单片机电子音乐盒的设计.doc

摘 要 单片机的易用性与多功能性使它广泛应用于各种微控制系统。本文介绍了一种基于单片机的电子音乐盒的设计，它是以AT89C2051单片机为控制核心，辅以一些外围器件，采用汇编语言编写程序，实现音乐播放功能。并在音乐盒基础上利用单片机闲置P1口拓展了LED点阵移位显示功能。整个系统电路结构简单，可靠性能高，测试结果满足设计要求。本文着重介绍了该系统的设计原理，硬件设计方法与软件编程思路。 关键字：单片机、AT89C2051、音乐盒、LED移位显示  ABSTRACT The ease of use and versatility make SCM widely used in various micro-control system. This paper introduces a SCM-based electronic music box design, which is based on AT89C2051 single chip microcomputer as control core, supplemented by some peripheral elements, using assembly language programming to realize music playing functions. Utilizing the residuary port P1 on the SCM, it extends the function of this music box, which could make LED lattice shift display. The electric circuit construction of the whole system is simple, the function has high reliability and the experiment test results satisfy the request. This paper emphasize introduces the design principle of the system, hardware design and software programming ideas. Key words: SCM, AT89C2051, music box, LED shift display 目 录 第1章 引言 1 1.1 单片机介绍 1 1.2 单片机音乐 2 第2章 设计要求及理论基础 3 2.1 设计要求 3 2.1.1 基本要求 3 2.1.2 创新部分 3 2.1.3 成果形式 3 2.2 相关音乐知识 3 2.3 单片机产生音频脉冲原理 4 2.3.1 音符频率 4 2.3.2 定时/计数器0产生音符频率 5 2.4 单片机实现音乐的节拍 6 2.5 音频功放 7 2.6 小结 8 第3章 硬件设计 9 3.1 方案选取 9 3.1.1 单片机的选取 9 3.1.2 音频放大电路的选择 10 3.1.3 中断方式 12 3.1.4 LED显示方式 12 3.1.5 LED驱动电路 13 3.2 硬件电路的实现 13 3.2.1 AT89C2051单片机硬件结构 13 3.2.2 时钟与复位电路 17 3.2.3 选择按键输入电路 19 3.2.4 音频发生器 19 3.2.5 音频放大器 19 3.2.6 LED点阵电路 23 3.2.7 LED点阵驱动电路 24 3.3 小结 28 第4章 软件设计 29 4.1 LED移位显示程序 30 4.2 音乐盒功能程序 34 4.3 小结 38 第5章 软硬件调试 39 5.1 硬件调试 39 5.2 软件调试 39 5.3 性能测试 40 5.3.1 LED显示画面 40 5.3.2 单片机输出乐曲音频图 40 5.3.3 可靠性分析 42 5.4 小结 42 第6章 结束语 43 参考文献 45 致谢 46 附录 47 附录一：电路原理图 47 附录二：PCB电路图 49 附录三：电路板实图 49 附录四：音乐盒内存三首歌曲简谱 50 附录五：程序清单 51 外文资料原文 59 外文资料译文 62 第1章 引言 1.1 单片机介绍 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 单片机也被称为微控制器（