任务书-开题报告-基于51系列单片机多功能音乐盒设计

湖南第一师范学院毕业论文(设计)任务书专业班级12电子1班学生姓名谢德权学 号课题名称基于51系列单片机多功能音乐盒设计设计(论文)起止时间2015 年6月23日至2016年5 月17日课题类型应用研究课题性质学生自选题一、 课题研究的目的与主要内容 目的：本文设计的音乐盒是以AT89S51单片机为核心元件的电子式音乐盒，对各种信号进行识别和处理，能够同时播放多首音乐,播放音乐的同时实现音乐彩灯加以修饰,另加16个按键组合起来的矩阵按键实现简易电子琴的功能,音频放大采用LM386音频功率放大器设计。其体积小，重量轻，能演奏和旋音乐，功能多，外观效果多彩，使用方便，并具有一定的商业价值。 主要内容:学习51单片机、温度传感器、LCD液晶的工作原理，了解音乐盒设计的方法；在掌握上述内容的基础上设计出硬件电路；用Protel99se或DXP软件画出电路原理图和版图；用C语言在Keil中编写系统控制程序；用Protues对其进行仿真或者做出实物。二、基本要求 1. 查阅相关文献，熟悉课题背景、任务； 2. 深入学习51系列单片机原理及C语言并且会用Keil软件进行编程； 3. 学习音乐播放的原理； 4. 能够实现暂停/开始播放、上一曲、下一曲的功能； 5. 学会利用Protel99se或DXP软件进行原理图绘制，并且能够利用Protues仿真软件对其进行仿真； 6. 焊接并完成作品调试。注：1、此表由指导教师填写，经各教研室主任、院（部）教学院长审批生效； 2、此表双面打印，一式三份，学生、指导教师、教研室各1份。三、课题研究已具备的条件（包括实验室、主要仪器设备、参考资料）实验室：实验楼A502,503主要仪器设备：1.硬件环境： PC一台，相关集成芯片等2.软件环境： Keil uVision3, Proteus，DXP，Protel 99SE等参考资料：1白雪冰，张延林等.单片机原理及应用M，哈尔滨：东北林业大学出版社.20062楼然苗，李光飞.51系列单片机设计实例M，北京：北京航空航天大学出版社.20033陈正振.电子电路设计与制作 广西交通职业技术学院信息工程系 20074 陈汝权.电子技术常用器件应用手册,机械工业出版社，2004四、论文(设计)进度表2015年6月23日：毕业论文动员会，组织学生选题；2015年6月30日：下达毕业论文任务书；2015年7月1日2016年3月5日：查阅参考文献，课题前期准备，撰写开题报告； 2016年3月6日：论文开题；2016年3月7日5月7日：系统设计与论文撰写；2016年4月17日：中期检查；2016年5月8日：毕业论文答辩；2016年5月17日前：毕业设计文档汇总，论文档案整理。五、教研室审批意见教研室主任（签名） 年 月 日六、院（部）审批意见院（部）负责人（签名） （公章） 年 月 日指导教师（签名）： 学生（签名）：湖南第一师范学院毕业论文(设计)开题报告题目名称： 基于51系列单片机多功能音乐盒设计 毕业论文起止时间： 2015 年 6 月 23 日 2016 年 5 月 17 日院（部）：信息科学与工程学院 指导教师：胡恩博班级： 12电子1班 学生姓名：谢德权（选题背景和研究意义，本课题研究现状，主要内容和预期目标，研究思路与拟采用的研究方法，8篇以上主要参考文献，进度安排，论文提纲) 一、选题的背景与意义： 现今，音乐盒的制造，延袭传统，结合现代，正日益成为人们或为了典藏一段岁月，或为了收藏一份情感，或出于对音乐的追求，或对于旧时代的怀念，或为了居室的美化，等等，而得到众多品位人士的追求。音乐盒的起源，可以追溯到中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为了使教会的钟塔报时，而将大小的钟表装上了机械装置，被称之为“可发出声音的组钟”。音乐盒已有着300多年的发展历史，是人类文明发展的历史见证。传统的音乐盒大多是机械音乐盒，其工作的原理是通过齿轮来带动一个带有铁钉的铁桶转动，铁桶上的铁钉撞击用铁片制成的琴键，从而发出声音。但是，机械式的音乐盒体积较大，比较笨重，并且发音单调。水和灰尘等外在因素，容易使得内部金属发音条变形，从而会造成发音跑调。此外，机械音乐盒放音时为了能让音色稳定，必须要放平不能动摇，而且价格昂贵，不能够实现大批量生产。研究的意义：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。二、本课题研究现状21世纪，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义还在于它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。随着科学技术的进步和社会的发展，人类所接触的信息也在不断增加并且日益复杂。面对浩如烟海的信息，人们已经能够利用计算机等工具高效准确地对之进行处理，但要想将处理完的信息及时，清晰地传递给别人，还必须通过寻求更加卓越的显示技术来实现。单片机技术与液晶显示技术的结合，使信息传输交流向着智能可视化方向迅速发展。 三、主要内容和预期目标 本次毕业设计需要研究以下内容： 利用STC89C51单片机，结合LCD显示模块、喇叭、放大电路，完成音乐盒的播放；具体设计实现的功能如下 1. 通过按键控制多首音乐播放，并可通过按键选择一个开始，一个暂停，一个翻上首，一个翻下首； 2. 通过显示电路显示播放歌曲名和编号； 3. 通过DS18B20实时采集环境温度并显示。 4. 能够对歌曲播放时长进行计时，并显示。 预期目标： 1. 如何使LCD液晶显示器显示对应的内容。 2. 如何通过单片机自身资源，控制音符频率，节拍。 3. 如果通过单片机与DS18B20进行通讯，控制温度传感器采集温度后将数据传输到单片机上进行处理。 四、研究思路与拟采用的研究方法 根据设计的要求和内容，查阅相关资料和文献，本研究采用模块化的设计方式： 1. 设计总体硬件电路图，并选择合适的设计方案；2. 选择合适的元器件；3. 编写各程序模块，整合各程序模块，调试、修改再调试 ；4. 将程序与硬件电路相融合，并进行仿真调试； 5. 采购各元器件，准备好所需工具，组装电路，进行调试和改进。采用的研究方法 文献检索法：通过对课题的初步了解，查阅相关的专业书籍和参考文献资料，以深入掌握楼道照明感应自控灯的工作原理，并对论文的前期工作做好充分准备。实验仿真法：通过Proteus绘制电路原理图进行软件仿真，使用Keil C编写程序代码并加载到硬件电路中进行仿真调试，进一步验证本次设计的可行性。斟酌相关元器件参数、模块方案的选用，以期提高本次设计的系统性能。 五、论文(设计)进度表2015年6月23日：毕业论文动员会，组织学生选题；2015年6月30日：下达毕业论文任务书；2015年7月1日2016年3月5日：查阅参考文献，课题前期准备，撰写开题报告； 2016年3月6日：论文开题；2016年3月7日5月7日：系统设计与论文撰写；2016年4月17日：中期检查；2016年5月8日：毕业论文答辩；2016年5月17日前：毕业设计文档汇总，论文档案整理。 六、参考文献： 1苏铁力.传感器及其接口技术M，北京：中国石化出版社.1998 2中国电子学会.传感器与执行器大全M，北京：电子工业出版社.1998 3白雪冰.张延林，等，单片机原理及应用M，哈尔滨：东北林业大学出版社.2006 4谢运祥.欧阳森等，电力电子单片机控制技术M，北京：机械工业出版.2007 5王洪业.传感器技术M，长沙：湖南科学技术出版社.1995 6李光飞.单片机课程设计实例指导，北京：北京航空航天大学出版社.2004 7王法能.单片机原理及应用，科学出版社.2004 8楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例M，北京：北京航空航天大学出版社.2003 9胡汗才.单片机原理与接口技术M，清华大学出版社.2004 10 王萍.电子技术实验教程，机械工业出版社.2009 11 朱定华.戴淑萍，单片机微机原理与应用M，清华大学出版社.2003 12 刘勇.数字电路 电子工业出版社 2004 13 陈正振.电子电路设计与制作 广西交通职业技术学院信息工程系 2007七、论文提纲第1章 引言 1.1课题背景 1.2课题研究的内容和目标 1.3课题研究意义1.4本章小结第2章 音乐程序的设计原理 2.1音乐的基本知识说明 2.2