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1、单片机原理及应用课程设计基于按键控制蜂鸣器播放多段音乐的设计姓 名： X X X 任课教师: X X 院 系： X X X 专 业： 电子信息工程 提交日期： 2012年6月25日 基于按键控制蜂鸣器播放多段音乐的设计引言这学期我们学习了单片机原理及接口技术这一门实用而又生动的课程，初次接触到它就被它丰富的内容所吸引。单片机自20世纪70年代问世以来，已得到了十分广泛的应用。随着单片机 的集成度越来越高以及单片机系统的广泛应用，对软件编程的要求也越来越高，要求编程人员在短时间内编写出执行效率高、运行可靠的程序代码。单片机具有一些突出的有点：体积小、重量轻、耗电少、电源单一、功能强、价格低、运行
2、速度较快、抗干扰能力强、可行性高，所以在如今的绝大数的领域中都能够看到单片机的身影。本次设计是基于AT89C51芯片的电路为基础，外加上三极管的放大、放音设备蜂鸣器，以此来实现音乐硬件控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其播放出优美的音乐。此次设计共写进了三首歌曲程序，分别是仙剑、月亮代表我的心和小星星。关键字：单片机 蜂鸣器 AT89C51芯片 音乐Based on the button control play more paragraphs music of the buzzer designInstructionThis term we have learnt th
3、e digital image processing which is a practical and vivid course, First contact to it, I was attractive by its rich content.Since the 1970 s, the single chip microcomputer appeared has been a wide range of applications. With the integration of single chip more and more high and the wide application
4、of single-chip microcomputer system, the software programming requirement also more and more high, requesting programming staff in a short time, writing executive high efficiency and reliable operation program code. SCM has some prominent a bit: small volume, light weight, less consumption, and the
5、power of a single, the function is strong, price low, the process is fast and strong anti-interference ability, feasibility is high, so in most of the number now in your field you can see the figure of single chip microcomputer.This design is based on AT89C51 chips based circuit, and the transistor
6、amplifier and let the sound equipment, so as to realize music hardware hardware circuit, through the software program to control of the single chip microcomputer timer internal plays beautiful music. The design of three songs were written into the program, it is respectively xianjian, the moon repre
7、sents my heart, little star. Keywords: Single-chip microcomputer ,buzzer,AT89C51 chip,music目 录第一章 绪论11.1课程设计目的11.2课程设计任务11.3课程设计的意义1第二章 设计原理22.1 设计原理22.1.1 基本原理简述22.1.2 关于音乐的原理知识概况2第三章 ATMEL 89C51 简介53.1 ATMEL 89C51简介53.1.1 AT89C51单片机53.1.2 单片机CPU结构53.1.3 AT89C51用户系统63.1.4 引脚介绍73.1.5 蜂鸣器原理7第四章 软件编程设
8、计84.1 编程思路84.2 编程方案的设计94.2.1 软件功能选择94.2.2 综合调试94.2.3 程序清单9心得体会16致谢17参考文献17第一章 绪论1.1课程设计目的应用单片机，基于按键控制蜂鸣器播放多段音乐，利用它的原理组成一个简单的音乐盒。1.2课程设计任务1） 以单片机为核心部件组成一个简单音乐播放器；2） 利用单片机的定时器产生乐谱的各种频率方波，信号经过放大后由蜂鸣器发出声音；3） 自行定义按键盘，当有键按下时，能相应的播放出歌曲。有一个停止键能控制音乐的播放；1.3课程设计的意义利用开发板及组成的器件，在软件及硬件上进一步了解单片机的原理，深入了解了单片机C51语言的实
9、际应用，能更深地理解课堂上所学的内容，巩固C语言程序编写，亲身体会作为一名设计人员所需要具备的各种能力，学会理论知识联系实际，提高我们发现问题，分析问题，解决问题和实践动手的能力。第二章 设计原理2.1 设计原理2.1.1 基本原理简述声音是通过振动产生的。单片机对某一引脚以一定的频率循环置1置0，该引脚便产生一定频率的方波，方波通过放大，作用于一定的物理实件（蜂鸣器），就产生了一定频率的声音。若改变输出方波的频率，产生的声音随之改变。通过控制输出方波的时间长短，声音的长短也可以得到控制，因此，根据乐谱，以类似的音节及同样的节拍，单片机就可以产生电子音乐。音乐的播放选择可以通过按键的输入得以实
10、现。为简便起见，以一定的频率方波产生的音在其每个周期内高低幅值得时间各占一半因此，输出引脚在每个方波周期内要动作两次：一次升高，一次降低。即输出引脚的频率是原音频率的两倍。方波的产生由定时器控制。定时器T0工作在定时方式1，改变TH0及TL0，产生不同的音频频率。必须考虑到中断响应时间的影响，尤其在高音部分，若忽略中断响应时间，会使音频频率比标准值低几十Hz，相当于1/4音程，很容易听出来，对低音部分影响不大。一般中断响应时间为36个机器周期，经过反复试验取5个机器周期作为校正最为恰当，表1中所给的定时初值就是考虑中断响应后的定时常数。另外，为避免T1中断可能引起杂音，应将定时器T0中断设为高
11、优先级。这样编写出来的程序播放的音与标准音叉进行差频校音，非常准确和谐。音乐播放器的基本硬件电路有六部分组成：单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路、音频发生器、音频放大器和扬声器。2.1.2 关于音乐的原理知识 在音乐中使用的各个固定频率的音叫音级1。常用符号C、D、E、F、G、A、B、c、d、e、a1、b1、c2、d2表示，它们对应于钢琴上的白键。两音之间音高的距离叫音程。在上述音级中，E与F、B与C之间音高的距离仅为其它相邻音级之间距离的一半，称它们之间的音程为半音音程，而称其它相邻各音之间的距离为全音音程。在这些全音音程之间又加入新的半音音级，用符号C、D、F、G、A、c、d、f、表
12、示，对应于钢琴上的黑键。音持续时间的长短即时值，一般用拍数表示。休止符表示暂停发音。下面分别是各音符及对应频率（表2.1）与节拍表（表2.2）表2.1 各音符及对应频率音符低DO低#DO低RE低#RE低MI低EA简谱码DO_LDO#_LRE_LRE#_LMI_LFA_L频率262HZ277HZ294HZ311HZ330HZ349HZ音符低#FA低SO低#SO低LA低#LA低SI简谱码FA#_LSO_LSO#_LLA_LLA#_LSI_L频率370HZ393HZ415HZ440HZ466HZ494HZ音符中DO中#DO中RE中#RE中MI中EA简谱码DODO#RERE#MIFA频率523HZ55
13、4HZ587HZ622HZ659HZ698HZ音符中#FA中SO中#SO中LA中#LA中SI简谱码FA#SOSO#LALA#SI频率740HZ785HZ831HZ880HZ932HZ988HZ音符高DO高#DO高RE高#RE高MI高EA简谱码DO_HDO#_HRE_HRE#_HMI_HFA_H频率1047HZ1109HZ1174HZ1245HZ1318HZ1397HZ音符高#FA高SO高#SO高LA高#LA高SI简谱码FA#_HSO_HSO#_HLA_HLA#_HSI_H频率1480HZ1568HZ1661HZ1760HZ1865HZ1976HZ每个音符分为简谱码和节拍码。简谱码为D0-L到S
14、I-H，节拍码为1到16。对应的节拍表如表2.2所示。对应的拍子： 2/2。以二分音符为一拍，每小节有两拍（二分音符代表一拍）2/4。以四分音符为一拍，每小节有两拍（四分音符代表一拍）3/4。以四分音符为一拍，每小节有三拍（四分音符代表一拍）4/4。以四分音符为一拍，每小节有四拍（四分音符代表一拍）表2.2 节拍表拍数字符拍数字符 1/8 00H 2 08H 1/4 01H 5/2 09H 1/2 02H 3 0AH 3/4 03H 7/2 0BH 1 04H 4 0CH 5/4 05H 5 0DH 3/2 06H 6 0EH 7/4 07H 8 0FH第三章 ATMEL 89C51概况3.1 ATMEL 89C51简介3
