数字音乐盒-课程设计报告

1、数字音乐盒课程设计报告 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 2011 年 6 月 24 日目 录第一章 设计任务和要求1第二章 总体设计2第三章 硬件设计33.1 硬件电路33.2 原理说明3第四章 软件设计4第五章 收获与体会5参考文献6附件A：元件清单7附件B: 总电路图8附件C：音乐程序9第一章 设计任务和要求1、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，从而演乐曲(内存两首乐曲)。2、采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号。3、可通过功能键选择乐曲，暂停，播放，上一曲，下一曲。第二章 总体设计1、要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),然后将此周期除以

2、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口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲2、利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。记数脉冲值与频率的关系公式如下：N=Fi/2/Fr N：记数值Fi：内部计时一次为1微秒故其频率为1MHZ Fr；要产生的频率3、起记数值的求法如下：T65536N655

3、36Fi2Fr例如：设K65536，FFi1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。T65536N65536Fi2Fr655362Fr65536Fr低音D0的T6553626263627中音D0的T6553652364580低音D0的T65536104765059第三章 硬件设计3.1 硬件电路本设计中用到89C51单片机，喇叭，七段显示数码管LED。（硬件电路原理图如图1所示）3.2 原理说明当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T1,显示歌曲号。（1）硬件电路中用、分别接S1、S2作为上、下一曲的功

4、能键（2）用P1.0-P1.6控制七段码a,b,c,d,e,f。（3）用P2.0口控制喇叭。（4）电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。表3.1 电容与晶振明细电容330pf(2个),10uf(1个)晶振1CRYSTAL第四章 软件设计本程序可以实现课程设计的基本要求，并可以通过按键播放歌曲，程序流程图如下：开始初始化设置音节起始位置设置节拍间距读取音阶，音符显示当前播放歌曲序号节拍结束音乐结束图4.1 音乐盒设计程序流程图第五章 收获与体会1这学期学习单片机的时间不长，只有15周的时间，所以对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但在这次课程设计中，我静下心来认

5、真的看电路图，设计硬件的布局，在程序的设计，程序的调试方面都学到了很多东西，这是第一次编写单片机的大程序，很有成就感。2在一个好的氛围里才能踏下心来做东西，在这几天课设的时间里，实验的氛围对我们的影响很大，大家一起努力，这也是我们能完成课设的动力。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，我们也是这么做的，这在课设中十分重要。3总之，通过这次课程设计，自己亲自去做了一样东西，并且做成了，很有成就感，从中获益匪浅啊。参 考 文 献1 许珉.单片机原理及应用M. 北京:中国电力出版社,2007.082 三恒星科技.MCS-51单片机

6、原理与应用实例M. 北京：电子工业出版社，2008.013 王为青，程国钢.单片机Keil Cx51应用开发技术M. 北京：人民邮电出版社，2007.024 John Markus.电子电路大全M. 北京：计量出版社，19955 阎石.数字电子技术基础M. 北京：高等教育出版社，1998.12，第4版6 邓元庆.数字电路与逻辑设计M. 北京：电子工业出版社，2001附件A：元件清单元器件名规格/型号单组数量备注电阻510、1/4W210K、1/4W21K、1/4W2电阻排510*81瓷片电容22pF2独石电容0.1F2三极管90131晶体振荡器12MHz(矮封装)1集成块AT89S52（DIP

7、封装）1IC插座40PIN1数码管1位动态、红光、共阳极1接插件DC3-10P1与ISP下载线接口按键国产欧姆龙轻触按键，带透明帽4套万能电路板（面包板）17cm*22cm1块16导线0.3mm2单股导线4m16锡焊丝1.0mm2m16松香1盒16蜂鸣器无源1附件B:总电路图附件C：音乐程序#include #include Music.h#include SoundPlay.h #include lcd.h#define SYSTEM_OSC /定义晶振频率HZ#define SOUND_SPACE 4/5 /定义普通音符演奏的长度分率,/每4分音符间隔sbit BeepIO = P20;/

8、定义输出管脚unsigned char code duan=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/duan code 09unsigned int code FreTab12 = 262,277,294,311,330,349,369,392,415,440,466,494 ; /原始频率表unsigned char code SignTab7 = 0,2,4,5,7,9,11 ; /17在频率表中的位置unsigned char code LengthTab7= 1,2,4,8,16,32,64 ;unsigned char S

9、ound_Temp_TH0,Sound_Temp_TL0;/音符定时器初值暂存 unsigned char Sound_Temp_TH1,Sound_Temp_TL1;/音长定时器初值暂存/*unsigned char code *Sound;unsigned char code *Music3=Music_Girl,Music_Same,Music_Two;signed char FlagNo=0;static unsigned char KeyScan(void);#define MaxNo 3 /定义歌曲数目sbit KeyF =P33;sbit KeyB =P32;sbit KeyT

10、=P35;bit RunStop = 1; /1表示运行void InitialSound(void)BeepIO = 0;Sound_Temp_TH1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)/256;/ 计算TL1应装入的初值 (10ms的初装值)Sound_Temp_TL1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)%256;/ 计算TH1应装入的初值 TH1 = Sound_Temp_TH1;TL1 = Sound_Temp_TL1;TMOD |= 0x11; /两个定时器都工作在方式1ET0 = 1;ET1 = 0;TR0 = 0;TR1 = 0;E

11、A = 1;FlagNo = 0;Sound = MusicFlagNo;P0 = duanFlagNo+1;void BeepTimer0(void) interrupt 1 /音符发生中断BeepIO = !BeepIO;TH0 = Sound_Temp_TH0; TL0 = Sound_Temp_TL0;/*void Play(unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigned int Speed)unsigned int NewFreTab12;/新的频率表unsigned char i,j;unsigned int Point,LD

12、iv,LDiv0,LDiv1,LDiv2,LDiv4,CurrentFre,Temp_T,SoundLength;unsigned char Tone,Length,SL,SH,SM,SLen,XG,FD;#ifdef USE_LCD lcd_init(); lcd_write_string(0,MusicPlayer);#endifAgain :for(i=0;i 11)j = j-12;NewFreTabi = FreTabj*2;elseNewFreTabi = FreTabj;if(Octachord = 1)NewFreTabi=2;else if(Octachord = 3)New

13、FreTabi=2;SoundLength = 0;while(SoundSoundLength != 0x00)/计算歌曲长度SoundLength+=2;Point = 0;Tone = SoundPoint;Length = SoundPoint+1; / 读出第一个音符和它时时值LDiv0 = 12000/Speed;/ 算出1分音符的长度(几个10ms) LDiv4 = LDiv0/4; / 算出4分音符的长度 LDiv4 = LDiv4-LDiv4*SOUND_SPACE; / 普通音最长间隔标准 TR0 = 0;TR1 = 1;while(Point = 2; /低音 if (S

14、M=3) CurrentFre = 2; /高音Temp_T = 65536-(50000/CurrentFre)*10/(/SYSTEM_OSC);/计算计数器初值Sound_Temp_TH0 = Temp_T/256; Sound_Temp_TL0 = Temp_T%256; TH0 = Sound_Temp_TH0; TL0 = Sound_Temp_TL0 + 12; /加12是对中断延时的补偿 if(KeyScan()goto Again; /*more keyscan for speed*/SLen=LengthTabLength%10; /算出是几分音符XG=Length/10%

15、10; /算出音符类型(0普通1连音2顿音) FD=Length/100;LDiv=LDiv0/SLen; /算出连音音符演奏的长度(多少个10ms)if (FD=1) LDiv=LDiv+LDiv/2;if(XG!=1)if(XG=0) /算出普通音符的演奏长度 if (SLen0;i-) /发规定长度的音 while(TF1=0);TH1 = Sound_Temp_TH1;TL1 = Sound_Temp_TL1;TF1=0; if(KeyScan()goto Again; /*more keyscan for speed*/if(LDiv2!=0)TR0=0; BeepIO=0;for(

16、i=LDiv2;i0;i-) /音符间的间隔while(TF1=0);TH1 = Sound_Temp_TH1;TL1 = Sound_Temp_TL1;TF1=0;Point+=2; Tone=SoundPoint;Length=SoundPoint+1; if(KeyScan()goto Again; /*more keyscan for speed*/ #ifdef USE_LCD lcd_write_char(12,FlagNo+49); #endifBeepIO = 0; FlagNo +; if (FlagNo = MaxNo)FlagNo =0;Sound = MusicFlag

17、No;P0 = duanFlagNo+1;extern void Delay1ms(unsigned int count);static unsigned char KeyScan(void)unsigned char Cont; if (KeyF = 0)/前进 Delay1ms(5); if (KeyF = 0) FlagNo +; if (FlagNo = MaxNo)FlagNo =0; Sound = MusicFlagNo;P0 = duanFlagNo+1; while(KeyF = 0); return 1; if (KeyB = 0)/后退 Delay1ms(5); if (KeyB = 0) FlagNo -; if (FlagNo = -1)FlagNo =MaxNo-1; Sound = MusicFlagNo; P0 = duanFlagNo+1; while(KeyB = 0); return 1; if (KeyT = 0)/暂停 Delay1ms(5); Cont = 0; if (KeyT = 0) RunStop = RunStop; while(KeyT =