单片机电子琴音乐盒课程设计

课程设计报告依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐鸣器发出音调，矩阵键盘无扫描信号，不动作。当按下暂停歌 1 2 2 2 2 3 3 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，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以体。它不但可以帮助我们的音乐教师进行传统音乐文化的教育教学工作，而且由于它又具备现代音乐，特别是电子音乐、电脑音乐的基本结构、特征，因而使我们的单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等演奏控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大的单片机和音乐爱好者提供了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。2.1.2音乐盒的功能结构图及说明图2.2音乐盒功能结构图2.1.3电子琴的功能结构图及说明3.软、硬件设计3.1总体设计框图3.2各部分硬件设计及其原理AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash3.2.2数码管显示电路和4*4键盘设计与原理3.2.3时钟振荡电路但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电图3.2.3单片机内部、外部振荡电路图3.2.4硬件电路图3.2.5硬件总体方案及说明WR(外部数据存储器写()电路设计图如下：3.3系统软件设计3.3软件系统总流程图及设计思路说明3.3.1音调、节拍以及编码的确定方法也就是说不能像电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两3.3.2音调的确定为半周期的时间。利用定时器计时这半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的音低率频T数参音中率频T数参音高率频T数212D591D155oo77212D591D155﹟23112e1RR56881e9RR4111451454﹟3331111i1a1MFF6677717669i8a8MFF815131845434444﹟111311S767S13o7o88411S867S13﹟44111a1LL8925856a6LL61413364﹟Si411iS94516iS2103203.3.3节拍的确定若要构成音乐，光有音调是不够的，还需要节拍，让音乐具有旋律（固定的律一首音乐是由许多不同的音符组成的，而每个音符对应着不同频率，这样就可以利用不同的频率的组合，加以与拍数对应的延时，构成音乐。了解音乐的一些基础知识，我们可知产生不同频率的音频脉冲即能产生音乐。对于单片机来说，产生表3.3.2节拍与节拍码对照11223341拍4556682拍81拍AA拍C3拍C拍F3.3.4编码码码数511拍622拍7TI33拍1441拍2553664782拍58A69C3拍7TIAF1B2C3D4E5F3.4软件系统总流程图及设计思路说明检测是否有键按下，有键按下则记录按下键的键值，并跳转至功能转移程序；无键对检测到得按键值进行判断，是琴键则跳转至琴键处理程序，是功能键则跳转至相应的功能程序，我们设计的功能程序有两种，检测到按键按下的是自动播放歌曲功能键后执行该程序，电子琴会自动播放事先已经存放好的歌曲，歌曲播放完毕之后自动返回至键盘扫描程序，继续等待是否有键键盘扫描程序有键按下否是延时去抖动识别按键功能是否弹奏键是根据按键功能装入相应音符值到T0放键取相应的音符码装入T0按键释放成功否按键释放成功否开中断并允许中断设定定时器工作方式取键值根据键值查音律开始计退出中断返回键盘扫描程序进入中断取简谱码取该音符的节拍码退出中断返回键盘扫描程序进入中断取简谱码取该音符的节拍码开中断，设定定时器T0工作模式返回键盘扫描N返回键盘扫描开始计时开始计时进入中断退出中断1.电子琴实现，音乐盒不能进行音乐播放。经过程序不断修改后。可将电子琴，音设计简单原理介绍一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即这次设计从软件方面来讲不是很难，程序相对长一点，但都是书本上所学的知元器件都是理想状态的，但做出实物来却不是那么简单啦。经过多次调试、修改才经过本次课程设计，我们比较好的把理论知识与实践相结合，而我们在也本次当然在这次宝贵的毕业设计活动中，经验才是对于我们最大的收获，而且还增强了自身对未知问题以及对知识的深化认识的能力，用受益匪浅这个词语来概括这次难忘的活动我觉得再合适不过了。但是，光是完成了作品还是不可以自我满足的，在从一开始的时候就怀着将作品制作得更加人性化，更加令人满意，更加地使功能完美又方便地被应用领域这个最终目的下，随着对单片机这门学科的认识加深，到达总之，这次设计从软件编写、调试到软硬件联机调试，我倾注了大量的时间和/*************