数字音乐盒地设计与实现.pdf

word 课 程 设 计 报 告 课程设计名称： 微机系统综合课程设计 课程设计题目： 数字音乐盒的设计与实现 I / 35 word I / 35 word 1 总体设计方案 1.1 题目介绍与要求 本次课程设计的任务是运用伟福 Lab8000 试验箱和 keil 软件设计并实现一个 数字音乐盒，要求采用 I/O 产生一定频率的方波，从而驱动蜂鸣器发出不同的音 调，演奏乐曲；并且需要采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号和播放时间； 还得通过数字键盘直接选择乐曲，控制选择上一曲和下一曲音乐，具有暂停和播 放控制功能。 1.2 设计思路 1.2.1 音调的产生 频率的上下决定了音调的上下。音乐的十二平均率规定：每两个八度音〔如 简谱中的中音 1 和高音 1〕之间的频率相差一倍。在两个八度音之间又分为十二 个半音。另外，音名 A 〔简谱中的低音 6 〕的频率为 440Hz，音名 B 到 C 之间、 E 到 F 之间为半音，其余为全音。由此可以计算出简谱中从低音 1 到高音 1 之间每 个音名对应的频率，所有不同频率的信号都是从同一个基准频率分频得到的。 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。 利用 51 单片机的部定时器使其工作在计数器模式 MODE1 下，改变计数值 TH0 与 TL0 以产生不同频率的方法。 此外完毕符和休止符可以分别用代码 00H 和 FFH 来表示，假设查表结果为 00H， 如此表示曲子终了；假设查表结果为 FFH，如此产生相应的停顿效果。 例 如 频 率 为 523Hz ， 其 周 期 T=1/523=1912us ， 因 此 只 要 令 计 数 器 计 时 1 / 35 word 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 = Fi/2/Fr N ：计算值； Fi ：部计时一次为 1us，故其频率为 1MHz ； 其计数值的求法如下： 初值 T = 65536 - N C 调各音符频率与计数值 T 的对照表如表所示。 表 1.1 C 调各音符频率与计数值 T 的对照表 低音 频率 N 参数 中音 频率 N 参数 高音 频率 N 参数 Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 57 Do#