基于51单片机的音乐盒的设计.doc

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1、基于AT89C51单片机的音乐盒的设计《单片机原理及应用》是高校工程专业的一门专业基础课，该门课程具有很强的实践性。通过课程的学习，使我能够掌握基本概念、基本理论和基本技能，为今后从事相应的生产设计和科研工作打下一定的基础。因此，除了在课堂的理论学习和做实验外，课程设计也是一个重要的实践学习环节。通过课程设计，进一步培养我们理论联系实际的能力，学会正确地分析工程实际问题，善于查阅参考文献，准确地选择相应的数据、参数，具备全面地解决实际问题的素质，同时课程设计也为今后的毕业设计打下基础。单片机自20世纪70年代问世以来，以其极

2、高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本音乐播放器是利用89C51单片机结合内部定时系统，设计一个简易的微电脑音乐盒。引言《单片机原理及应用》是高校工程专业的一门专业基础课，该门课程具有很强的实践性。通过课程的学习，使我能够掌握基本概念、基本理论和基本技能，为今后从事相应的生产设计和科研工作打下一定的基础。因此，除了在课堂的理论学习和做实验外，课程设计也是一个重要的实践学习环节。通过课程设计，进一步培养我们理论联系实际的能力，学会正确地分析工程实际问题，

3、善于查阅参考文献，准确地选择相应的数据、参数，具备全面地解决实际问题的素质，同时课程设计也为今后的毕业设计打下基础。单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本音乐播放器是利用89C51单片机结合内部定时系统，设计一个简易的微电脑音乐盒。1概述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。1.1课题意义音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。

4、当时为使教会的钟塔报时，而将大小的钟表装上机械装置，被称为“可发出声音的组钟”。音乐盒有着300多年的发展历史，是人类文明发展的历史见证。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。本文设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与传统的

5、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。根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。另外，可以设计彩灯外观效果，使音乐盒的功能更加丰富。1.2设计方案设计一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，利用按键切换演奏出不同的乐曲。1.3研究内容1）电路工作模式：演奏音乐模式。演奏完整的一首的歌曲，随着音乐变化，蜂鸣器随着发出音乐声。2）按下按键进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共

6、两首歌曲。2设计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。3时钟振荡电路、复位电路利用12MHZ的晶振做外部时钟，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(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

7、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。电路如下图1。图1晶振电路、复位电路4蜂鸣器电路利用NPN管(9012)放大驱动。基极接10K欧姆的电阻，发射极接蜂鸣器，集电极接电源。蜂鸣器电路连接如下图2图2蜂鸣器电路5控制电路本次设计中，按键有7个.键分别接于7根I/O线(P2口)，各按键在实物连接上相互独立，彼此的工作状态互不影响，单片机自带上拉电阻因此无需外接上拉电阻，用查询法可完成此按键功能。电路连接如下图3图3键盘控制电路6仿真调试及说明6.1调试结果图4仿真调试6.2性能分析用AT89C51单片机的I/

8、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。共有4支乐曲，每首乐曲都由相应的按键控制，并且有开关键、暂停键、上一曲以及下一曲控制键。将源程序导入单片机后，在proteus软件中进行仿真。我通过仿真发现，按下按键时，存在一定的延时，不能立刻反应，当按下按键时，应必须有足