音乐盒设计

单片机课程设计

设计题目 音乐盒

指导老师：苏

参与实验者：moxiaoxiao

专业：统本电信0801

地点：3#楼北楼605

音乐盒设计

一：设计任务要求（任务书）

1.设计题目：音乐盒

2.设计目的

（1）.培养综合运用知识的能力

（2）.朋友查阅资料，使用工程设计标准及编写设计文档的能力.

（3）.掌握单片机应用系统的设计方法.

（4）.提高计算机绘图能力

3.设计要求：

（1）.选择合适的设计方案，并完成试验设计

（2）.编写相应的控制程序.

（3）.实现电器原理图

4.设计任务：

利用DP51PROC实验系统上的定时器/计数器，按键和蜂鸣器单元。用单片机I/O口线控制蜂鸣器发出“生日快乐”或“送别”音乐时候，蜂鸣器对应标称音阶.

5.技术要求：

（1）.设计电路中电源取自实验系统.

（2）.设计中电路采用实验系统中模块电路单元.

（3）.程序设计延时部分采用软件延时.

二：参加设计人员分工安排

高倩：连接外围电路调试，编写设计报告

司乃丹：进行程序的编写调试，编写设计报告

三：设计和调试环境.

（1）KEIL uVision2 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的 MCS51 架构的芯片，它集编辑，编译，仿真等于一体，同时还支持，PLM ，汇编和 C 语言的程序设计，它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。

安装好后，运行KEIL51 软件。运行几秒后，出现如 图1－1 的屏幕。

图 1－1 启动时的屏幕

如建立工程项目步骤如下

（1）点击 Project 菜单，选择弹出的下拉式菜单中的 New Project。

（2）选择所要的单片机。

（3）首先要在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件。

。（4）点击 图1－5 中的 3 保存新建的程序，也可以用菜单 File－Save 或快捷键 Ctrl+S 进行保存。因是新文件所以保存时会弹出类似 图1－3 的文件操作窗口

图 1－5 新建程序文件

保存在项目所在的目录中，这时程序单词有了不同的颜色，说明 KEIL 的 C 语法检查生效了。如 图1－6 鼠标在屏幕左边的 Source Group1 文件夹图标上右击弹出菜单，在这里可以做项目中增加减少文件等操作。我们选 “Add File to Group ‘SourceGroup 1’”弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按 ADD 按钮，关闭文件窗，程序文件已加到项目中了。这时在 Source Group1 文件夹图标左边出现了一个小+号说明，文件组中有了文件，点击它可以展开查看。

（5）C 程序文件已被加到了项目中了，下面就剩下编译运行了。在 图1－7 中， 1、2、3 都是编译按钮，不同是 1 是用于编译单个文件。2 是编译当前项目，如果先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动，这时再点击是不会再次重新编译的。3 是重新编译，每点击一次均会再次编译链接一次，不管程序是否有改动。在 3 右边的是停止编译按钮，只有点击了前三个中的任一个，停止按钮才会生效。5 是菜单中的它们。这个项目只有一个文件，按1 2 3 中的一个都可以编译。在 4 中可以看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等。6 是有一个小放大镜的按钮，这就是开启\关闭调试模式的按钮，它也存在于菜单 Debug－Start\Stop Debug Session ，快捷键为Ctrl+F5。

图 1－7 编译程序

(6)进入调试模式。软件窗口样式大致如 图1－8 所示。图中 1 为运行，当程序处于停止状态时才有效，2 为停止，程序处于运行状态时才有效。3 是复位，模拟芯片的复位，程序回到最开头处执行。按 4 我们可以打开 5 中的串行调试窗口，这个窗口我们可以看到从 51 芯片的串行口输入输出的字符，这项目也正是在这里看运行结果。首先按 4 打开串行调试窗口，再按运行键，这时就可以看到串行调试窗口中不断的打印“HelloWorld！”。最后要停止程序运行回到文件编辑模式中，就要先按停止按钮再按开启\关闭调试模式按钮。然后就可以进行关闭 KEIL 等相关操作了。

图 1－8 调试运行程序

（2）芯片

a.MSC51 架构的芯片种类很多，具体特点和功能不尽相同。

图 2－1 AT89C51 和AT89C2051 引脚功能图

b.输入输出引脚

(1) P0 端口[P0.0-P0.7] P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口，端口置 1（对端口写1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动 8 个 TTL。对内部 Flash 程序存储器编程时，接收指令字节；校验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时，P0 口是分时转换的地址(低 8 位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。

(2) P1 端口[P1.0－P1.7] P1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程序存储器编程时，接收低 8 位地址信息。

(3) P2 端口[P2.0－P2.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程序存储器编程时，接收高 8 位地址和控制信息。在访问外部程序和 16 位外部数据存储器时，P2 口送出高 8 位地址。而在访问 8 位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。

(4) P3 端口[P3.0－P3.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程序存储器编程时，接控制信息。除此之外 P3 端口还用于一些专门功能，具体请看表 2－2.。

＊P1－3 端口在做输入使用时，因内部有上接电阻，被外部拉低的引脚会输出一定的电流。

表2－2 P3 端口引脚兼用功能表

(3) 生成 HEX 文件和最小化系统

四.工作原理，设计思想.

一首歌曲是由多个不同的音阶构成，而每个音阶又相对应不同的频率，利用不同频率相组合，通过定时器定时产生方波，驱动蜂鸣器发声，并利用延时控制发声长短，从而控制音调节拍，构成歌曲。

五.设计图纸

（1）主控芯片与外围接口的连接图.

A:蜂鸣器电路：

B:总体电路图

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六.原程序清单及流程图

流程图

原程序：

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 000BH

LJMP INTTO

ORG 0100H

MAIN: MOV SP ,#60H

MOV TMOD, #01H 初始化定时器及中断

SETB ETO 开定时器0中断

SETB EA

SETB TRO 启动定时器0

STARTO: SETB P3.3

MOV 30H, #00H

NEXT: MOV A, 30H

MOV DPTR , #TABLE；从table中读取数据

MOV A, @A+DPTR

MOV R2, A

JZ ENDD

ANL A, #0FH

MOV R5 , A

MOV A, R2

SWAP A

ANL A, #0FH

JNZ SING

CLR TRO

LJMP D1

SING: DEC A

MOV 22H, A

RL A

MOV DPTR,#TABLE1 从table1中读取数据 声调

MOVC A, @A+DPTR

MOV THO,A

MOV 21H, A

MOV A, 22H

RL A

INC A

MOVC A, @A+DPTR

MOV TLO, A

MOV 20H, A

SETB TRO

D1: LCALL DELAY

INC 30H

LJMP NEXT

ENDD：CLR TRO

LJMP STARTO

INTTO: PUSH PSW

PUSH ACC

MOV TLO , 20H

MOV THO, 21H

CPL P3.3

POP ACC

POP PSW

RETI

DELAY: MOV R7,#02

DELAY0: MOV R4 , #187

DELAY1: MOV R3, #248

DJNZ R3, $

DJNZ R4, DELAY1

DJNZ R7, DELAY0

DJNZ R5, DELAY

RET

TABLE1:

Dw 64260 64400 64521 64580

Dw 64684 64777 64820 64898

Dw 64968 65030 65058 65110

Dw 65157 65178 65217

Table: 乐曲《梁祝》

DB 02H 82H 62H 52H 48H 02H 82H 32H 22H 18H

DB 83H 91H 72H 62H 51H 61H 71H 61H 83H 61H

DB 81H 51H 61H 71H 61H 51H 46H 82H 32H 52H

DB 22H 42H 16H 21H 41H 18H 0E4H 13H 21H 43H

DB 51H 21H 41H 12H 83H 81H 61H 81H 58H 53H

DB 61H 31H 22H 13H 21H 42H 52H E2H 42H 21H

DB 11H 91H 41H 18H 63H 81H 32H 52H 21H 41H

DB 16H E4H 11H 21H 31H 51H 26H 11H 21H 43H

DB 51H 82H 62H 52H 61H 51H 42H 21H 11H E4H

DB 44H 21H 41H 21H 11H E1H 11H 21H 41H 18H

DB 61H 81H 51H 61H 51H 41H 32H 21H 41H 18H

DB 08H 00H 04H

DB 00H

（7）.总结

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域， 在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。

　　回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固.今后一定要对知识及时的巩固复习。

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（8）.附录

表2 节拍与节拍码对照

节 拍 码 节 拍 数 节 拍 码 节 拍 数

1 1/4拍 1 1/8拍

2 2/4拍 2 1/4拍

3 3/4拍 3 3/8拍

4 1拍 4 1/2拍

5 1又1/4拍 5 5/8拍

6 1又1/2拍 6 3/4拍

8 2拍 8 1

A 2又1/2拍 A 1又1/4拍

C 3拍 C 1又1/2拍

F 3又3/4拍

：

1. 先把乐谱的音符找出，然后建立T值表的顺序。

2. 把T值表建立在TABLE1，构成发音符是计数值放在“TABLE”。

3. 简谱码（音符）为高位，节拍为（节拍数）为低4位，音符节拍码放在程序的“TABLE”处。

Table1

Table 乐曲《梁祝》

:

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/754678bc1a37f111f1855b2a.html