基于单片机的音乐播放器.docx

PAGE PAGE 1 综合课程设计 （二） Integrated Curriculum Design（2） 所在院系 教育信息与技术学院 专业名称 信息工程 班级 1403班 姓名 ***** 制作人 ***** 题目 基于单片机的音乐播放器设计 指导教师 **老师 完成时间 2016 年 6 月 26 日 TOC \o 1-3 \h \u 1音乐播放器设计内容 2 2音乐播放器设计目的 2 3设计思路 2 4方案设计 2 5设计过程 3 （1）单片机控制模块 3 （2）晶振电路 4 （3）复位电路 4 （4）显示部分设计 5 （5）液晶显示模块： 5 （6）发声控制模块： 6 （7）矩阵按键模块： 6 6单片机音乐的产生 7 7.电路仿真与结果分析 10 7.1电路仿真 10 6.2结果分析 11 7.不足之处 11 8设计体会 11 9.参考文献 11 10.附件 12 电路图 12 源程序 12 1音乐播放器设计内容 本设计是关于一个设计运用单片机，，在原来的基础上，我们经过改进，又添加了以下几个功能：液晶显示模块、彩灯控制模块、，矩阵按键模块，本设计音乐播放，而且能通过lcd显示屏显示并通过矩阵按键选取功能。 2音乐播放器设计目的 （1）掌握单片机芯片AT89C51的基本功能和使用。 （2）熟悉Proteus仿真软件的使用，了解各元件的功能及作用。 （3）了解音乐的基本知识。 （4）提高数字电子电路的综合应用能力。 （5）掌握Keil软件的使用方法，以及如何创建文件和编写程序。 （6）提高焊接能力以及实际问题分析能力。 （7）培养团体合作，培养合作共事协同工作的能力。 3设计思路 音乐是由不同的音阶组成的，而不同的音阶又是由不同的频率发出的，那么产生不同的频率，就可以发出不同的音乐了，而利用单片机就可以产生不同频率的方波，因此选择单片机作为主要设计，通过程序编写实现单片机输出的频率，输出的信号接上蜂鸣器，让其发声，同时加入led来显示。并且，在最初的设计上加入了液晶显示模块，显示歌曲名字，另外两个开关用来暂停和播放下一曲。 4方案设计 本方案主要采用AT89C51单片机作为主控芯片，设置键盘、蜂鸣器等外围器件，另外还用到一些简单的器件，不同颜色的LED灯和NPN型三极管及电阻等，用NPN型三极管8050实现低音频功率放大，用彩灯来实现音符转换的视觉感，最后用蜂鸣器发音。 5设计过程 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。音乐播放器是现代电子技术与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经融入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。 本设计是以AT89C51单片机为核心控制元件，以单片机作为主控核心，采用液晶显示模块，彩灯控制模块等模块组成核心主控制模块。可细分为单片机控制模块，按键模块，彩灯灯显示模块和发声模块共4个模块。具体框图如图1所示。 AT89C51 AT89C51单片机 彩灯模块 彩灯模块 液晶显示模块 按键模块 按键模块 发声模块 发声模块 （1）单片机控制模块 硬件电路要以单片机作为主芯片，液晶的显示以及低音频功率放大和蜂鸣器发音，具体电路如图2所示。 图2 单片机控制模块 （2）晶振电路 单片机内部具有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，结构图3中X2、C3、C4可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MH等频率的石英晶体，本设计采用12MHz的晶振补偿电容通常选择20pF左右的瓷片电容。 图3 晶振电路 （3）复位电路 在电路图中，电容的大小是10uf，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5v，所以充电到0.7倍即为3.5v），需要的时间是10k*10uf=0.1S。也就是说在单片机启动的0.1s内，电容两端的电压是在0~3.5v增加。这个时候10k电阻两端的电压为5~1.5v减少。所以在0.1s内，RST引脚所接收到的电压是1.5v~5v。在5v正常工作的51单片机中小于1.5v的电压信号为低电平信号，而大于1.5v的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1s内，单片机系统自动复位。 图4 复位电路 （4）显示部分设计 七个不同颜色的LED代表按键的音符DO、R