单片机课程设计报告(利用蜂鸣器播放音乐)

成绩课程设计：电子设计标题名称：音乐水灯姓氏：戴金超学习编号：08123454上课级别：信12-3课完成时间：2014年10月23日1设计的任务设计内容：51单单片机焊接设计目标：使用单片机蜂鸣器和二极管，根据音乐播放和音乐节奏规律发光二极管。然后通过节目调节音乐节奏的速度。2设计过程2.1基本结构1.STC89C52RCStc589c52rc微控制器、stc589c52rc微控制器是旧式8051微控制器、12时钟/机器周期、工作电压：5.5v至3.3v (5v微控制器)/3.8v至2.0v (3v微控制器)，工作(STC89C52RC针脚图)STC89C52RC微控制器操作模式：(1)典型功耗0.1A可以通过外部中断唤醒，在中断返回后继续执行原始过程(2)闲置模式：正常耗电量2mA(3)正常操作模式：正常功耗4Ma至7mA(4)唤醒水表、煤气表和其他电池电源系统和便携式设备蜂鸣器及其工作原理：根据其结构，蜂鸣器主要分为压电蜂鸣器和电子蜂鸣器两种类型。电磁蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片和外壳组成。打开电源，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈产生磁场，振动膜片通过电磁线圈和磁铁的相互作用周期性地振动发出声音。这个实验使用电磁蜂鸣器。蜂鸣器分为两种类型，活动和手动，具体取决于是否有信号源。有源蜂鸣器只要在电源部添加额定直流电压，就能产生内部振动器发出声音的固定频率信号。被动蜂鸣器和扬声器一样，可以理解，为了驱动声音，电源末端需要突然变化的电信号。这个实验使用了主动蜂鸣器。(蜂鸣器和微控制器连接电路图)2.2软件设计过程1.蜂鸣器发声原理这个实验使用的是主动蜂鸣器，所以只要用0清洁针孔P1 4，蜂鸣器就能发出声音。P1 4位置，蜂鸣器停止声音。将0设置为1的方法只能使蜂鸣器发出声音或停止声音，要使蜂鸣器发出声音，必须控制蜂鸣器发出的声音的音频和节拍。(音乐基础音调：不同音高的音乐声音用c，d，e，f，g，a，b表示，这七个字母是音乐的音名，通常是DO，RE，MI，FA，SO，LA，SI，也就是被称为速报的1，2，c、d、e、f、g、a、b组的距离除以12等分，分别称为半音。两个音之间的距离是“半音”，如果有两个，就称为“全音”。对于键盘乐器(如钢琴)，cd、de、fg、ga、ab是黑色键之间的距离，它们之间的距离是全音。E-F，B-C两个音调之间没有黑色键间距，它们之间的距离是半音。一般来说，唱1，2，3，4，5，6，7的音是自然音，那个音在左上角加上()b()的音是自然音。升标，表示从原始基础上升半音，原基础下降半音的称为下行之间。例如，高音DO的频率(1046Hz)是中音DO的频率(523Hz)的两倍，中音DO的频率(523Hz)是低音DO频率(266 Hz)同样，高音RE的频率(1175Hz)是中音RE的频率(587Hz)的两倍，中音RE的频率(587Hz)是低音频率(294 Hz)的两倍。节拍：节拍是给音乐赋予旋律(固定的节奏)，并能调节每个声音的快速完成度。“节拍”，即Beat只是边听音乐边为自己鼓掌，或像跺脚一样打节拍。如果1位实际为0.5s，则1/4位为0.125s。关于一拍，没有严格的规定。像人的心跳一样，大多数人的心跳是每分钟72次。有些人快一点，有些人慢一点，听就好了。色调持续时间的实时值，通常用比特数表示。卫生纸表示暂停发音。)，以获取详细信息1)语音频率控制要生成音频脉冲，请计算音频的周期(1/频率)，然后将此周期除以2，即1/2周期时间。使用计时器计时此反周期时间后，反转输出脉冲的I/O，然后重复计时此反周期时间，反转I/O，此频率的脉冲就会出现在I/O脚上。使用STC89C52RC的内部计时器在计数器模式MODE1下工作，更改TH0和TL0值以生成不同的频率。此外，终结符和停止符可以分别用代码00H和FFH表示，检查表结果0x00表示曲子结束；如果检查表结果为0xff，则将发生相应的停止效果。以标准节距a为例，a的频率为440Hz，周期T=1/440=2272us。负载时间=分离时间=半周期t=2272us/2=1136us，P3使用4端口的比特操作，可以连续反向转换标准音调a的音频脉冲。端口传导时间和断开连接时的时间通过计时器实现。具体方法是将单芯片计时器的中断触发时间设置为反周期t，以反向顺序在每个反周期端口上输出相应音高的连续频率。将静振速率设置为F0，将停止触发时间(反周期)设置为t，将计时器在模式1下运行时，计数器的初始值设置为THL，高8位设置为THL，低8位设置为TL。时钟周期为1/f0，计时器一次累计一个机器周期，一个机器周期包含12个时钟周期。也就是说，一次添加一个计时器所需的时间为12/f0。计时器在模式1中向计时添加16位、最大计数2 16-1 (65535)和再次1 (65536)溢出触发器中断。基于上述分析，可以获得以下关系：音频对应计时器初始值的高8位th=Thl/(2 8)=(65536-t * f/12)/256；音频匹配计时器初始值的低8位TL=Thl %(2 8)=(65536-t * f/12)% 6；附件：octave 12刻度计时器初始值表(仅限自然音)低音音名频率Hz晶振12MHz中音谱号频率Hz晶振12MHz高音音名频率Hz晶振12MHzDo2620xF885Do5230xFC43Do10460xFE21Re2940xF95ARe5870xFCADRe11750xFE56美3300xFA13美6590xFD0A美13180xFE85Fa3490xFA68Fa6980xFD34Fa13970xFE9ASo3920xFB04So7840xFD82So15680xFEC1拉4400xFB90拉8800xFDC8拉17600xFEE4Si4940xFC0CSi9880xFE06Si19760xFF032)控制声乐节拍每个音符的位可以通过延迟特定的时间来实现，根据特定的实现，需要主函数用于根据不同的音符调用不同延迟的默认嵌入延迟程序。如果16分音时间是默认延迟时间，则只调用延迟程序一次，8分音值调用延迟程序两次，依此类推。*快速光谱编码每个注释以unsigned char字符类型显示，短光谱以unsigned char字符数组显示。字符的前四位表示音频，可能表示0-f的共16个音。这个实验使用了中音区和高音区。中音do-si分别编码为1-7，高音do-si分别编码为8-E，暂停编码为0。字符的最后四位表示位，位表示16分音单位(在本程序中为165毫秒)，一拍即4分音符表示4个16分音、4分音、其他播放时间等。使用0xff作为曲谱的结束标志。程序从数组中删除一个数，然后分离高4位以获得音调，并向计时器0赋值以获得音调；然后分离这个数字的低4个字符，得到比特。在这个实验中，音乐播放使用配置文件，如下所示：编码为：Uchar code sb=/定义指定配置文件0x54、0x32、0x52、0x88、0x64、0x84、0x58、0x54、0x12、0x22、0x34、0x22、0x12、0x28，0x00，0x00，0x54、0x32、0x52、0x86、0x72、0x64、0x84、0x58、0x54、0x22、0x32、0x46、0xf2、0x18，0x00，0x00，0x64、0x84、0x88、0x74、0x62、0x72、0x88、0x62、0x72、0x82、0x62、0x62、0x 62、0x52、0x32，0x12，0x28，0x00，0x00，0x54、0x32、0x52、0x86、0x72、0x64、0x84、0x58、0x54、0x22、0x32、0x46、0xf2、0x18，0x00，0x00，0x54、0x32、0x52、0x88、0x64、0x84、0x58、0x54、0x12、0x22、0x34、0x22、0x12、0x28，0x00，0x00，0x54、0x32、0x52、0x86、0x72、0x64、0x84、0x58、0x54、0x22、0x32、0x46、0xf2、0x18，0x00，0x002.3计划流程图和说明(主流程图)程序代码：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint a=0；/全局变量控制速度转换sbit FM=P1 4；/蜂鸣器控制端口sbit int 0=P3 2；sbit int 1=P3 3；Uchar timeh，timel/用于容纳计时器的高8位和低8位Uchar code sb=/定义指定配置文件0x54、0x32、0x52、0x88、0x64、0x84、0x58、0x54、0x12、0x22、0x34、0x22、0x12、0x28、0x 280x54、0x32、0x52、0x86、0x72、0x64、0x84、0x58、0x54、0x22、0x32、0x46、0xf2、0x18、0x 180x64、0x84、0x88、0x74、0x62、0x72、0x88、0x62、0x72、0x82、0x62、0x62、0x 62、0x52、0x32、0x 320x54、0x32、0x52、0x86、0x72、0x64、0x84、0x58、0x54、0x22、0x32、0x46、0xf2、0x18、0x 180x54、0x32、0x52、0x88、0x64、0x84、0x58、0x54、0x12、0x22、0x34、0x22、0x12、0x28、0x 280x54、0x32、0x52、0x86、0x72、0x64、0x84、0x58、0x54、0x22、0x32、0x46、0xf2、0x18、0x 18/12M晶体计时器初始值表，上、下8位分离Uchar code Chu =0xff，0xff，/占位符0xFC，0x43，/中央c调1-70xFC、0xad、0xFd、0x0a、0xFD、0x34、0xFD、0x82、0xFD、0xc8、0xFE、0x06、0xFe，0x21，/高音0xFe、0x56、0xFe、0x85、0xFe、0x9a、0xFe、0xc1、0xFe、0xe4、0xFf、0x03、0xFc、0x0c/0xF8，0x18，/高度8度1-7Void timer0()中断1 /计时器0中断服务程序TH0=timeh/将timeh指定给计时器的前8位TL0=timel/将timel指定给计时器的低8位Fm= fm/计时器直到那时为止Void delay(uint z)/延迟165毫秒，即16分音 uint y；for(z)；z0；Z-)for(y=19000-a；y0；y-)；/近似时间void delay 1(uint z)/1毫秒延迟 uint y；for(z)；z0；Z-)for(y