基于單片機(jī)的帶流水燈的音樂盒設(shè)計(jì)解析

ATC系列單片機(jī)的音樂盒的設(shè)計(jì)，依據(jù)單片機(jī)技術(shù)原理，歌曲，另一個(gè)用來切換8路led的變化花樣。本音樂盒共有兩首歌曲，花樣燈花樣共計(jì)3l 121世紀(jì)，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人類所接觸的信息也在不斷增加并且日益復(fù)雜。將機(jī)技術(shù)與液晶顯示技術(shù)的結(jié)合，使信息傳輸交流向著智能可視化方向迅速發(fā)展。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)視覺、聽覺方面的享受提出了越來越高的要求。小小的音樂盒可以給人們帶來美好的回憶，提高人們的精神文化享受。傳統(tǒng)音樂盒多是機(jī)械型的，式音樂盒，體積小，重量輕，能演奏和旋音樂，功能多，外觀效果多彩，使用方便，并具有一定的商業(yè)價(jià)值。2是人類文明發(fā)展的歷史見證。傳統(tǒng)的音樂盒多是機(jī)械音樂盒，其工作原理是通過齒輪帶動(dòng)一個(gè)帶有鐵釘?shù)蔫F桶轉(zhuǎn)動(dòng),鐵桶上的鐵釘撞擊鐵片制成的琴鍵，從而發(fā)出聲音。但是，機(jī)械式的音樂盒體積比較大，比較笨重，且發(fā)音單調(diào)。水、灰塵等外在因素，容易使內(nèi)部金屬發(fā)音條變形，從而造成發(fā)音跑調(diào)。另外，機(jī)械音樂盒放音時(shí)為了讓音色穩(wěn)定,必須放平不能動(dòng)搖，而且價(jià)格昂貴，不能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。優(yōu)美且能演奏和弦音樂。電子式音樂盒動(dòng)力來源是電池，制作工藝簡(jiǎn)單，需要選歌，使用方便。根據(jù)存儲(chǔ)容量的大小，可以盡可能多的存儲(chǔ)歌曲。另外，可以設(shè)計(jì)彩燈外觀效果，使音樂盒的功能更加豐富。LED，另一個(gè)切換八1)電路有兩種工作模式：演奏音樂模式和花樣燈模式。路LED隨著音樂變化。花樣燈模式：八路LED變化出各種花樣，蜂鳴器隨著發(fā)出音樂聲。2方案設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì)及其原理鳴器、LED模塊組成。單片機(jī)負(fù)責(zé)接收按鍵的輸入，根據(jù)輸入控制音樂播放曲目和音樂花3第二種由兩邊向中間移動(dòng)然后向兩邊移動(dòng)，第三種循環(huán)顯示。452.2相關(guān)知識(shí)，原理和理論介紹AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM—Flash俗稱單片機(jī)。AT89C2052是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C52是一種高效微控制器，AT89C2052是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C52單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖2.2.1所示二極管分別對(duì)應(yīng)不同的音階，所以LED會(huì)隨著音階的變化按規(guī)律亮、滅。2.2.3時(shí)鐘振蕩電路AT89C52中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，6PF即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè)2分頻觸發(fā)器間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。振蕩器電路圖如下：D熄滅，以此類推，往復(fù)循環(huán)。71音調(diào)、節(jié)拍以及編碼的確定方法就是“音調(diào)”和節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。3.1.1音調(diào)的確定B剛好是中音DO的頻率(523Hz)的一倍，中音DO的頻率(523Hz)剛好是低音DO頻率 1)要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期(1/頻率)，然后將此周期除以2，即為對(duì)I/O反相，就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖。2)利用AT89C51的內(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TH08數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系公式如下：4)其計(jì)數(shù)值的求法如下：DO(1046Hz)的計(jì)算值低音率TTTDo﹟Do﹟Do﹟MiMiMi若要構(gòu)成音樂，光有音調(diào)是不夠的，還需要節(jié)拍，讓音樂具有旋律(固定的律動(dòng))，而9只要聽的悅耳就好。音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短即時(shí)值，一般用拍數(shù)表示。休止符表示暫停發(fā)音。同的頻率的組合，加以與拍數(shù)對(duì)應(yīng)的延時(shí)，構(gòu)成音樂。了解音樂的一些基礎(chǔ)知識(shí)，我們可知的，利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)。因此，需要弄清楚音樂中的音的關(guān)系。表3.1.2給出了節(jié)拍和節(jié)拍碼的對(duì)照。節(jié)拍碼節(jié)拍數(shù)節(jié)拍碼節(jié)拍數(shù)11223344556688AACCF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，編調(diào)和節(jié)拍就構(gòu)成了一個(gè)編碼。以0xff作為曲譜的結(jié)束標(biāo)志。簡(jiǎn)譜發(fā)音簡(jiǎn)譜碼T值節(jié)拍碼節(jié)拍數(shù)514260162440027低音TI345243123456712345MIMI456789ABCDEF4580468447774820489849685030505851105157517852174568ACF拍拍拍拍主程序流程圖：開始開始初始化標(biāo)志位播放音樂標(biāo)志位花樣燈1標(biāo)志位花樣燈1標(biāo)志位花樣燈1{{{{{}{}{}{}}}{}}}計(jì){i;{{}empxffif(jp!=0){melcuzhijp}{}i++;}}{}{}{for(i=0;i<50;i++){}}4心得體會(huì)在這次課設(shè)中，從拿到課題，查閱資料，編程，畫仿真圖，進(jìn)行仿真，焊接，達(dá)到最終結(jié)果。只能說是一個(gè)比較浩大的工程。編程的時(shí)候沒有想那么多，程序編好之后，keil顯想結(jié)果，咨詢老師發(fā)現(xiàn)是中斷的問題，可是改完中斷之后還是有嘟嘟聲，經(jīng)過查資料之后，發(fā)現(xiàn)主程序也有問題，又繼續(xù)接著改。終于出來了理想的結(jié)果。以為焊接是最簡(jiǎn)單的，沒想動(dòng)，畢竟這個(gè)是自己參與做出來的，還成功那個(gè)了。通過這次實(shí)驗(yàn)，我明白了團(tuán)隊(duì)的力量是不容小覷的，不懂就要問，就要查資料，不能放任問題不管。[2]黃智偉.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.6.M航空航天大學(xué)出版社，2006.11.[4]李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.7.[5]趙曙光，郭萬有，楊頌華.可編程邏輯器件原理開發(fā)與應(yīng)用[M],西安：西安電子科技大M華中理工大學(xué)出版社，1999.[8]譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計(jì)(第二版)[M]，北京：清華大學(xué)出版社，1991.機(jī)接口技術(shù)實(shí)用子程序[M]，北京：北京人民郵電出版社，2005.源程序代碼fd0xf0};xxAx