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1、 本科生毕业论文（设计） 题目： 八音盒播放器系统设计八音盒播放器系统设计 学 院 电信学院 学科门类 专 业 电气工程 学 号 姓 名 指导教师 年 月 日 摘摘 要要 随着电子技术和计算机技术的飞速发展，单片机功能不断完善，性价比价格比显 著提高，技术日趋完善。由于单片机具有体积小，价格便宜，功耗低，控制功能强及 运算速度快等特点，因而在国民经济建设，军事及家电器件等各个领域均有广泛的应 用。 本文介绍了一种基于单片机的电子音乐盒的设计，它是以 STC89C52 单片机为控 制核心，辅以一些外围器件，采用 C 语言编写程序，内置多首电子音乐曲目，实现基 于单片机的电子音乐盒设计。 整个系统
2、电路结构简单，可靠性能高，测试结果满足设计要求。本文着重介绍了 该系统的设计原理，硬件设计方法与软件编程思路。21 世纪，电子技术获得了飞速的 发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生 产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品 更新换代的节奏也越来越快。 随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小 小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是 机械型的，体积笨重，发音单调。本文设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式 音乐盒，体积小，重量轻，能演奏和弦音乐，外观效果多彩
3、，使用方便，并具有一定 的商业价值。 本设计以单片机 STC89C52 最小系统为核心设计，配合各种外设，最终构成了基 于单片机的电子音乐盒设计。在发音硬件的选择，摒弃了蜂鸣器，而采用了功放 LM386 加扬声器的组合，音质比单纯采用蜂鸣器好很多。功能键盘则采用普通的轻触 按键开关，通过单片机 P3 口控制采集按键的状态，实现歌曲的切换和暂停等功能。数 码管采用 1 位共阳极数码管，通过单片机 P0 口控制，实现歌曲播放序号的显示。 本设计的主要工作过程是通过按下功能键实现上一首和下一首及暂停播放，通过 功放驱动扬声器放出声音，同时有数码管显示当前播放歌曲的序号。 关键词关键词：单片机 音乐盒
4、 STC89C52 ABSTRACT In twenty-first Century, the electronic technology has obtained the rapid development, under its impetus, the modern electronic products penetrated almost every field of the society, a strong impetus to the development of social productive forces and the social informationization
5、degree is improved, simultaneously also makes the modern electronic products to further improve the performance, product upgrading have become increasingly fast pace. With the development of human society, put forward more and more requirements of people to enjoy visual and auditory aspects. Small m
6、usic box can bring good memories and improve peoples spiritual and cultural enjoyment. Traditional music box is the mechanical type, bulky monotonous, pronunciation. The music box is designed in this paper is electronic music box, single-chip microcomputer as the core element has the advantages of s
7、mall volume, light weight, can play the chord music, colorful appearance, convenient use, and has a certain commercial value. This design is based on the MCU STC89C52 minimum system design as the core, with a variety of peripherals, eventually form the design of electronic music box based on mcu. In
8、 sound hardware selection, abandoned the buzzer, and adopts a composite amplifier LM386 plus a horn, sound a lot better than the pure buzzer. Functional keyboard using the touch button switch normal, through the P3 port of the SCM control acquisition button state, achieve the song switching and paus
9、e functions. Digital tube uses 1 common anode led, controlled by the SCM P0 port, to achieve the display song playing sequence number. The main work process of this design is achieved by pressing the function key of a song and the next song and pause, through a power amplifier driving the horn off s
10、ound, while the digital tube display the currently playing song number. Key words: Single chip microcomputer Music box STC89C52 目目 录录 ABSTRACT.II 绪论.1 1.1 研究背景1 1.2 研究意义2 1.3 研究目的2 2 音乐相关的知识.3 2.1 音乐的基本知识说明3 2.2 音调3 2.3 节拍4 3 总体设计.4 3.1 设计目的4 3.2 设计要求5 3.3 设计方案5 4 系统硬件电路设计.6 4.1 整体方案设计6 4.1.1 系统概述.6
11、 4.1.2 系统框图.6 4.2 单片机最小系统电路7 4.3 LM386 功放电路介绍8 4.3.1 LM386 芯片.8 4.3.2 LM386 内部原理图.8 4.3.3 LM386 引脚图.9 4.3.4 扬声器驱动电路图.9 4.4 数码管显示电路10 4.4.1 数码管简介.10 4.4.2 数码管驱动方式的分类.11 4.4.3 数码管驱动电路.11 4.5 按键输入模块12 5 软件设计.13 5.1 程序语言及开发环境13 5.2 总体程序设计13 5.3 单片机实现节拍15 合肥师范学院 2015 届本科生毕业论文（设计） 5.4 单片机产生音频脉冲15 6 调试与仿真.
12、16 6.1 软件调试.16 6.2 仿真调试.17 6.3 硬件调试.19 7 总结.21 鸣 谢.22 参考文献.23 附录 A：系统原理图.24 附录 B：PCB 图 25 附录 C：源程序.26 绪论绪论 1.1 研究背景研究背景 21 世纪，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社 会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使 现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。利用单片机控制音 乐播放举不胜举，而利用单片机存储音乐，控制播放最为广泛。他具有功能多、价格 优惠、外围电路简单等特点。很受音乐爱好者以及音乐芯片制造
13、商的青睐。 1796 年，瑞士人安托法布尔开发了圆筒型八音盒，这是世界上最古老的八音盒。 据悉，这个世界上最古老的八音盒为日本“京都岚山八音盒博物馆”所藏，仅在上海 公开展示 1 年。诞生于 1796 年的八音盒如此小巧，仅 10 厘米左右的高度。它由钟表 匠安托法布尔发明制作，其实是一只非常实用、豪华的纯金图章，只是在其底部内 藏八音盒。当人们转动图章上部的环上发条，台座上的开关便开始演奏。安托法布 尔的发明是利用“圆筒装置和调好旋律的金属梳齿通过金属片弹拨来演奏音乐的”。 八音盒由于在制作上要求技艺精湛，在十八、十九世纪价格相当昂贵，仅在贵族中流 传，一般百姓望洋兴叹。八音盒有种多样，最常
14、见的是有圆片型八音盒：圆盘旋转， 在圆盘后面的突起部分使爪轮转动，通过爪轮拨动梳齿演奏音乐，只要更换片子就可 换曲子。圆筒型八音盒：圆筒旋转，通过安装在圆筒上的针拨动梳齿演奏音乐。世界 上最古老的八音盒就是按此原理制作的。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低 功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机 应用的重要意义还在于它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前 必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实 现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次
15、革命。 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。 随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小 小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是 机械型的，体积笨重，发音单调。本文设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式 合肥师范学院 2015 届本科生毕业论文（设
16、计） 音乐盒，体积小，重量轻，能演奏和弦音乐，外观效果多彩，使用方便，并具有一定 的商业价值。 1.2 研究意义研究意义 音乐盒的起源，可追溯至中世纪欧洲文艺复兴时期。当时为使教会的钟塔报时， 而将大小的钟表装上机械装置，被称为“可发出声音的组钟”。音乐盒有着 300 多年 的发展历史，是人类文明发展的历史见证。 传统的音乐盒多是机械音乐盒，可以追溯到 14 世纪初期，当时发明的是挂在教堂 钟楼上的挂灯，其工作原理是通过齿轮带动一个带有铁钉的铁桶转动,铁桶上的铁钉撞 击铁片制成的琴键，从而发出声音。这种用发条装置来演奏的乐器，能发出清脆如水 晶般的乐声，一度风靡荷兰、比利时和法国北部。1811 年以来，瑞士曾经是这项技艺 的中心，它和瑞士钟表工业一样，两者相辅相成，一段时间内各领风骚，称霸全球。 但是，机械式的音乐盒体积比较大，比较笨重，且发音单调。水、灰尘等外在因素， 容易使内部金属发音条变形，从而造成发音跑调。另外，机械音乐盒放音时为了让音 色稳定,必须放平不能动摇，而且价格昂贵，不能实现大批量生产。现在，音乐盒的制
