郑州科技学院
《单片机原理及应用》课程设计
题目基于单片机的音乐
控制器的设计与实现
学生姓名 专业班级 学号 院(系) 指导教师 完成时间
目 录
0引言1 1 设计方案2 2系统设计6 2.1 硬件原理6 2.2 软件原理11 3 实验与仿真13 4结论15 参考文献16
附录1 仿真电路图18 附录2 程序19
0 引言
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I
I/O设备概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
利用单片机实现音乐播放有很多要点,例如外部电路简单,控制方便等,因而备受广大单片机爱好者的喜爱。通过音乐发声器的设计方案,掌握C语言的编程方法。并熟练的运用AT89S52单片机定时器产生固定频率的方波信号,驱动喇叭发出旋律,按下按键可以演奏预先设置的歌曲旋律,最重要的是自己还可以通过程序设计输入自己喜欢的歌曲来演奏,本设计采用简易音阶编码直觉式输入法方便设计音乐旋律。
1设计方案
本设计是以AT89S52芯片的电路为基础,外部加上放音设备,以此来实现音乐演奏控制器的硬件电路,通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性,很高的实际使用价值,为广大的单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。
本文设计的音乐盒,是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小巧,音质更优美且能演奏和弦音乐。电子式音乐盒动力来源是电池,制作工艺简单,可进行批量生产,所以价格便宜。基于单片机制作的电子式音乐盒,控制功能强大,可根据需要扩展其显示、选歌功能,使用方便。根据存储容量的大小,可以尽可能多的存储歌曲。另外,可以设计彩灯外观效果,使音乐盒的功能更加丰富。
设计的课题是“基于单片机的音乐播放器设计”,它是以单片机AT89C52作为硬件核心控制部件,结合负脉冲电路和LM386功率放大器,数码管构成典型的显示电路,以及其他外围设备组成的音乐播放系统。 根据音乐演奏控制器所要实现的显示与选曲及音乐产生功能原理,系统包括演奏扬声器、选曲、播放和显示几部分。其中,S1开关用来选曲,通过显示器显示歌曲序号。S2按钮用作播放。所设计的单片机乐曲播放控制器不仅能够播放悦耳的歌曲,同时设置按钮使所设计的程序能在五首歌曲之间进行选曲,并通过显示器使其显示歌曲序号。 本文设计的音乐演奏控制器是通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波,驱动喇叭发出不同音节的声音,再利用延迟来控制发音时间的长短,即控制音调中的节拍。同时设置按钮使所设计的程序能在五首歌曲之间进行选曲、设计显示器使其显示歌曲序号。
1.1实现功能
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