1、 基于单片机的音乐盒设计 【摘要】本设计是一个基于 AT89C51 系列单片机的音乐盒，依据单片机 技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功 能音乐盒。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 的变化花样，本音乐盒共有两首歌曲，花样灯花样共计 3 种。播放歌曲 时，蜂鸣器发出某个音调，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行编程并调试，配合 PROTEUS 仿真软件对硬件进行仿 真调试，节约了设计时间。 【关键字】音乐盒；AT89C51 单片机
2、； KEIL； PROTEUS； 音调 目 录 引言 . 1 1 概述 2 1.1 课题意义 2 1.2 设计方案 2 1.3 研究内容 2 2 系统总体方案介绍 . 3 2.1 系统组成框图 3 2.2 音乐盒的功能结构图 3 2.3 主要设计软件介绍 3 2.3.1 PROTEUS 软件简介 3 2.3.2 KEIL 简介 . 4 3 硬件设计 5 3.1 总体设计框图 5 3.2 各部分硬件设计及其原理 5 3.2.1 AT89C51 简介 5 3.2.2 LED 显示电路设计与原理 5 3.2.3 时钟振荡电路 6 3.3 硬件电路图及功能 6 4 软件设计 8 4.1 音调、节拍以及
3、编码的确定方法 8 4.1.1 音调的确定 8 4.1.2 节拍的确定 9 4.1.3 编码 . 10 4.2 软件程序设计 . 11 4.2.1 程序流程图及相应代码块 . 11 4.2.2 程序源代码（见附录 A） . 15 5 调试 . 16 5.1 检查硬件连接 . 16 5.2 检查软件系统 . 16 5.3 测试结果 . 16 5.3.1总体运行图 16 5.3.2花样灯 3 种花样图 17 6 总结 18 致谢 19 参考文献 20 科技外文文献 21 中文译文 24 附录 A 程序源代码及注释 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第 1 页 共 32 页 引言 21 世
4、纪， 电子技术获得了飞速的发展， 在其推动下， 现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域， 有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高， 同时也使现代电子产品性能进一步提高， 产品更新换代的节奏也越来越快。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗、小体积、 大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义还在于它从根 本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功 能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术， 是传统控制技术的一次革命。单片机
5、渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片 机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化 过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、 摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 随着科学技术的进步和社会的发展，人类所接触的信息也在不断增加并且日益复杂。面对浩如 烟海的信息，人们已经能够利用计算机等工具高效准确地对之进行处理，但要想将处理完的信息及 时，清晰地传递给别人，还必须通过寻求更加卓越的显示技术来实现。单片机技术与液晶显示技术 的结合，使信息传输交流向
6、着智能可视化方向迅速发展。 随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可 以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音 单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重 量轻，能演奏和旋音乐，功能多，外观效果多彩，使用方便，并具有一定的商业价值。 第 2 页 共 32 页 1 概述 本设计是以 AT89C51 芯片的电路为基础，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，通过软件程序来控制单片机内部的定时器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的存储器中。对于不同型号的单片机只需要相应的 改变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值，为广大的单片机和 音乐爱好者提供了很好的借鉴。 1.1 1.1 课题意义课题意义 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 多年的发展历史，是人
