基于mcs—51单片机简单音乐发生器的设计

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1、湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic毕 业 实 践类 别 毕业设计 题 目 基于MCS51单片机简单音乐发生器的设计系 名 称 专业及班级 学生姓名 学 号 10 指导教师 王皑 赵俊 完成日期 2009年 4月15日湖南工业职业技术学院毕业实践任务书系 名 称 电气工程系 专业及班级 电信S06-4 学生姓名 毛 浩 学 号 10 毕业实践题目： 毕业设计 基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计 指 导 教 师（签字）： 教研室主任（签字）： 系 主 任（签字）： 2009年1月10日湖南工业职业技术学院/电气工程系/毕业设计毕业实践课题及任务课题简介

2、该课题主要利用单片机技术，采用汇编语言或C语言编程来控制音乐发生器实现弹奏音乐的过程。其目的是培养学生利用单片机控制技术，汇编语言或C语言编程控制技术解决生产、生活中的实际问题，对提高学生的设计能力动手能力和工程实践技能有较重要的意义。学生在设计该课题时，应具备电路分析、电子技术、电子CAD技术、单片机控制技术、C语言程序设计等方面的相关知识，掌握电路设计流程图，电子元器件的选择、电路原理图的设计及连线。熟悉程序的编写，输入，修改和调试等。课题任务要求1、 选择正确的电子元件2、 画出电气控制系统原理图及PCB板的布线设计3、 用C语言或汇编语言编写出系统控制程序4、 系统的安装与调试进程安排

3、第3周：根据课题要求，查阅相关理论书籍，设计参考书及相关资料，进一步加深对课题的理解和认识。第4周：根据控制要求，设计控制电路状态流程图，设计系统控制程序，设计系统电气控制原理图。第5周：选择电子电器元件。第6周：开始组装电路，上机开始调试控制程序。第7周：调试 ，修改，完善设计，撰写毕业设计说明书。第8周：设计资料的修改、整理、完善。毕业设计答辩。毕业实习（第1周第2周）地点：湘计算机厂、湖南机床厂、长沙电机厂、曙光电子厂、长沙水泵厂或自找实习单位实习内容及要求：了解企业现状及发展趋势，熟悉生产、装配及加工工艺流程，了解企业的新技术、新工艺的应用情况，调查了解企业对专业技术人员人才需求情况及

4、人才特点，写出实习报告（5000字以上）参考资料1、徐仁贵、廖哲智主编单片微型计算机应用技术 北京：机械工业出版社20032、刘仁宇、施伟主编.模拟电子技术 北京：机械工业出版社19983、卢庆林主编 数字电子技术 北京：机械工业出版社20054、龙志文主编 电力电子技术 北京：机械工业出版社20055、邱丽芳主编 单片机原理与应用 人民邮电出版社20076、王廷才主编 电子线路CAD Protel99使用指南 机械工业出版社20067、林志琦主编 基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真M北京航天航空大学出版20068、徐仁贵主编 单片微型计算机应用技术M 北京:机械工业出版社20009、

5、戴佳 戴卫恒主编51单片机C语言应用程序设计实例精讲M北京:电子工业出版社2007湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书 电气工程 系 电子信息工程 专业 学生姓名毛浩班级电信S06-4学号10课题名称基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计 课题准备情况在动手做设计之前，我们在网上查找了一些设计的思路和方法，再与之关联的知识，在图书馆查阅了单片微型计算机应用技术、电力电子技术、电路分析、电子线路CAD、微机原理与应用技术、等与音乐发生器有关书籍资料。思路和方法本次设计的核心器件是单片机芯片和音频功放芯片。单片机采用的是Atmel公司的51单片机芯片AT89C51,音频功放芯片使用的是国家半

6、导体公司的LM386，键盘使用44布局，用户可通过键盘上对应的音符键弹奏乐曲，编程语言使用语言。拟重点解决的问题课程设计中重点需要解决的有控制电路状态流程图的设计、汇编系统控制程序、电气控制系统原理图设计、上机调试控制程序。计划进度该设计我们准备用八个星期完成，前三周用来查阅相关理论书籍，设计参考书，进一步加深对课题的理解和认识，再拟好整体设计方法与思路。第四周根据控制要求，设计控制电路状态流程图，设计系统控制程序，设计系统电气控制原理图。第五到七周用C语言编写号系统运行的控制程序，选择电子电器原件，设计电路，上机开始调试控制程序，第八周设计资料的修改、整理、完善。撰写毕业设计说明书。指导教师

7、意见 签名：年 月 日湖南工业职业技术学院毕业实践考核表 电气工程 系 电子信息工程 专业 学生姓名毛浩班级电信S06-4学号10课题名称基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计 课题完成情况及自我评价经过查找资料对音乐发生器的工作原理有了一定的了解与认识，在设计的过程中也遇到过不少问题，但是本着“世上无难事，只怕有心人”的心态，同时在指导老师的指导、同学之间的相互讨论下，最终按计划进度完成了课题。通过设计使我对以前所学的知识进行了一次系统的整合与掌握，对系统的设计、产品的工艺流程也有了更进一步的了解认识。指导教师评价评语评分 （共40分）签名： 年 月 日评阅教师评价评语评分 （共30分）

8、签名： 年 月 日答辩小组评价评语评分 （共30分）组长签名： 年 月 日毕业实践评审组审核 经综合考核该学生毕业实践得分 分，评定为 组长签名：年 月 日摘 要本文是应用MCS-51单片机原理和控制理论设计音乐发生器的硬件电路，并利用C语言进行程序设计。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调的音乐，再利用延迟来控制发音时间的长短。把乐谱转化成相应的定时常数就可以从发音设备中演奏出悦耳动听的音乐。首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。本系统是以单片机的基本语言C语言来进行软件设计。正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，并介

9、绍了单片机微处理器的发展史，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。其次阐述了程序的流程和实现过程。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。最后对我所开发的用单片机实现音乐发生器的设计思想作了详细的论述。关键词：单片机，音乐，C语言，AT89C51，LM386目 录第一章 前言11.1 单片机技术的特点及应用11.1.1 单片机的特点11.1.2 单片机的应用11.2 单片机实现音乐发生器的意义2第二章 系统总体分析32.1音乐的基本知识32.2单片机产生音频脉冲32.3单片机实现音乐节拍52.4建立音乐的步骤62.5音频功放6

10、第三章 硬件电路的设计73.1结构框图73.2主要器件73.3.1 LM38673.3.2 AT89C5183.3 电路原理图及说明11第四章 系统主要程序的设计134.1 程序语言的选择134.2 C语言程序设计13第五章 调试与检测215.1 硬件的焊接215.2 硬件的调试机器故障排除22总 结24致 谢25参考文献2625第一章 前言1.1 单片机技术的特点及应用随着大规模和超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要，将微型计算机的基本部件：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器等多种资源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电力芯片就能构成一个完整的

11、微型计算机。这种集成电路芯片被称为单片微型计算机（Single Chip Microcomuper），简称单片机。单片机在结构设计上，他的软、硬件系统及I/O接口控制能力等方面都有独到之处，具有较强而有效的功能。从其组成、逻辑功能上来看，单片机具备了微型计算机系统的基本部件。目前，8位高档机和16位机在单片机应用中占主导地位，产品众多，已有几十个系列、几百个型号，除了通用单片机以外，集成更多资源，如A/D转换器、D/A转换器、“看门狗”（Watchdog）电路、LCD控制器、网路控制模块等，将单片机嵌入式系统和Intenet连接起来已是一种趋势。还有专用单片机产品，如专门用于数据处理（图像和语

12、言处理等）的单片机。总之，单片机正在向微型化、低功耗、高速、集成、高集成度、多资源、网络化、专用型方向发展。1.1.1 单片机的特点单片机在一块芯片上集成了一台微型计算机所需要的基本部件。它在硬件结构、指令功能等方面均有独到之处，其特点如下：性价比高。单片机性能稳定，功能强大，价格便宜。体积小，集成度高、可靠性高。单片机将一台计算机所需要的基本部件集成在一块芯片上，减少了各部件间的连线，能大大地提高运行速度和抗干扰能力。控制功能强。为了，满足工业控制的需要，单片机有很强的位处理功能。在其他的逻辑控制功能等方面，也都优于一般的8位微处理。单片机系统配置灵活、方便。由于单片机带有一定数量的接口电路，容易构成各种规模的应用系统。单片机类型多。单从ROM类型来说，单片机的只读存储器有ROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等多种，可以根据实际需要进行选择。1.1.2 单片机的应用由于单片机具有如上所述的特点，因此在