单片机的可控数字音乐盒设计说明.pdfVIP

微控制器和音乐盒硬件功能

随着当代单片机技术的飞速进步，单片机的功能也越来越强大，包括：

(1)单片机集成度高；

(2)系统结构简单、使用方便、模块化；

(3)单片机可靠性高、处理功能强、速度快；

(4)低电压、低功耗，便于生产便携产品；

(5)强大的控制功能。

本文的设计采用了AT89C51单片机，是一款性价比非常高的单片机。

2.1AT89C51芯片功能

AT89C51是一款低压、高性能CMOS8位微处理器，具有4K字节的闪存可编程可擦除只读存

储器。俗称单片机[2]。如图所示：

图2-1AT89C51MCU引脚图

图2-2AT89C51单片机实物图

引脚功能[3]：

P0.0-P0.7：8位开漏双向I/O口；

P1.0-P1.7：8位双向I/O口，提供上拉电阻；

P2.0-P2.7：8位双向I/O口，带上拉电阻；

P3.0-P3.7：引脚为8个带上拉电阻的双向I/O口；

P3.0：RXD（串口输入）；

P3.1：TXD（串行输出口）；

P3.2：INT0（外部中断0）；

P3.3：INT1（外部中断1）；

P3.4：T0（定时器0外部输入）；

P3.6：WR（外部数据存储器写选通）；

P3.7：RD（外部数据存储器读选通）；

EA：当EA保持低电平时，在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），无论是否有程序存储器。

请注意，在加密模式1中，EA将被锁定为RESET；当EA端保持高电平时，这部分程序内存；

P3.5：T1（定时器1的外部输入）；

ALE：访问外部存储器时，地址锁存器使能的输出电平用于锁存地址的状态字节；

PSEN：外部程序存储器的选通信号；

RST：复位输入；

XTAL1：反向振荡放大器的输入，部分时钟工作电路的输入；

XTAL2：反相振荡器的输出。

2.2八音盒的硬件和功能

本文设计的数字音乐盒所需硬件为：

AT89C51芯片：主控制器；

LED灯：灯光闪烁，P1.0-P1.7控制八路LED灯；

数码管：音乐序号显示，P0.0-P0.6控制数码管；

晶振：为单片机的正常工作提供稳定的时钟信号。电路工作频率为12MHZ晶振，启动电路中的

C1和C2均为30PF。

电容器：保持恒定的偏执电压供应；

喇叭：发声，P3.7控制喇叭

电源：电源；

反抗;控制电路；

Switch：控制音乐，P3.2控制LED灯图案的切换，P3.3控制音乐的切换。

数码音乐盒主要设计方案

3.1音乐盒的主要结构

音乐盒主要是通过控制单片机的定时器产生不同频率的方波，驱动扬声器发出不同音调的音乐。

如图所示：

图3-1八音盒主要结构框图

本设计是一款基于AT89C51系列单片机的数字音乐盒。一共设计了五首不同风格的歌曲。播放

歌曲时，八路LED灯会随着音调的变化而变化。同时用数码管显示歌曲的序号，方便切换歌曲。不

播放歌曲时还设计了八路LED灯，可随意变换三种模式，给人们带来视听的双重享受。一共设计了

两个开关，一个用来切换LED灯的图案，一个用来切换歌曲。

4音乐盒硬件设计

4.1总体设计框图

通过前面的介绍，本文的设计思路已经基本清晰，整体设计框图如下：

图4-1总体设计框图

4.2硬件各部分的作用

AT89C51芯片，主要硬件是时钟振荡电路、LED灯和数码管的设计。

4.2.1时钟振荡器电路

在AT89C51中，有一个高增益反相放大器构成振荡器的一部分，引脚XTAL1和XTAL2分

别是放大器的输入和输出。该放大器与作为反馈元件的片