數(shù)字音樂(lè)盒實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《單片機(jī)與接口設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)匯報(bào)題目數(shù)字音樂(lè)盒學(xué)號(hào)姓名胡杰張宏朱子龍年級(jí)專(zhuān)業(yè)13級(jí)通信工程指導(dǎo)教師黃云飛完成日期年3月4日安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院CollegeofPhysicsandElectronicInformation,Anhui

物理與電子信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)定意見(jiàn)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)主要內(nèi)容包含：設(shè)計(jì)匯報(bào)內(nèi)容完整性和完成情況、匯報(bào)格式規(guī)范性、經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)取得收獲等。成績(jī)：署名：年月日注：本頁(yè)與上一頁(yè)用A3紙?zhí)子〕煞饷婧头獾祝n程設(shè)計(jì)匯報(bào)正文用A4紙打印然后裝訂課程設(shè)計(jì)劃任務(wù)書(shū) 通信工程 系通信工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生姓名朱子龍班級(jí)13級(jí)學(xué)號(hào):學(xué)生姓名胡杰班級(jí)13級(jí)學(xué)號(hào):學(xué)生姓名張宏班級(jí)13級(jí)學(xué)號(hào): 課程名稱(chēng)： 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 設(shè)計(jì)題目： 數(shù)字音樂(lè)盒 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：課程設(shè)計(jì)開(kāi)始日期 年1月14日指導(dǎo)教師黃云飛 課程設(shè)計(jì)結(jié)束日期年3月4日數(shù)字音樂(lè)盒摘要：本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)數(shù)字音樂(lè)盒設(shè)計(jì),由單片機(jī)AT89C51芯片和LCD顯示器為關(guān)鍵，輔以必要電路，組成一個(gè)單片機(jī)電子數(shù)字音樂(lè)盒。要求利用I/O口產(chǎn)生一定頻率方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不一樣音調(diào)并采取LCD顯示信息，從而演奏樂(lè)曲（最少三首樂(lè)曲，每首不少于30秒），開(kāi)機(jī)時(shí)有英文歡迎提醒字符，播放時(shí)顯示歌曲序號(hào)（或名稱(chēng)），可經(jīng)過(guò)功效鍵選擇樂(lè)曲，暫停，播放。本設(shè)計(jì)采取4*4鍵盤(pán)，用Protel99來(lái)畫(huà)系統(tǒng)硬件圖，采取匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，編程后利用KEILC51來(lái)進(jìn)行編譯，再生成HEX文件裝入芯片中，采取proteus軟件來(lái)仿真，檢驗(yàn)功效得以正常實(shí)現(xiàn)。該音樂(lè)盒設(shè)計(jì)能夠經(jīng)過(guò)按鍵選擇不一樣曲目，播放和暫停，并經(jīng)過(guò)LCD顯示歌曲號(hào)及播放時(shí)間。本設(shè)計(jì)鍵盤(pán)采取動(dòng)態(tài)掃描方式。每次掃描一行鍵盤(pán)，送此行低電平，讀輸入口狀態(tài)值，判斷有沒(méi)有鍵按下。若有鍵按下，依照讀入口值選擇顯示值并送至顯示值存放單元，判斷鍵值，開(kāi)啟計(jì)數(shù)器T0，依照次值為偏移地址找到要選擇音樂(lè)代碼首地址，依照代碼產(chǎn)生一定頻率脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出音。同時(shí)開(kāi)啟定時(shí)器T1，計(jì)算音樂(lè)播放時(shí)間。關(guān)鍵詞：數(shù)字音樂(lè)盒；AT89C51；KEIL；PROTEUS；數(shù)碼管TheDesignationOfControllableDigitalMusicBoxBasedOn51SCMAbstract:ThispaperexplainsthedesignofcontrollabledigitalmusicboxarebasedonAT89C51.Thismusicboxisdesignedbytheideathatamulti-functionaldigitalmusicboxcanbebasedonthetechnicalprincipleofsinglechipmicrocomputer(SCM),togetherwithusingthePROTEUStosimulatethehardwarecircuitandusingKEILtoprogramthesourceofmusicboxwhichiscompiledwithClanguage.ThismusicboxcanproducesquarewavesofdifferentfrequencyincontrolofthetimerinsideSCM,andmusicofdifferenttunesbydrivingspeaker.Theprogramismadeuseoftodrivethesoundingequipmenttoplaypleasantmusicbythewayofchangingmusicscoreintothecorrespondingtimingconstant.Thismusicboxistotallydesignedwithfivesongs,andalsowiththreechangeablepatternsofLEDcolorfullights.Whilethesongsarebeingperformed,thecolorfullightsareflashingwithtones.Whilethesongsarestoppedplaying,thecolorfullightsstarttoflashwiththreechangeablepatterns.Thesongsandpatternscanbefreetoswitch.Atthesametime,thedigitaltubeisalsoconstantlychangingfigurestoshowtheserialnumberofthesongsandthepatternsofthecolorfullights.Keywords:Digitalmusicbox;AT89C51;KEIL;PROTEUS;Digitaltube 目錄序言------------------------------------------------------------------------------------------------------11單片機(jī)和音樂(lè)盒硬件功效------------------------------------------------------------------------21.1AT89C51芯片功效----------------------------------------------------------------------------21.2音樂(lè)盒硬件及其功效-------------------------------------------------------------------------42數(shù)字音樂(lè)盒主體設(shè)計(jì)方案------------------------------------------------------------------------52.1音樂(lè)盒主體結(jié)構(gòu)-------------------------------------------------------------------------------52.2主設(shè)計(jì)軟件介紹-------------------------------------------------------------------------------52.2.1編程軟件KEIL介紹-----------------------------------------------------------------52.2.2仿真軟件PROTEUS介紹-----------------------------------------------------------63音樂(lè)盒硬件設(shè)計(jì)---------------------------------------------------------------------------------------83.1總設(shè)計(jì)框圖----------------------------------------------------------------------------------------83.2各部分硬件作用-------------------------------------------------------------------------------83.2.1時(shí)鐘振蕩電路------------------------------------------------------------------------------84音調(diào)和節(jié)拍設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------------------------------------114.1音調(diào)和節(jié)拍設(shè)計(jì)以及音樂(lè)基礎(chǔ)知識(shí)------------------------------------------------------114.2音調(diào)和節(jié)拍編碼------------------------------------------------------------------------------135數(shù)字音樂(lè)盒總設(shè)計(jì)圖--------------------------------------------------------------------------------175.1仿真總設(shè)計(jì)圖------------------------------------------------------------------------------------17結(jié)論-----------------------------------------------------------------------------------------------------19參考文件--------------------------------------------------------------------------------------------------20致謝--------------------------------------------------------------------------------------------------------21附錄-------------------------------------------------------------------------22

序言伴隨科技越來(lái)越發(fā)達(dá)，單片機(jī)技術(shù)也越來(lái)越熟練，單片機(jī)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，能夠說(shuō)幾乎極難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)蹤跡。如今，單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域都起著至關(guān)主要作用[1]。單片機(jī)是一個(gè)集成在電路芯片，是采取超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具備數(shù)據(jù)處理能力中央處理器CPU、隨機(jī)存放器RAM、只讀存放器ROM、多個(gè)I/O口和中止系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功效（可能還包含顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上組成一個(gè)小而完善計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。伴隨人類(lèi)社會(huì)發(fā)展，人們對(duì)于視聽(tīng)方面享受提出了更高要求。而傳統(tǒng)音樂(lè)盒大部分是機(jī)械型，體積龐大，而且沉重，發(fā)音單調(diào)，且不悅耳，不能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，所以極難滿足當(dāng)代人們需求。不過(guò)本文設(shè)計(jì)數(shù)字音樂(lè)盒是以單片機(jī)為關(guān)鍵元件數(shù)字音樂(lè)盒。單片機(jī)具備體積小、功耗低、控制功效強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。所以該數(shù)字音樂(lè)盒也就具備體積小，重量輕，能演奏各種各樣音樂(lè)，功效多，外觀絢麗多彩，使用非常方便等很多優(yōu)點(diǎn)。而且具備一定開(kāi)發(fā)價(jià)值。1單片機(jī)和音樂(lè)盒硬件功效伴隨當(dāng)代單片機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，單片機(jī)功效也越來(lái)越強(qiáng)大，主要包含有：（1）單片機(jī)集成度高；（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；（3）單片機(jī)可靠性高，處理功效強(qiáng)，速度快；（4）低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品；（5）控制功效強(qiáng)大。而本文設(shè)計(jì)采取是AT89C51單片機(jī)，這是一款性?xún)r(jià)比非常高單片機(jī)。1.1AT89C51芯片功效AT89C51是一個(gè)帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存放器低電壓，高性能CMOS8位微處理器。俗稱(chēng)單片機(jī)。如圖1.1所表示。圖表SEQ圖表\*ARABIC1.11.2音樂(lè)盒硬件及其功效本文設(shè)計(jì)數(shù)字音樂(lè)盒，所需要硬件有：AT89C51芯片：主控制器；數(shù)碼管：音樂(lè)序號(hào)顯示，P0.0-P0.6控制數(shù)碼管；晶振：給單片機(jī)正常工作提供穩(wěn)定時(shí)鐘信號(hào)，電路為12MHZ晶振頻率工作，起振電路中C1、C2均為30PF。電容：保持一個(gè)恒定偏執(zhí)電壓供給；喇叭：發(fā)出聲音，P3.7控制喇叭電源：供電；電阻；控制電路；開(kāi)關(guān)：控制音樂(lè)，P3.2控制LED彩燈花樣切換，P3.3控制音樂(lè)切換。2數(shù)字音樂(lè)盒主體設(shè)計(jì)方案2.1音樂(lè)盒主體結(jié)構(gòu)該音樂(lè)盒主要是經(jīng)過(guò)控制單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生不一樣頻率方波，驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出不一樣音調(diào)音樂(lè)。如圖2所表示。圖表SEQ圖表\*ARABIC2本設(shè)計(jì)是一個(gè)基于AT89C51系列單片機(jī)數(shù)字音樂(lè)盒，一共設(shè)計(jì)了五首不一樣格調(diào)歌曲，在播放歌曲同時(shí)八路LED彩燈隨音調(diào)改變而改變，同時(shí)利用數(shù)碼管顯示歌曲序號(hào)，方便切換歌曲。在不播放歌曲時(shí)候還設(shè)計(jì)了八路LED彩燈，能夠隨意改變?nèi)N花樣，給人們帶來(lái)視聽(tīng)雙重享受。一共設(shè)計(jì)了兩個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)用以切換LED彩燈花樣，一個(gè)用以切換歌曲。2.2主設(shè)計(jì)軟件介紹此次設(shè)計(jì)主要用到了兩款軟件，一款是用以對(duì)源代碼進(jìn)行C語(yǔ)言編程KEIL軟件，另一款則是用以對(duì)實(shí)物設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真PROTEUS軟件[4]。2.2.1編程軟件KEIL介紹要進(jìn)行單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，首先離不開(kāi)就是軟件，而假如你使用C語(yǔ)言編程，那么KEIL幾乎就是你不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用集成環(huán)境、強(qiáng)大軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。KEILC51是美國(guó)KEILSoftware企業(yè)出品51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功效上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有顯著優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。KEIL提供了包含C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功效強(qiáng)大仿真調(diào)試器等在內(nèi)完整開(kāi)發(fā)方案，經(jīng)過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行KEIL軟件需要WIN98、NT、WIN、WINXP等操作系統(tǒng)。C51工具包整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51forWindows和forDos集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，能夠完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也能夠與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也能夠直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM中。KEILC51生成目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成匯編代碼很緊湊，輕易了解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能表現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言?xún)?yōu)勢(shì)。與匯編相比，C語(yǔ)言在功效上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有顯著優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)愈加深刻。KEILC51軟件提供豐富庫(kù)函數(shù)和功效強(qiáng)大集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。是一款非常不錯(cuò)軟件。2.2.2仿真軟件PROTEUS介紹有了編譯軟件，一樣也少不了仿真軟件PROTEUS，這是一款非常強(qiáng)大仿真軟件，有了它以后，我們就能夠節(jié)約大量精力和資源，僅僅經(jīng)過(guò)電腦就能模擬我們想要東西，直至滿足我們自己要求為止。PROTEUS軟件是英國(guó)Labcenterelectronics企業(yè)出版EDA工具軟件。它不但具備其它EDA工具軟件仿真功效，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是現(xiàn)在最好仿真單片機(jī)及外圍器件工具。即使現(xiàn)在國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)興趣者、從事單片機(jī)教學(xué)教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用科技工作者青睞。PROTEUS是世界上著名EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品完整設(shè)計(jì)。是現(xiàn)在世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC(10、12、16、18、24、30、DsPIC33)、AVR、ARM、8086和MSP430等，又增加了Cortex和DSP系列處理器，并連續(xù)增加其余系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、KEIL和MPLAB等多個(gè)編譯器。在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好目標(biāo)代碼文件(.HEX)，能夠在PROTEUS原理圖中看到模擬實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。PROTEUS是單片機(jī)課堂教學(xué)先進(jìn)助手。PROTEUS不但可將許多單片機(jī)實(shí)例功效形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示試驗(yàn)效果，后者則是實(shí)物演示試驗(yàn)難以達(dá)成效果。它元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)單片機(jī)試驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上代替了傳統(tǒng)單片機(jī)試驗(yàn)教學(xué)功效，比如：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。3音樂(lè)盒硬件設(shè)計(jì)3.1總設(shè)計(jì)框圖經(jīng)過(guò)前面介紹，本文設(shè)計(jì)思緒已經(jīng)基本清楚，總設(shè)計(jì)框圖如圖3所表示。圖表SEQ圖表\*ARABIC33.2各部分硬件作用硬件除了AT89C51芯片外，主要就是時(shí)鐘振蕩電路、LED彩燈以及數(shù)碼管設(shè)計(jì)。4.2.1時(shí)鐘振蕩電路 AT89C51中有一個(gè)用于組成內(nèi)部振蕩器高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件片外石英晶體或者陶瓷諧振器一起組成自然振蕩器。外接石英晶體及電容C1、C2接在放大器反饋回路中組成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容C1，C2即使沒(méi)有什么嚴(yán)格要求，但電容容量大小會(huì)輕微影響振蕩頻率高低、振蕩器工作穩(wěn)定性、起振難易、程序及溫度穩(wěn)定性。假如使用石英晶體，我們推薦電容使用30PF-10PF，而假如使用陶瓷振蕩器提議選擇40PF-10PF。用戶也能夠采取外部時(shí)鐘。采取外部時(shí)鐘電路如圖示。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器輸入端，XTAL2則懸空。因?yàn)橥獠繒r(shí)鐘信號(hào)是經(jīng)過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平連續(xù)時(shí)間和最大低電平連續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件要求。振蕩器電路圖4所表示。圖表SEQ圖表\*ARABIC43.2.2LED和數(shù)碼管設(shè)計(jì)（1）八路LED彩燈，分別接在P1.0-P1.7這八個(gè)端口上，連接方式為共陽(yáng)極，若為低電平，可使LED亮起。發(fā)光二極管亮、熄由內(nèi)部程序控制，八個(gè)LED發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng)不一樣音階，所以LED會(huì)伴隨音階改變按規(guī)律亮、熄。（2）數(shù)碼管接在AT89C51P0端口上，數(shù)碼管采取是共陰極數(shù)碼管[5]，在數(shù)碼管與端口之間接了上拉電阻以使數(shù)碼管能正常工作。4音調(diào)和節(jié)拍設(shè)計(jì)4.1音調(diào)和節(jié)拍設(shè)計(jì)以及音樂(lè)基礎(chǔ)知識(shí)通常說(shuō)來(lái)，單片機(jī)演奏音樂(lè)基本都是單音頻率，它不包含對(duì)應(yīng)幅度諧波頻率，也就是說(shuō)不能像電子琴那樣能奏出多個(gè)音色聲音。所以單片機(jī)奏樂(lè)只需搞清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)時(shí)間[6]。不一樣音高樂(lè)音是用C、D、E、F、G、A、B來(lái)表示，這7個(gè)字母就是音樂(lè)音名，它們通常依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱成簡(jiǎn)譜1、2、3、4、5、6、7，相當(dāng)于漢字“多來(lái)米發(fā)梭拉西”讀音，這是唱曲時(shí)樂(lè)音發(fā)音，所以叫“音調(diào)”，即Tone。把C、D、E、F、G、A、B這一組音距離分成12個(gè)等份，每一個(gè)等份叫一個(gè)“半音”。兩個(gè)音之間距離有兩個(gè)“半音”，就叫“全音”。在鋼琴等鍵盤(pán)樂(lè)器上，C–D、D–E、F–G、G–A、A–B兩音之間隔著一個(gè)黑鍵，他們之間距離就是全音；E–F、B–C兩音之間沒(méi)有黑鍵相隔，它們之間距離就是半音。通常唱成1、2、3、4、5、6、7音叫自然音，那些在它們左上角加上﹟號(hào)或者b號(hào)叫改變音。﹟叫升記號(hào)，表示把音在原來(lái)基礎(chǔ)上升高半音，b叫降記音，表示在原來(lái)基礎(chǔ)上降低半音。比如高音DO頻率（1046Hz）剛好是中音DO頻率（523Hz）一倍，中音DO頻率（523Hz）剛好是低音DO頻率（266Hz）一倍；一樣，高音RE頻率（1175Hz）剛好是中音RE頻率（587Hz）一倍，中音RE頻率（587Hz）剛好是低音RE頻率（294Hz）一倍。要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻周期（1/頻率），然后將此周期除以2，即為半周期時(shí)間。利用定時(shí)器計(jì)時(shí)這半個(gè)周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖I/O反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì)I/O反相，就可在I/O腳上得到此頻率脈沖。利用AT89C51內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式MODE1下，改變計(jì)數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不一樣頻率方法。另外結(jié)束符和休止符[7]能夠分別用代碼00H和FFH來(lái)表示，若查表結(jié)果為00H，則表示曲子終了；若查表結(jié)果為FFH，則產(chǎn)生對(duì)應(yīng)停頓效果。在簡(jiǎn)譜中，數(shù)字上面帶一個(gè)點(diǎn)就是高8度，兩個(gè)點(diǎn)代表高16度。數(shù)字下面帶一個(gè)點(diǎn)就是低8度，兩個(gè)點(diǎn)代表低16度。若要組成音樂(lè)，光有音調(diào)是不夠，還需要節(jié)拍，讓音樂(lè)具備旋律（固定律動(dòng)），而且能夠調(diào)整各個(gè)音快滿度?！肮?jié)拍”,即Beat，簡(jiǎn)單說(shuō)就是打拍子，就像我們聽(tīng)音樂(lè)不自主隨之拍手或跺腳。若1拍實(shí)0.5s，則1/4拍為0.125s。至于1拍多少秒，并沒(méi)有嚴(yán)格要求，就像人心跳一樣，大部分人心跳是每分鐘72下，有些人快一點(diǎn)，有些人慢一點(diǎn)，只要聽(tīng)悅耳就好。音連續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短即時(shí)值，通慣用拍數(shù)表示。休止符表示暫停發(fā)音。一首音樂(lè)是由許多不一樣音符組成，而每個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不一樣頻率，這么就能夠利用不一樣頻率組合，加以與拍數(shù)對(duì)應(yīng)延時(shí)，組成音樂(lè)。了解音樂(lè)一些基礎(chǔ)知識(shí)，我們可知產(chǎn)生不一樣頻率音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂(lè)。對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生不一樣頻率脈沖是非常方便，利用單片機(jī)定時(shí)、計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生這么方波頻率信號(hào)。所以，需要搞清楚音樂(lè)中音符和對(duì)應(yīng)頻率，以及單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)關(guān)系。每個(gè)音符使用1個(gè)字節(jié)，字節(jié)高4位代表音符高低，低4位代表音符節(jié)拍。假如1拍為0.4秒，1/4拍實(shí)0.1秒，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍時(shí)間。假設(shè)1/4拍為1DELAY，則1拍應(yīng)為4DELAY，以這類(lèi)推。所以只要求得1/4拍DELAY時(shí)間，其余節(jié)拍就是它倍數(shù)，如1/4和1/8節(jié)拍時(shí)間設(shè)定。4.2音調(diào)和節(jié)拍編碼doremifasolasi分別編碼為1-7，重音do編為8,重音re編為9，重音mi編為A，重音fa編為B，重音so編為C，重音la編為D，重音si編為E，停頓編為0。播放長(zhǎng)度以十六分音符為單位（在本程序中為165ms），一拍即四分音符等于4個(gè)十六分音符，編為4,其它播放時(shí)間以這類(lèi)推。音調(diào)作為編碼高4位，而播放時(shí)間作為低4位，如此音調(diào)和節(jié)拍就組成了一個(gè)編碼。以0xff作為曲譜結(jié)束標(biāo)志。舉例1：音調(diào)do,發(fā)音長(zhǎng)度為兩拍，即二分音符，將其編碼為0x18。舉例2：音調(diào)re,發(fā)音長(zhǎng)度為半拍，即八分音符，將其編碼為0x22。歌曲播放設(shè)計(jì)。先將歌曲簡(jiǎn)譜進(jìn)行編碼，儲(chǔ)存在一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型為unsignedchar數(shù)組中。程序從數(shù)組中取出一個(gè)數(shù)，然后分離出高4位得到音調(diào)，接著找出對(duì)應(yīng)值賦給定時(shí)器0，使之定時(shí)操作蜂鳴器，得出對(duì)應(yīng)音調(diào)；接著分離出該數(shù)低4位，得到延時(shí)時(shí)間，接著調(diào)用軟件延時(shí)。5數(shù)字音樂(lè)盒總設(shè)計(jì)圖5.1仿真總設(shè)計(jì)圖結(jié)論經(jīng)過(guò)一個(gè)星期學(xué)習(xí)和研究，終于完成此次設(shè)計(jì)。我愈加清楚地了解單片機(jī)功效與價(jià)值，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中所碰到問(wèn)題，最終都經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)幫助再加上自己努力一一處理，所以我從中不但取得了很多知識(shí)，而且還取得了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，這都是我終生難忘。在拿到設(shè)計(jì)題目之初，我還很擔(dān)心，這個(gè)題目怎么完成呢，但伴隨設(shè)計(jì)一步步成功，一下就讓我信心倍增，尤其是當(dāng)問(wèn)題得到處理時(shí)候，那種心情是無(wú)法言語(yǔ)。即使在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱了很多資料，碰到了一些很棘手問(wèn)題，但當(dāng)程序運(yùn)行成功時(shí)候，那種美妙感永遠(yuǎn)都不會(huì)忘記。此次論文設(shè)計(jì)，除了知識(shí)增加外，我從中找到了成功后自信。這必將激勵(lì)我在以后生活和工作中愈加努力奮斗，愈加斗志昂揚(yáng)。參考文件[1]王玉鳳/劉湘黔/楊欣.51單片機(jī)應(yīng)用從零開(kāi)始.北京：清華大學(xué)出版社，[2]陳衛(wèi)兵.單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ).北京：人民郵電出版社，[3]郭水保,高艷霞,王道洪.基于AT-89C51單片機(jī)LED彩燈控制設(shè)計(jì)[J].當(dāng)代電子技術(shù).第6期：119-122[4]何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全[J].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，199402期:53-98[5]張友德.單片機(jī)微控制技術(shù)[J].北京：清華大學(xué)出版社，1994(08):86-87146-147致謝這次論文成功完成，首先感激我導(dǎo)師黃云飛老師，他工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，不論什么關(guān)于論文事都非常及時(shí)通知我，而且耐心細(xì)致地給我審閱、批改文檔格式，指導(dǎo)我怎樣處理問(wèn)題，在此，我再次表示真摯謝意。感激我同學(xué)給我設(shè)計(jì)上指導(dǎo)與幫助，在我碰到棘手問(wèn)題時(shí)，我同學(xué)總是耐心地給我解答，最終讓我乘風(fēng)破浪抵達(dá)了勝利彼岸。感激安徽師范大學(xué)物電學(xué)院試驗(yàn)室提供各種硬件材料以及實(shí)際操作指導(dǎo)。在這設(shè)計(jì)即將完成之際，我祝福我同學(xué)、朋友取得好成績(jī)。也衷心祝福我母校——安徽師范大學(xué)，明天更輝煌！附錄A總程序源代碼及注釋主程序流程圖如圖：ORG0000HLJMPMAINAORG000BH;定時(shí)0中止服務(wù)程序 LJMP T0INT;長(zhǎng)跳轉(zhuǎn) ORG001BH;定時(shí)1中止服務(wù) LJMP T1INT;------------------------------------------------------ORG0040H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MAINA: JBp2.0,MAINB ;P2.1=1執(zhí)行KB0 AJMPNEXT0MAINB: JNBp2.0,MAINA AJMPKB0NEXT0:JBP1.0,NEXT1ACALLDELAYJBP1.0,NEXT1 MOVDPTR,#SONG1AJMPMAINNEXT1:JBP1.1,NEXT2ACALLDELAYJBP1.1,NEXT2 MOVDPTR,#SONG2AJMPMAINNEXT2:JBP1.2,NEXT3ACALLDELAYJBP1.2,NEXT3 MOVDPTR,#SONG3AJMPMAINNEXT3:JBP1.3,NEXT4ACALLDELAYJBP1.3,NEXT4 MOVDPTR,#SONG4AJMPMAINNEXT4:JBP1.4,NEXT5ACALLDELAYJBP1.4,NEXT5 MOVDPTR,#SONG1AJMPMAINNEXT5:JBP1.5,NEXT6ACALLDELAYJBP1.5,NEXT6 MOVDPTR,#SONG2AJMPMAINNEXT6:JBP1.6,NEXT7ACALLDELAYJBP1.6,NEXT7 MOVDPTR,#SONG3AJMPMAINNEXT7:JBP1.7,LOPACALLDELAYJBP1.7,LOP MOVDPTR,#SONG4AJMPMAINkb0:JBP1.0,kb1ACALLDELAYJBP1.0,kb1 MOVDPTR,#TAB1AJMPMAINkb1:JBP1.1,kb2ACALLDELAYJBP1.1,kb2 MOVDPTR,#TAB2AJMPMAINkb2:JBP1.2,kb3ACALLDELAYJBP1.2,kb3 MOVDPTR,#TAB3AJMPMAINkb3:JBP1.3,kb4ACALLDELAYJBP1.3,kb4 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