基于51单片机的音乐盒课程设计开题报告

基于 51 单片机的音乐盒设计开题报告内容课程设计目的利用单片机，根据它的原理制作音乐盒播放音乐课程设计内容1、 以单片机为核心部件组成一个音乐盒2、 利用单片机的定时器产生乐谱的各种频率方波，信号进过放大电路后由蜂鸣器发出声音3、 定义几个按键，能满足相应的播放、停止控制音乐的播放主要内容有：1、 基本原理2、 设计方案3、 课题实施计划4、 问题重点难点基本原理1、 一首完整的歌曲往往是由音调和节拍组成音调主要就是有声音的频率决定的节拍，让音乐具有旋律并且可以调节各个音的快慢度2、 歌曲的音符怎样在单片机中得以实现，必然成为首先要解决的问题3、对于单片机来说，产生不同频率的脉冲是很容易实现的，利用单片机的定时、计数器来4、产生这样的方波频率信号。需要弄清楚音乐中音符和对应的频率，以及单片机定时计数的关系5、要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以 2，即为半周期的时间。利用定时器计时这半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的 I/O 反相，然后重复计时此半周期时间再对 I/O 反相，就可在 I/O 脚上得到此频率的脉冲。6、利用 AT89C51 的内部定时器使其工作在计数器模式 MODE1 下，改变计数值 TH0 及TL0 以产生不同频率，这样就可以利用不同频率的组合，加以与拍数对应的延迟，构成音乐设计方案1、 设计方案图2、 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3、 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，以类似的音及同样的节拍，单片机就可以产生电子音乐。4、 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。5、 利用单片机内部定时器/计数器 T0 与 P1.1 引脚配合，构成音频发生器，与外置电路组成音频放大器，驱动扬声器输出6、 音乐的播放、停止可以通过按键的输入得以实现。课题设计计划1、通过查阅相关资料对本系统做深入了解，大体会出系统的结构框图2、用 protel 设计出硬件原理图3、画出软件流程图，采用单片机或其他汇编语言进行编程4、完成硬件与软件的综合调试，用仿真软件 Proteus 搭建仿真电路5、仿真运行，根据运行显示的结果分析设计要求是否满足，如果不满足，则进一步调试6、通过软硬件的反复调试，最终实现设计要求7、视情况而定，根据仿真电路实际制作音乐盒问题重点难点1.音频脉冲不同频率的实现措施：具体地说，只需要知道某一音频的频率，求得它的周期，然后将此周期除以2，得到半周期的时间，利用定时/计数器计时这半个周期，计时到后就将输出脉冲的 I/O 反向。就可以在 I/O 端上得到此脉冲。单片机时钟频率为 12MHz，其时钟周期为 1µs，可利用 89C51的内部定时/计数器 T0，使其工作模式为 1，工作在计数状态下，改变计数初值 TH0 和 TL0以产生不同频率的脉冲信号。 T 的值决定了计数初值 TH0 和 TL0 的值， TH0=T/256，TL0=T/256，各个音符频率的计数值T=216-Fi/2/Fr,(Fi=1MHz,Fr 为产生音符所需频率)2.节拍如何产生节拍是音乐持续的长短，单片机中用延时来实现，延时设定（有待解决）3.如何处理定时/计数器 T0 发生中断（有待解决）音乐盒硬件及其功能1、AT89C51 芯片：主控制器2、蜂鸣器：发出声音3、晶振：给单片机正常工作提供稳定的时钟信号，4、电容：保持一个恒定的偏执电压供给5、电源：供电6、电阻:控制电路7、开关：控制音乐的播放、停止时钟与复位音频发生器单片机音频放大器按键控制播放与停止蜂鸣器主设计软件对源代码进行 C 语言编程 keil 软件和仿真软件 Proteus 搭建仿真电路