机存储音乐数据，以一首乐曲为例，将音乐数据存储到单片机，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改单片机所存储的音乐数据,将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。第2章电子音乐盒方案设计2.1电子音乐盒设计任务利用I/O口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调,从而演奏乐曲。采用LCD显示信息(歌曲名、制作人姓名等）。采用LED点阵显示歌曲播放音频振荡。

可通过功能键选择乐曲。2。2总体功能框图串行接口串行接口AT89C51ⅠAT89C51Ⅱ复位电路频谱显示复位电路LCD歌名显示LCD显示制作人名字按键选择歌曲扬声器播放歌曲图2-1电子音乐盒功能框图

第3章音乐盒发音原理3。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。另外，音符的频率有所不同。基于上面的内容，这样就对发音的原理有了一些初步的了解。音符的发音主要靠不同的音频脉冲.利用单片机的内部定时器/计数器0,使其工作在模式1，定时中断，然后控制P3.7引脚的输出音乐。只要算出某一音频的周期（1/频率)，然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。3.2音符频率的产生3.2.1音符及定时器初始值例如：中音1(do)的音频=523HZ，周期T=1/523s=1912us

定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2us=956us

定时器956us的计数值=定时时间/机器周期=956us/1us=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3-1是C调各音符频率与计数初值T的对照表：

第4章硬件电路设计4。4歌名及制作人姓名显示电路本设计的图形显示采用的LCD为12864芯片，并且12864与单片机为间接控制方式。用P3。3,P，3.2和P3.0分别作为LCD的RS、R/W、E的控制信号；用P0.0～P0。7作为LCD的D0～D7的控制信号。由于P0口作为输出，应加上拉电阻。根据设计要求,此电路将设计为两个一样的,分别接在两块单片机（U1和U2)上显示歌名和制作人姓名。如图4—4所示：图4-4歌名\制作人姓名显示电路图第5章软件设计5。1播放歌曲流程设计程序设计流程图如图5-1所示：

第6章程序分析与设计6。1播放歌曲程序分析（1)该程序主要部分的实现是通过不断查表得到音符和节奏，根据第3节的内容将音符的频率设为定时器0的初值，然后通过定时中断子程序对P3.7口取反，以此得到方波脉冲使蜂鸣器发声.节奏则根据每个节拍的时间设置相应的延迟程序来调用。NEXT20:MOVA,40HMOVDPH,52HMOVDPL,53HMOVCA,@A+DPTR;取歌曲码表JZSTOP；如果取到的数为0（即歌曲放完了）就跳转到STOPMOVR2，AANLA，#0FH;得到节拍MOVR1，ALCALLFASONGMOVA,R2SWAPAANLA，＃0FH;得到音符JNZSING；如果不为休止符就跳到SINGCLRTR0;如果是休止符就停止本次计数（即本次不发音）LJMPW1；———————————————-—--——————-—-——-SING:DECAMOV22H,ARLA第7章系统仿真7.1调试（1）按照第4章设计的硬件电路在proteus软件内画好电路图。（2)打开单片机软件开发系统keil,选择AT89C51单片机，在其中编写程序，运行生成一个。Hex文件.如图7-1—图7-1-1生成.（3)电路检查无误后,分别双击两块AT89C51单片机,打开编辑元件对话框(如图7-1-2所示)，点击红色标识处的按键，将已经在keil环境下调试好的程序。

总结本学期学习单片机的时间只有10周左右的时间,对单片机的硬件和软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，却改变了很多。首先，对于硬件电路的工作原理有了进一步的学习，同样就有了进一步的认识；其次,软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都学到了很多东西.在一个好的氛围里才能踏下心来做东西，在这几天课程设计的时间里,周围的同学们都在认真的做程序或者聚在一起讨论问题，这也是我能完成课程设计的动力。另外在编程中出现问题时，一定要戒骄戒躁,脚踏实地，认真看书，仔细分析，仔细调试，就一定会发现错误,克服困难,我也是这么做的，这在课程设计中十分重要。在大学课堂的学习只是纯理论的专业知识，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。

参考文献［1]张毅坤．单片微型计算机原理及应用[M]．西安电子科技大学出版社,1998．[2]余锡存，曹国华．单片机原理及接口技术[M]．西安电子科技大学出版社，2000．[3]何立民．单片机应用技术选编[M］．北京航空航天出版社,2000．[4］张迎新．单片机初级教程——单片机基础［M]．北京航空航天出版社,2006．[5］江世明，黄同成．单片机原理及应用[M]．中国铁道出版社，2010．

致谢经过近一个星期的忙忙碌碌，这次的单片机课程设计已经快要接近尾声了。在这次的课程设计的过程中，无论是在理论学习阶段，还是在设计的选题、资料查询和撰写的每一个环节，我都得到了许多人的悉心的指导和帮助.首先,借此机会我要向我们的单片机授课教师及课程设计指导老师陈玮老师表示衷心的感谢，陈

附录一整体硬件电路图

附录二仿真完整效果图

附录三源程序代码单片机（U1）COM EQU20HLINE EQU31HDAT EQU21HCOLUMN EQU30HPAGE0 EQU31HCODE EQU32HCOUNT EQU33HCS21 EQUP3.4;15CS22 EQUP3.5；16RS2 EQUP3.3；4R_W2 EQUP3.2；5E2 EQUP3。1;6 ;==============================================ORG 0 ljmp start ORG 0023HLJ