单片机原理课程设计报告——音乐盒.doc

单片机原理课程设计报告 题目：音乐盒的设计 班级：自动093 学号：×××××× 姓名：××× 成绩： 指导教师：××× 北京工商大学计算机与信息工程学院 2012．6 课程设计任务书 摘要 第一章 绪论 1.1课程设计目的 1.2课程设计任务 1.3课程设计要求 1.4课程设计意义 第二章 设计原理 2.1基本原理简述 2.2设计方案 第三章 音乐播放器的硬件电路 3.1 AT89C51单片机 3.2 单片机CPU结构 3.3引脚介绍 3.4 电路连线 第四章 软件编程设计 4.1编程方案 第五章 心得体会 第一章 绪论 1.1课程设计目的 应用单片机，利用它的原理组成一个音乐播放器。本课程设计是主干实践课。课程的任务在于提高学生综合运用所学知识理论、分析解决问题的能力。 1.2课程设计任务 以单片机为核心部件组成一个音乐播放器； 利用单片机的定时器产生乐谱的各种频率方波，由蜂鸣器发出声音； 定义按键，能相应的播放出歌曲； 1.3课程设计要求 能用键盘选择不同的歌曲，至少两首以上，并写出课程设计报告。 1.4课程设计的意义 通过自己动手设计单片及组成的器件，在软件及硬件上进一步了解单片机的原理，深入了解了单片机C51语言的实际应用，能更深地理解课堂上所学的内容，巩固C语言程序编写，体会作为一名设计人员所需要具备的各种能力，学会理论知识联系实际，提高我们发现问题，分析问题，解决问题和实践动手的能力。 第二章 设计原理及总体方案选择 2.1 设计原理 音调的确定 不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示，这7个字母就是音乐的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱成简谱的1、2、3、4、5、6、7，相当于汉字“多来米发梭拉西”的读音，这是唱曲时乐音的发音，所以叫“音调”，即Tone。把C、D、E、F、G、A、B这一组音的距离分成12个等份，每一个等份叫一个“半音”。两个音之间的距离有两个“半音”，就叫“全音”。在钢琴等键盘乐器上，C–D、D–E、F–G、G–A、A–B两音之间隔着一个黑键，他们之间的距离就是全音；E–F、B–C两音之间没有黑键相隔，它们之间的距离就是半音。通常唱成1、2、3、4、5、6、7的音叫自然音，那些在它们的左上角加上﹟号或者b号的叫变化音。﹟叫升记号，表示把音在原来的基础上升高半音，b叫降记音，表示在原来的基础上降低半音。例如高音DO的频率（1046Hz）刚好是中音DO的频率（523Hz）的一倍，中音DO的频率（523Hz）刚好是低音DO频率（266 Hz）的一倍；同样的，高音RE的频率（1175Hz）刚好是中音RE的频率（587Hz）的一倍，中音RE的频率（587Hz）刚好是低音RE频率（294 Hz）的一倍。 1）要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。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I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。 2）利用AT89C51的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。 此外结束符和休止符可以分别用代码00H和FFH来表示，若查表结果为00H，则表示曲子终了；若查表结果为FFH，则产生相应的停顿效果。 3）例如频率为523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令计数器计时956us/1us=956，在每次技术956次时将I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。 计数脉冲值与频率的关系公式如下： N=Fi2Fr N：计算值； Fi：内部计时一次为1us，故其频率为1MHz； 其计数值的求法如下： T=65536-N=65536-Fi2Fr 例如：设K=65536，F=1000000=Fi=1MHz，球低音DO（261Hz）。中音DO（523Hz）。高音的DO（1046Hz）的计算值 T=65536-N=65536-Fi2Fr=65536r=65536-500000/Fr 低音DO的T=65536-500000/262=63627 低音DO的T=65536-500000/523=64580 低音DO的T=65536-500000/1047=65059 C调各音符频率与计数值T的对照表如下表所示。 C调各音符频率与计数值T的对照表 低音 频率 T 参数 中音 频率 T 参数 高音 频率 T 参数 Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 57 Do﹟ 277 1805 217 Do﹟ 554 903 108 Do﹟ 1109 54 54 Re