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1、. . . . . 目 录 第一章 绪论 1第二章 音乐播放器主要器件相关知识介绍 2 2.1 AT89C51 2 2.2 LCD 显示器 4 2.3 喇叭 5 2.4 键盘 5第三章 音乐播放器设计原理 6 3.1 单片机发声的基本原理 63.2 设计的相关音乐说明 73.3 音乐播放器设计功能说明 7 3.4 设计结构框图 93.5 主程序控制的工作流程图103.6 播放音乐的主程序 11设计心得 15参考文献 15第一章 绪论二十世纪九十年代以来，计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展，促使了社会生产力的提高，也使人们的生产方式和生活方式产生了日新月异的变化。随着人们生活水平的
2、提高及对音乐的喜爱，对音乐播放器的品质，功能，品种等提出了越来越多的要求，表现在对控制系统性能、可靠性等要求越来越高。而品质的提高，功能的更新，可靠性的增强，品种的变化无不于产品的核心控制部分水平的提高密不可分。家用音乐播放器产品及其它有关消费电器产品都是一些开环或闭环控制系统，都由核心控制部分，执行部分与人机界面三部分组成。而最为重要的控制部分一般是由单片机来执行完成的，这就必将导致和促进单片机在音乐领域应用的发展。现在这些由单片机实现的音乐播放器的功能越来越强、费用越来越低。例如，就市场上的mp3目前的功能越来越强大体积却越来越小，价格也逐渐便宜，被大多数人所能接受。但这些音乐播放器也或多
3、或少的存在着一些问题，解决这些问题，还除智能化的单片机莫属。设计指标：（1）设计一个（44）的键盘，并将16个键设计成16个音；（2）可弹奏想要表达的音乐；（3）该电子琴包含1首示例音乐，接通电源可播放示例音乐。设计要求：（1）按设计指标进行电路设计；（2）列出音阶与单片机定时器输出频率关系表格；（3）制作符合设计指标的硬件电路。第二章 音乐电子显示屏主要器件相关知识介绍 制作音乐播放器所使用的主要元器件AT89S51 1个晶振 12MHZ 1 个LCD1602液晶显示器 1个小喇叭 1个电容 30pf 2个极性电容 1uf 2个10nf 1个电阻 10k 1个470欧 1个1K欧 1个按键
4、17个排阻 1k 1个2.1 AT89S52 : AT89S52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。现在我们对这些引脚的功能加以说明： 20:接地脚。 40:正电源脚，工作时，接+5
5、V电源。 19:时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。 18:时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。 8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式 但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。 输入输出(I/O)引脚： Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚。 Pin1-Pin8为P1.0-P1.7输入输出脚。 芯片引脚简要说明Vcc (40) ：+5V 电源Vss (20) ：接地P0 口（3239）：为8位双向三态I/O口P1口（81）：是带内
6、部上拉电阻结构的8位准双向I/O口P2口（2821）：也是带内部上拉电阻结构的8位准双向I/O口 P3（17 10）：也是带内部上拉电阻结构的8位准双向I/O口，但在整个系统中，对相应的口锁存器置“1” 后，这8个脚还具有第二功能。RST/VPD (9)：复位信号线ALE/PROG (30)：地址锁存有效信号线PSEN(29)：外部程序存储器读选通信号线EN/VPP(31)：内部和外部程序存储器的选择线I/O端口：8051共有4 I/O端口,为P0,P1,P2,P3；4个I/O口都是双向的，且每个口都具有锁存器。每个端口有8条线，共计32条I/O线。P0.0P0.7；P1.0P1.7；P2.0
7、P2.7；P3.0P3.71. P0 有三个功能 1）。外部扩充存储器时，作数据总线（D0D7）2）。外部扩充存储器时，作地址总线（A0A7）3）。不扩充时，作一般I/O使用，内部无上拉电阻，作为输出/输入使用时应加上拉电阻2.P1只作I/O口使用，有内部上拉电阻。3.P2有两个功能 1)。扩充外部存储器时，作地址总线（A8A15）使用。 2）。作一般I/O口使用，有内部上拉电阻。2.2 LCD1602液晶显示器图10-54 1602LCD尺寸图1602LCD主要技术参数：显示容量:162个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.
8、954.35(WH)mm引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极表10-13：引脚接口说明表第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个1
9、0K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。10823 1602LCD的指令说明及时序1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表10-14所示：序号指令RSR/WD7D6D5
10、D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM）10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容与HD44780相兼容的芯片时序表如下：读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高
11、脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7=数据，E=高脉冲输出无2.3:喇叭（如下图2.3-1） 图2.3-1由于人的耳朵能听到的声音feq为20HZ20 000HZ，极性电容C2的作用为滤波，电容C7的作用为截止直流信号通过。其电容C2角频率w=2*pi*feq 即为 125.6125600。阻抗R=1/（j*w*c）得到阻抗的取值范围7.9617961。2.4 4*4键盘： 第三章 音乐播放器设计原理3.1单片机发声的基本原理 我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单处机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。音符的节拍我们可以用定时器T0来控制，送入不同的初值，就可以产生不同的定时时间。便如某歌曲的节奏为每分钟94拍，即一拍为0.64秒。但是，由于T0的最大定时时间只能为131毫秒，因此不可能直接用改变T
