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1、-本文是应用MCS-51单片机原理和控制理论技术设计音乐发生器的硬件电路，并利用C语言进展软件开发和程序设计。通过控制单片机部的定时器产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音调的音乐，再利用延迟控制发音时间的长短。把乐谱转化成相应的定时常数，从而到达从发音设备中演奏出悦耳动听的音乐的效果。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来切换歌曲，另一个用来切换8路LED的变化把戏，本音乐盒共有两首歌曲，把戏灯把戏共计3种。播放歌曲时，蜂鸣器发出*个音调，与之对应的LED亮起。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进展编程并调试，配合PROTEUS仿真软
2、件对硬件进展仿真调试，节约了设计时间。本系统采用C语言进展软件设计。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，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，以硬件为根底，来进展各功能模块的编写。关 键 词单片机；音乐；C语言；STC89C51；KEIL；PROTEUSAbstractIn this paper, The music generator and its hardware circuit is designed by MCS-51 single-chip microput
3、er principle and control theory, and the Software development and programmingare based on C language programming. According to control the MCU internal timer to produce different frequency Square wave to drive the horn sounds of different tones of music, then use the delay to control the length of t
4、ime. The music Transformationed into the timing constants corresponding so that the sound equipment can playMelodious music.The music bo* is mainly posed of keypad circuit, reset circuit, clock circuit and a buzzer. Two buttons are used to control the music bo*, one to switch songs, another is used
5、to switch the 8 LED pattern, the music bo* has two songs, a total of 3 kinds of pattern light pattern. While the music is playing, the buzzer sounded a tone, and the corresponding LED lights up. The design of programming the music bo* and debug source code using KEIL programming software, and to sav
6、e the design time the PROTEUS simulation software is used to simulate the hardware debugging.The system uses C language for software design. Firstly,in the te*t describes the working principle of the system hardware, and attached to the system block diagram of hardware design to discusse the functio
7、n and working process of the graduation design and the application of the hardware interface technology and the interface module. Secondly, e*pound the procedures and processes to achieve process. The main idea of this writing is a bination of software and hardware, on the base of hardware, write to
8、 each function module.Key wordsSinglechip; music; C language; STC89C51; KEIL;PROTEUS目录前言- 1 -1 概述- 3 -1.1 课题意义- 3 -1.2 国外研究的现状及开展趋势- 3 -1.3 音乐发生器的扩展- 4 -设计方案- 4 -2 51单片机介绍- 4 -2.1 Intel 51系列单片机- 4 -2.1.1MCS-51单片机简述- 5 -2.1.2 8051与80C51的区别- 5 - 8051单片机的引脚功能- 5 -2.2 51单片机部构造- 8 -2.3 51系列的特性- 8 -2.4 并行
9、I/O口- 8 -2.4.1 P0端口的构造及工作原理- 9 -2.4.2 P1端口的构造及工作原理- 11 -2.4.3 P2端口的构造及工作原理- 11 -2.4.4 P3端口的构造及工作原理- 12 -2.5 驱动能力- 13 -3 系统总体方案介绍- 13 -3.1 系统组成框图- 13 -3.2 音乐发生器的功能构造图- 14 -3.3主要设计软件介绍- 14 -3.3.1 PROTEUS软件简介- 14 -3.3.2 KEIL简介- 14 -4 硬件设计- 15 -4.1 总体设计框图- 15 -4.2各局部硬件设计及其原理- 16 -4.2.1 STC89C51简介- 16 -4
10、.2.2 LED显示电路设计与原理- 16 -4.2.3 时钟振荡电路- 17 -4.3 硬件电路图及功能- 17 -5 软件设计- 18 -5.1音调、节拍以及编码确实定方法- 19 -5.1.1 音调确实定- 19 -节拍确实定- 20 -5.1.3 编码- 21 -5.2 软件程序设计- 23 -5.2.1 程序流程图及相应代码块- 23 -5.2.2 程序源代码见附录A- 27 -6 调试- 27 -6.1 检查硬件连接- 27 -6.2 检查软件系统- 27 -6.3 仿真测试结果- 27 -6.3.1 总体运行图- 27 -6.3.2 把戏灯3种把戏图- 28 -7 总结- 30
11、-致：- 31 -参考文献：- 32 -附录A：- 33 -程序源代码：- 33 -. z-前 言音乐电声的一个重要容就是电子音乐。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。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局部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，或者局部代替乐队。由于音乐合成器制作和修改方便，本钱低，音乐饱满，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开展并推出新的型号，每年都要更新换代。当前的开展趋势是不断
12、的采用先进技术，以取得更多、更好的音色。如扩展容量，这包括扩展槽口，增加软盘驱动器或硬盘，增加最大发音数目，增大存贮量，扩展琴键等；使功能多样化，如一台合成器可以同时发二种、四种甚至八种音色，即一台当作几台使用，或者把鼓机的节奏发生器功能、音序器的编辑功能放入合成器，让合成器代替计算机的主机等；扩展功能，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开展。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开展，国际上许多国家纷纷开场引入电子音乐研究与创作。因
13、此，电子音乐创作作为音乐科技领域开展的重要标志，在风格上也表达出比以往任何时代都鲜明的个性化特征。电脑音乐也许不会成为今后音乐的主流，但它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。. z-1 概述本设计是以STC89C51芯片的电路为根底，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，通过软件程序控制单片机部的定时器,把乐谱转化成相应的定时常数，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
14、的存储器中。对于不同型号的单片机只需要改变相应的地址即可实现功能。本系统的软件编程和硬件系统设计具有很好的通用性，具有一定的实际使用价值，为广阔的音乐爱好者提供了利用单片机实现音乐播放和设计方法和思路提供了较好的借鉴。1.1 课题意义音乐盒的起源，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多年的开展历史，是人类文明开展的历史见证。传统的音乐盒多是机械音乐盒，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。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
15、等外在因素，容易使部金属发音条变形，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。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，可进展批量生产，所以价格廉价。基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大，可根据需要选歌，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。1.2 国外研究的现状及开展趋势随着以法、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开展，国际上许多国家纷纷开场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开展的重要标志，在风格上也表达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根底，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
