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1、毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 单片机音乐发生器 专 业: 应用电子 班 级: 应电 G09-3 学 号: 0973204 姓 名: 王宝旭 指导教师: 王娜丽 2011年 4月 20日 I 目录摘 要 .1绪 论 .211 研究的目的和意义 .212 国内外研究的现状及发展趋势 .2121 国内外研究的现状 .213 音乐发生器的扩展 .3第 1章 设计方案 .411 设计方案论证 .4111 方案一 .4112 方案二 .4113 方案三 .5113 方案比较 .6第 2章 硬件设计 .721 电路组成及工作原理 .7211 电路组成 .7212 电路工作原理 .722 AT89
2、C51 的简介 .8221 AT89C51 功能概述 .8222 AT89C51 的管脚图 .9223 AT89C5 单片机的引脚介绍 .9224 晶振电路 .1023 扬声器电路 .1024 显示电路 .1125 更换歌曲电路 .1126 复位电路 .1227 程序存储器外部扩展电路 .12第 3章 软件系统设计 .1331 软件流程设计 .13第 4章 系统调试 .1441 常用调试工具 .14 II 411 Keil C 软件 .14412 PROTEUS 软件 .1542 系统调试及性能分析 .15心得体会 .16参考文献 .17附 录 .18附录 1 音乐发生器电路原理图 .18附录
3、 2 元件明细表 .19附录 3 源程序代码 .20第 页 1摘 要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。当今，利用单片机控制音乐播放多不胜举，音乐芯片也相当之多，而利用单片机存储音乐，控制播放最为广泛。它有功能多价格优外围电路简单的特点，很受音乐爱好者及音乐芯片制造商的青昧。本文中，用单片机芯片及少数外围电路控制音乐播放。本设计是以单片机 AT89C51 为核心数据处理器
4、件，由数码管显示调整歌曲的曲号和播放中，显示歌曲的曲号，四个数据输入按键组成七功能分别是对歌曲曲号进行加一设置、对歌曲曲号进行减一设置、对歌曲曲号进行复位、对在播放中的歌曲进行暂停；元件以低耗、高能、耐用、精确、易于操作等为优先考虑因素。采用独立式输入按钮，用作对歌曲播放的设置，通过按键将单片机 I/0 口的电平拉低，单片机检测到 I/O 口电平为 0 时，在下一曲按钮中，自动将歌曲的编号加一；在播放/暂停按钮中，自动将歌曲暂停、播放；在上一曲按钮中自动将歌曲的编号减一。当播放歌曲时，会在数码管上显示该歌曲的序号。在显示时使用的是由一个七段数码管显示，在本设计中根据实际情况采用的是动态显示方法
5、并通过查表法，将其在数码管上显示出来，P1 口低 7 位为字选段输入端。通过查表将字型码送给 7 段数码管显示数字。软件去抖动功能，如果“开始键” 按下就向下执行，否者跳到开始。AT89C51 单片机的内存较小，就用了一个 74LS373 锁存器和 27512 外部扩展芯片对该单片机进行了内存的扩充，增大了它的存储空间，让他可以存储足够多的歌曲。该音乐发生器的论文详细介绍了其硬件结构和设计方法，整个设计简单实用，功能完整。结论第 页 211 研究的目的和意义音乐电声的一个重要内容就是电子音乐。电子琴的出现，开辟了音乐的一个新天地。但是自从电子合成器问世以来，电子音乐就又进入了一个更高的阶段。
6、目前，由于电子音乐的普及，电子合成器（合成器实际上是一台声音的频率合成仪，可以制作各种声音，改变各种音色）可以解决相当一部分的歌唱及舞厅的伴奏问题。可以事先制作伴奏音乐或背景音乐，而不需要乐队，或者部分代替乐队。由于音乐合成器制作和修改方便，成本低，音乐丰满，所以市场需求量很大，因此，世界许多国家的厂商都不断地在发展并推出新的型号，每年都要更新换代。当前的发展趋势是不断的采用先进技术，例如有的合成器有“跟随”功能，即经预置，每一个音后可以跟随一个二度或三度音， “重叠”功能，轻奏或重奏时可以发不同音调或音色；另外，合成器还向轻便、使用操作方便等方向发展。电脑音乐也许不会成为今后音乐的主流，但它
7、在整个人类音乐史上的地位已经不容置疑地确立了，相信它会越来越深入地浸透到音乐创作和欣赏的领域中，并且将在一定程度上影响人们对音乐的理解和诠释。用单片机制作的音乐发生器也会越来越多，这将必然成为一种趋势。12 国内外研究的现状及发展趋势 121 国内外研究的现状随着以法、德、意为代表的欧洲和以美国为代表的电子音乐、计算机音乐早期的大力发展，国际上许多国家纷纷开始引入电子音乐研究与创作。因此，电子音乐创作作为音乐科技领域发展的重要标志，在风格上也体现出比以往任何时代都鲜明的个性化特征。六十年代，美国物理学家 Robert Moog 研制出了小型实用的电子合成器。从此，首先在欧美地区，合成器作为新型
8、的乐器被音乐家尤其是流行音乐家所采用并飞快的流行开来。由于美国雄厚的经济和科技基础，在早期计算机音乐获得巨大成功后，越来越多的音乐家和科学家步入到计算机音乐的研究与开发的领域中来，他们一起工作、共同开展研究，许多新产品和新设计不断涌现。13 音乐发生器的扩展熟练的运用 89C51 单片机定时器产生固定频率的方波信号，推动喇叭发出旋律，按下单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中，本设计采用简易音阶编码直觉式输入法方便设计音乐旋第 页 3律，可以扩充其功能如下：1. 设计三个按键操作来更改歌曲的序号；2. 可以按照歌曲的序号来播放歌曲；3. 可以
9、显示播放中歌曲的序号；4. 可以存储多首歌曲；第 页 4第 1章 设计方案11 设计方案论证111 方案一利用 AT89C51 和 LM386(音频功放) 组成的音乐播放器（1）功能特色。LM386(音频功放) 来实现音乐的播放。（2）硬件设计。电路以 AT89C51 为主控制器，LM386(音频功放)来实现的。晶振采用12MHz，音乐信号由 P30 口输出，经喇叭发声而播放歌曲，框架图如图 1-1所示。AT89C51单片机 LM386 音频功放 扬声器（3）软件设计。程序中根据每个音符对应频率由定时器 T0 产生。为了程序调用方便，每个音符都对应一个编码，占用一个字节。112 方案二利用 AT89C51、74LS373 锁存器和 27512 外部扩展组成的音乐播放器（1）功能特色对内存进行了扩展，可以播放三首以上的歌曲。（2）硬件设计图 1-1 方案二框架图第 页 5电路以 AT89C51 为主控制器，74LS373 和 27512 进行外部程序存储器的扩展，播放/ 暂
