單片機(jī)的音樂(lè)發(fā)生器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程系（院）2010屆題目The Design of Music generator based on MCU課題類(lèi)型技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用課題來(lái)源自擬課題學(xué)生姓名*學(xué)號(hào) 200603010065專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)年級(jí)班06級(jí)嵌入指導(dǎo)教師劉愛(ài)琴職稱(chēng)教授填寫(xiě)日期： 2010年3月10 日一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義1 課題研究的主要內(nèi)容隨著科技的飛速發(fā)展，我們的生活越來(lái)越需要音樂(lè)的融入，單調(diào)的聲音開(kāi)始被更 換，例如電子琴，鬧鐘的報(bào)鈴聲，手機(jī)的彩鈴，甚至坐電梯時(shí)也可以加入音樂(lè)。單片 機(jī)以其自身優(yōu)勢(shì)進(jìn)入這些系統(tǒng)的內(nèi)部控制，將使其更加人性化。本課題就in te

2、l51系單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)在這些方面的應(yīng)用，降低經(jīng)濟(jì)投資和體積，提高控制系統(tǒng)的可靠性，以 求達(dá)到完美效果。2 課題研究的主要目的及意義進(jìn)一步學(xué)習(xí)單片機(jī)的硬件、軟件基本原理理論及系統(tǒng)擴(kuò)展方面的一些基礎(chǔ)知識(shí)： 熟悉51匯編語(yǔ)言和51C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，熟悉51匯編語(yǔ)言和51C的開(kāi)發(fā)環(huán)境，培養(yǎng)單片 機(jī)開(kāi)發(fā)能力。掌握51C的開(kāi)發(fā)技能，對(duì)以后的發(fā)展和就業(yè)都會(huì)有很大幫助。為人們生活的改善提供了可靠、方便、廉價(jià)的方法。二、文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的音樂(lè)發(fā)生器的應(yīng)用正在不斷地走向深入， 單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，而以音樂(lè)發(fā)生器為核心的電子音樂(lè)或電腦音樂(lè)已經(jīng)成為生活

3、中的重要組成部分。電子音樂(lè)是20世紀(jì)50年代興起的一種新音樂(lè)。1951年西德科隆廣播電臺(tái)最 初進(jìn)行電子音樂(lè)試驗(yàn)，而影響最大的是西德的斯托克豪森，他于1954年制作了習(xí)作I、U并灌成唱片。以后電子音樂(lè)開(kāi)始流行。電子音樂(lè)的制作，是用電子技 術(shù)獲得各種音源。它用正弦波造成無(wú)泛音的所謂純音?；蛴么驌魳?lè)器、嘈雜樂(lè)器 發(fā)出的雜音，也用人聲和具體音樂(lè)相結(jié)合，通過(guò)聲音濾波器和反響設(shè)備，使之變 形、變質(zhì)、變量，再經(jīng)其它電子儀器和錄音技術(shù)加以剪結(jié)處理，使之再生、復(fù)合， 組成作品。在 50年代前期，電子音樂(lè)是經(jīng)過(guò)計(jì)算后才制作的。50年代末產(chǎn)生的電子音樂(lè)合成器，可以直接控制音調(diào)、節(jié)奏、力度和音色，制作者選擇應(yīng)用電鈕

4、就能產(chǎn)生各種奇妙的音樂(lè)。電子琴的出現(xiàn)，開(kāi)辟了音樂(lè)的一個(gè)新天地。但是自從電子合成器問(wèn)世以來(lái)，電子 音樂(lè)就又進(jìn)入了一個(gè)更高的階段。目前，由于電子音樂(lè)的普及，電子合成器（合成器實(shí)際上是一臺(tái)聲音的頻率合成儀， 可以制作各種聲音，改變各種音色）可以解決相當(dāng)一部分的歌唱及舞廳的伴奏問(wèn)題。 可以事先制作伴奏音樂(lè)或背景音樂(lè)，而不需要樂(lè)隊(duì)，或者部分代替樂(lè)隊(duì)。由于音樂(lè)合 成器制作和修改方便，成本低，音樂(lè)豐滿(mǎn)，所以市場(chǎng)需求量很大，因此，世界許多國(guó) 家的廠(chǎng)商都不斷地在發(fā)展并推出新的型號(hào)，每年都要更新?lián)Q代。當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)是不 斷的采用先進(jìn)技術(shù)，以取得更多、更好的音色。如擴(kuò)展容量，這包括擴(kuò)展槽口，增加 軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或硬盤(pán)，

5、增加最大發(fā)音數(shù)目，增大存貯量，擴(kuò)展琴鍵等；使功能多樣化， 如一臺(tái)合成器可以同時(shí)發(fā)二種、四種甚至八種音色，即一臺(tái)當(dāng)作幾臺(tái)使用，或者把鼓 機(jī)的節(jié)奏發(fā)生器功能、音序器的編輯功能放入合成器，讓合成器代替計(jì)算機(jī)的主機(jī)等； 擴(kuò)展功能，例如有的合成器有 跟隨”功能，即經(jīng)預(yù)置，每一個(gè)音后可以跟隨一個(gè)二度 或三度音， 重疊”功能，輕奏或重奏時(shí)可以發(fā)不同音調(diào)或音色；另外，合成器還向輕 便、使用操作方便等方向發(fā)展。隨著以法、德、意為代表的歐洲和以美國(guó)為代表的電子音樂(lè)、計(jì)算機(jī)音樂(lè)早期的 大力發(fā)展，國(guó)際上許多國(guó)家紛紛開(kāi)始引入電子音樂(lè)研究與創(chuàng)作。因此，電子音樂(lè)創(chuàng)作 作為音樂(lè)科技領(lǐng)域發(fā)展的重要標(biāo)志，在風(fēng)格上也體現(xiàn)出比以往任

6、何時(shí)代都鮮明的個(gè)性 化特征。從電子音樂(lè)的過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)發(fā)展的追求進(jìn)程中可以看出，電子音樂(lè)就是追求 音樂(lè)實(shí)踐的高度自由，在這個(gè)過(guò)程中，它隱含著硬件軟件化的一種發(fā)展趨勢(shì)，也只有 音樂(lè)實(shí)踐高度軟件化，才能實(shí)現(xiàn)真正的自由。而這個(gè)軟件化的趨勢(shì)最終的技術(shù)保證是 靠數(shù)字化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此未來(lái)電子音樂(lè)的發(fā)展是使音樂(lè)的全面數(shù)字化。正巧，數(shù)字化 的技術(shù)基礎(chǔ)是“ 0” “ 1”即電流的通斷兩種狀態(tài)。而音樂(lè)最本質(zhì)的東西也就是有聲和 無(wú)聲兩種狀態(tài)。這種思維和邏輯上的共性也為他們走到一起去提供了條件。這樣，電 腦與音樂(lè)相結(jié)合，為音樂(lè)實(shí)踐獲得高度自由擦上了翅膀。，這也正是人類(lèi)所追求的目標(biāo)。 正如貝多芬所言：“追求自由和進(jìn)步

7、是人類(lèi)藝術(shù)的目標(biāo)?！庇纱丝烧f(shuō)電子音樂(lè)也必將成 為二十一世紀(jì)世界音樂(lè)潮流中的重要方面，這絕對(duì)不是一句空話(huà)。電子音樂(lè)也許不會(huì)成為今后音樂(lè)的主流，但它在整個(gè)人類(lèi)音樂(lè)史上的地位已經(jīng)不 容置疑地確立了，相信它會(huì)越來(lái)越深入地浸透到音樂(lè)創(chuàng)作和欣賞的領(lǐng)域中，并且將在 一定程度上影響人們對(duì)音樂(lè)的理解和詮釋。 用單片機(jī)制作的音樂(lè)發(fā)生器也會(huì)越來(lái)越多， 這將必然成為一種趨勢(shì)。三、擬采取的研究方法（方案、技術(shù)路線(xiàn)等）和可行性論證1 課題研究方法本設(shè)計(jì)的核心器件是單片機(jī)芯片和音頻功放芯片，單片機(jī)采用Atmel公司的51單片機(jī)芯片AT89C52,它完全可以滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)功能的需要。此音樂(lè)發(fā)生器設(shè)計(jì)利用單片 機(jī)的輸入輸出功能，當(dāng)

8、按下播放功能鍵時(shí)，單片機(jī)的輸出功能使揚(yáng)聲器播放不同的聲 音。用這些簡(jiǎn)單功能的模擬各種復(fù)雜音樂(lè)播放器的功能。2 可行性論證在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，揚(yáng)聲器等是常用的輸出設(shè)備，它具有使用方便、價(jià)格便宜、 電路接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此，在嵌入式系統(tǒng)中被廣泛使用。同時(shí)隨著單片機(jī)的發(fā)展， 其功能越來(lái)越強(qiáng)大，技術(shù)也越來(lái)越成熟，由此生產(chǎn)的音樂(lè)播放器越來(lái)越受到人們喜愛(ài)。 因此，在技術(shù)性操作、社會(huì)因素和經(jīng)濟(jì)方面都具有很好的可行性。四、預(yù)期結(jié)果（或預(yù)計(jì)成果）1 本設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)一種由單片機(jī)控制的簡(jiǎn)單音樂(lè)發(fā)生器，它具有16個(gè)音的鍵盤(pán)，用戶(hù)可以根據(jù)樂(lè)譜在鍵盤(pán)上進(jìn)行演奏，89C52通過(guò)P1并行口接收來(lái)自鍵盤(pán)的信號(hào)，通過(guò) P2 口的P

9、2.0引腳輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)LM386功率放大器處理，再輸送給揚(yáng)聲器， 產(chǎn)生理想的音樂(lè)。2.根據(jù)所做的硬件設(shè)計(jì)撰寫(xiě)一篇論文。五、研究進(jìn)度安排時(shí)間任務(wù)1.07-3.11接收課題任務(wù)，開(kāi)始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)并搜集相關(guān)資料、課題調(diào)研 ,撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；3.12-3.13審查開(kāi)題報(bào)告，并根據(jù)指導(dǎo)老師意見(jiàn)進(jìn)行修改，提交開(kāi)題報(bào)告；3.14-3.19分析畢業(yè)設(shè)計(jì)總體構(gòu)架，選取相關(guān)硬件元器件；3.20- 3.26購(gòu)買(mǎi)相關(guān)硬件元器件并查閱其相關(guān)資料；3.27-4.02解決查閱元器件資料過(guò)程中遇到的問(wèn)題并著手原理圖的設(shè)計(jì)；4.03-4.09完成硬件電路原理圖設(shè)計(jì)；4.10-4.16制作硬件電路板；4.17-4.2

10、3完成硬件電路板設(shè)計(jì)并開(kāi)始軟件編程；4.24-4.30軟件編程完畢并完成結(jié)合硬件的相關(guān)調(diào)試并著手論文的擬寫(xiě)；5.01-5.07大致完成畢業(yè)論文擬寫(xiě)；5.08-5.15完成論文擬寫(xiě)和相關(guān)修改工作；5.16-5.19論文遞交指導(dǎo)教師自審，聽(tīng)取指導(dǎo)教師相關(guān)意見(jiàn)，完善畢業(yè)論文；5.20- 5.25論文外審，根據(jù)評(píng)閱老師意見(jiàn)修改和完善；5.26進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。六、主要參考文獻(xiàn)1、參考文獻(xiàn)目錄1 蘇凱.MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì).冶金工業(yè)出版社，2003.12 李強(qiáng).51系列單片機(jī)應(yīng)用軟件編程技術(shù).北京航空航天大學(xué)，2009.43 周向紅 51系列單片機(jī)應(yīng)用與實(shí)踐教程.北京航空航天大學(xué)，200

11、8.54 王曉君.MCS-51及兼容單片機(jī)原理與選型.電子工業(yè)出版社，2003.115 王義方.劉慧銀微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用MCS-51系列單片機(jī)（第3版）機(jī)械工業(yè)出版社6 召B貝貝，龔光華.單片機(jī)的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.,20027 JEANJ LABROSSE.嵌入式系統(tǒng)構(gòu)件（原書(shū)第 2版）.袁勤勇等譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社8 沙占友，孟志永，王彥朋.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社，2006.69 何立民.單片機(jī)高級(jí)教程.北京：航空航天大學(xué)出版社，2003.1010 田里，田青.51單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)快速入門(mén)。北京：人民郵電出版社，2007.711 odd D.Morton著，嚴(yán)雋永譯.嵌入式微控制器.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年9月12 王宜懷.單片機(jī)原理及其嵌入式應(yīng)用教程M.北京希望電子出版社，2002年8月13 邵貝貝.單片機(jī)嵌入式應(yīng)用的在線(xiàn)開(kāi)發(fā)方法M.北京：清華大學(xué)出版社，2004.七、審核意見(jiàn)指導(dǎo)教師對(duì)開(kāi)題的意見(jiàn):學(xué)生在開(kāi)題報(bào)告中能夠比較充分和清楚的闡述了音樂(lè)發(fā)生器國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和 音樂(lè)發(fā)生器的歷史背景及發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)開(kāi)題