基于單片機(jī)的音樂播放器的設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文)

1、基于單片機(jī)的音樂播放器的設(shè)計(jì) 【摘要】 本設(shè)計(jì)是一個(gè)基于at89c51系列單片機(jī)的音樂盒，依據(jù)單片機(jī)技術(shù)原理，通過硬件電路制作以及軟件編譯，設(shè)計(jì)制作出一個(gè)多功能多功能音樂盒。該音樂盒主要由按鍵電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路以及蜂鳴器組成。使用兩個(gè)按鍵控制音樂盒，一個(gè)用來切換歌曲，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)3種。播放歌曲時(shí)，蜂鳴器發(fā)出某個(gè)音調(diào)，與之對(duì)應(yīng)的led亮起。本設(shè)計(jì)利用keil編程軟件對(duì)音樂盒源程序進(jìn)行編程并調(diào)試，配合proteus仿真軟件對(duì)硬件進(jìn)行仿真調(diào)試，節(jié)約了設(shè)計(jì)時(shí)間?！娟P(guān)鍵字】音樂盒；at89c51單片機(jī)； keil； proteus； 音調(diào)

2、 music box design based on single chip microcomputer in this paperthis design is a based on at89c51 singlechip music box series, based on single chip microcomputer technology principle, through the hardware circuits and software compilation, design to produce a multi-functional multi-purpose music b

3、ox.this music box is mainly composed of key circuit and reset circuit, clock circuit and a buzzer.using two buttons control the music box, a used to switch songs, another to switch 8 led the change of the pattern, the music box of a total of two songs, lamp designs a total of three kinds of designs.

4、play songs, buzzer sends a tone, and the matching of led lights up. this design using the keil programming software for music box of source program of programming and debugging, cooperate with the proteus simulation software to simulation and debugging of hardware, save design time.the keyword music

5、 box; at89c51; keil; proteus. the tones.目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書1引言4第一章 概述61.1 單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r61.2 課題意義81.3設(shè)計(jì)方案81.4設(shè)計(jì)內(nèi)容9第二章 方案比較92.1 方案的提出92.2方案比較122.3系統(tǒng)組成框圖132.4音樂盒的功能結(jié)構(gòu)圖132.5 主要設(shè)計(jì)軟件介紹142.5.1 proteus軟件簡(jiǎn)介142.5.2 keil簡(jiǎn)介15第三章 硬件設(shè)計(jì)163.1 設(shè)計(jì)框圖163.2 各部分硬件設(shè)計(jì)及其原理163.2.1 at89c51單片機(jī)163.1.2 時(shí)鐘振蕩電路203.1.3 發(fā)光二極管工作電路圖和原理223.1.4 硬件

6、電路功能23第四章 軟件設(shè)計(jì)234.1音調(diào)、節(jié)拍以及編碼的確定方法244.1.1 音調(diào)的確定244.1.2 節(jié)拍的確定264.1.3 編碼284.2 軟件程序設(shè)計(jì)294.2.1 程序流程圖及相應(yīng)代碼塊29第五章 調(diào)試355.1 檢查硬件連接355.2 檢查軟件系統(tǒng)355.3 測(cè)試結(jié)果365.3.1總體運(yùn)行圖365.3.2 花樣燈3種花樣圖37總結(jié)38致謝39參考文獻(xiàn)40附件1 原理圖43附件2 程序代碼45 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 電子信息工程 學(xué)院 2014屆 電子信息工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于單片機(jī)的音樂播放器的設(shè)計(jì)課題內(nèi)容性質(zhì)軟、硬件開發(fā)課題來源

7、性質(zhì)教師收集的結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的課題設(shè)計(jì)/論文指導(dǎo)老師職稱工作單位及部門聯(lián)系方式蘭聰花講師電子信息工程學(xué)一、題目說明（目的和意義） 本設(shè)計(jì)希望通過對(duì)常見的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作來培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析和解決實(shí)際問題的能力，掌握相關(guān)的繪圖軟件，會(huì)運(yùn)用電子儀器進(jìn)行電路檢測(cè)和測(cè)試，強(qiáng)化電子技術(shù)應(yīng)用技能訓(xùn)練，為今后開展產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)、設(shè)計(jì)和制作打下初步基礎(chǔ)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及到電路技術(shù)、單片機(jī)原理、protel電路設(shè)計(jì)原理、程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)程序燒寫和焊接電路等知識(shí)面，考察了學(xué)生對(duì)以往學(xué)習(xí)過的課程的綜合應(yīng)用能力。 二、設(shè)計(jì)（論文）要求： 【設(shè)計(jì)內(nèi)容】 通過音樂演奏控制所要實(shí)現(xiàn)的顯

8、示與選曲及音樂產(chǎn)生的功能原理，系統(tǒng)包括演奏揚(yáng)聲器、選曲、播放和顯示幾部分。通過按鍵控制，系統(tǒng)具有開啟、暫停播放當(dāng)前的曲子的功能；播放前一首、后一首歌曲的功能；控制播放器的播放模式：順序播放、隨機(jī)播放、重復(fù)單曲、全部重復(fù)等功能。未播放時(shí)二極管會(huì)產(chǎn)生流水燈，播放時(shí)能隨曲調(diào)閃爍。所涉及的音樂播放器可以播放多首音樂，曲目的選擇可以由鍵盤控制，并通過顯示器顯示歌曲序號(hào)。 【設(shè)計(jì)環(huán)境】 軟件：keil軟件，avr_fighter燒寫軟件，protel199se繪圖軟件，protues仿真軟件。 硬件：微機(jī)，常用電子元件，實(shí)驗(yàn)室常用電子檢測(cè)儀器。 【設(shè)計(jì)要求】 完成系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)等。 完成

9、各種硬件圖的繪制及仿真，完成相應(yīng)流程圖的繪制和程序的編寫 、調(diào)試。 論文書寫規(guī)范、文字通順、圖標(biāo)清晰、測(cè)試數(shù)據(jù)完整、結(jié)論明確。 【設(shè)計(jì)步驟】 1、熟悉開發(fā)環(huán)境，總體方案設(shè)計(jì)； 2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)； 3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)； 4、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。 三、進(jìn)度表日期內(nèi)容2013.12.92013.12.152013.12.16 2013.12.222013.12.23 2013.12.292013.12.302014.1.122014.1.132014.1.19熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)書籍和文獻(xiàn)。方案論證及可行性分析功能電路設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與調(diào)試，系統(tǒng)測(cè)試與分析，逐步修改、完善設(shè)計(jì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果進(jìn)行歸納

10、、整理、總結(jié)并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告完成日期第21周（本學(xué)期）答辯日期第1-2周（下學(xué)期） 四、主要參考文獻(xiàn)、資料、設(shè)備和實(shí)習(xí)地點(diǎn)及翻譯工作量 主要參考文獻(xiàn)、資料參考 微機(jī)原理與接口技術(shù)趙又新 主編 中國電力出版社 單片機(jī)原理及接口技術(shù)胡漢才 主編 清華大學(xué)出版社 新概念51單片機(jī)c語言教程-入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略郭天祥編著 電子工業(yè)出版社指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字主管系領(lǐng)導(dǎo)簽字 2013年10月13日 2013年10月14日 2013年10月14日注：本任務(wù)書要求一式兩份，一份系部留存，一份報(bào)教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科。 引言 21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)

11、的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)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。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著cmos化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀

12、表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能ic卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。 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。面對(duì)浩如煙海的信息，人們已經(jīng)能夠利用計(jì)算機(jī)等工具高效準(zhǔn)確地對(duì)之進(jìn)行處理，但要想將處理完的信息及時(shí)，清晰地傳遞給別人，還必須通過尋求更加卓越的顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。單片機(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

13、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，體積笨重，發(fā)音單調(diào)，不能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。本文設(shè)計(jì)的音樂盒是以單片機(jī)為核心元件的電子式音樂盒，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。第一章 概述 本設(shè)計(jì)是以at89c51芯片的電路為基礎(chǔ)，外部加上蜂鳴器，以此來實(shí)現(xiàn)音樂演奏控制器的硬件電路，通過軟件程序來控制單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器使其演奏出優(yōu)美動(dòng)聽的音樂。用戶可以按照自己的喜好選擇音樂并將其轉(zhuǎn)化成機(jī)器碼存入單片機(jī)的存儲(chǔ)器中。對(duì)于不同型號(hào)的單片機(jī)只需要相應(yīng)的改變一下地址即可。該軟、硬件系統(tǒng)具有很好的通用性，很高的實(shí)際使用價(jià)值，為廣大的

14、單片機(jī)和音樂愛好者提供了很好的借鑒。1.1 單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 21世紀(jì)，電子技術(shù)進(jìn)入了突飛猛進(jìn)的發(fā)展階段。隨著集成電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么可以毫無夸張的說，單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來一次新的技術(shù)命。目前，單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動(dòng)化等諸多領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用，并已進(jìn)入家庭，從洗衣機(jī)、微波爐到音響、汽車，到處都可見到單片機(jī)的蹤影。因此，單片機(jī)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一，單片機(jī)的發(fā)展階段可分為： 第一階段（1

15、9711974年）：1971年11月美國intel公司首先設(shè)計(jì)成集為2000只晶體管的4位微處理器intel 4004，并且配有隨機(jī)存儲(chǔ)器rom和移位寄存器等芯片，構(gòu)成第一臺(tái)mcs-4微型計(jì)算機(jī)。1972年4月intel公司又研發(fā)成了功能較強(qiáng)的8位微處理器intel 8008，這些微處理器雖說不是單片機(jī)，但從此拉開了研發(fā)單片機(jī)的序幕。 第二階段（19741978年）：初級(jí)單片機(jī)階段。以intel公司的mcs-48為代表。這個(gè)系列的單片機(jī)內(nèi)集成有8位cpu、并行io串口、8位定時(shí)器計(jì)數(shù)器，尋址范圍不大于4k，且無串行口。 第三階段（19781983年）：高性能單片機(jī)階段。這一階段單片機(jī)普遍帶有串

16、口、多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器。片內(nèi)rom、ram容量加大，尋址范圍到了64k，有的還帶有ad轉(zhuǎn)換接口。比如intel公司的mcs-51,motorola公司的6801等。這類單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)及其廣泛，這類系列的各類產(chǎn)品是目前國內(nèi)外產(chǎn)品的主流。其中mcs-51系列產(chǎn)品，由于其優(yōu)良的性能價(jià)格比，特別適合我國的國情，mcs-51系列單片機(jī)有可能穩(wěn)定相當(dāng)一段時(shí)期。現(xiàn)在國內(nèi)的mcs-51熱正在繼續(xù)升溫，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加大，mcs-51系列單片機(jī)必將在各個(gè)領(lǐng)域大顯身手。 第四階段（1983）：8位單片機(jī)鞏固發(fā)展到16位單片機(jī)推出階段。此階段主要特征是一方面發(fā)展16位單片機(jī)及專用單片

17、機(jī)；另一方面不斷完善高檔8位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同的用戶需要。 mcs-51系列屬高檔單片機(jī)，近年來，intel公司在提高該系列產(chǎn)品性能方面做了不少工作，相繼推出了不少新產(chǎn)品： （1）805287528032：將原來805187518031單片機(jī)進(jìn)行了擴(kuò)展，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器增至256字節(jié)，程序存儲(chǔ)器增至8k，定時(shí)器計(jì)數(shù)器增至3個(gè)16位計(jì)數(shù)器，有6個(gè)中斷源。 （2）低功耗看的chmos工藝芯片80c5187c5180c31：這種芯片允許電源波動(dòng)范圍大，為5v20%，并有三種功耗控制方式。 （3）具有高級(jí)語言編程的芯片8052ah-basic.該芯片在片內(nèi)固化有mcs-basic52解釋程序

18、，軟件開發(fā)比較方便。此外還能實(shí)現(xiàn)bcd碼的浮點(diǎn)運(yùn)算以及16進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。 （4）高性能的c52系列：在8052的基礎(chǔ)上，采用chmos工藝，并將mcs-96系列中的一些高速輸出、脈寬調(diào)制、上下定時(shí)器計(jì)數(shù)器移植進(jìn)來，構(gòu)成新一代mcs-51產(chǎn)品80c25287c25283c252，他們是mcs-51系列中的新產(chǎn)品。1.2 課題意義 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

19、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)。本文設(shè)計(jì)的音樂盒，是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)制作的電子式音樂盒。與傳統(tǒng)的機(jī)械式音樂盒相比更小巧，音質(zhì)更優(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，可進(jìn)行批量生產(chǎn)，所以價(jià)格便宜。基于單片機(jī)制作的電子式音樂盒，控制功能強(qiáng)大，可根據(jù)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。1.3設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)一個(gè)基于at89c51系列單片機(jī)的音樂播放器，利用按鍵切換演奏出不同的樂曲。蜂鳴器發(fā)出某個(gè)音調(diào)，與之相對(duì)應(yīng)的led亮起。從聽覺和視覺兩方面給人們帶來美的享受。在

20、音樂播放器工作時(shí)使用兩個(gè)按鍵，一個(gè)用來切換歌曲，另一個(gè)切換八路led的變化花樣。1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容 通過音樂演奏控制所要實(shí)現(xiàn)的顯示與選曲及音樂產(chǎn)生的功能原理，系統(tǒng)包括演奏揚(yáng)聲器、選曲、播放和顯示幾部分。通過按鍵控制，系統(tǒng)具有開啟、暫停播放當(dāng)前的曲子的功能；播放前一首、后一首歌曲的功能；未播放時(shí)二極管會(huì)產(chǎn)生流水燈，播放時(shí)能隨曲調(diào)閃爍。所涉及的音樂播放器可以播放多首音樂。電路有兩種工作模式：演奏音樂模式和花樣燈模式。在演奏音樂模式下時(shí)，演奏完整的一首的歌曲，八路led隨著音樂變化；在花樣燈模式下，八路led變化出各種花樣，蜂鳴器隨著發(fā)出“嘀嘀”聲。曲目的演奏模式和播放模式是通過鍵盤來控制的，按下按鍵1

21、進(jìn)入演奏音樂模式，再按切換歌曲，共四首歌曲。按下按鍵2進(jìn)入花樣燈模式，再按切換led花樣，共三種花樣。第二章 方案比較2.1 方案的提出 方案一：基于c8051f350 單片機(jī)和at45db642d 存儲(chǔ)器的音頻播放器。 音頻播放器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示, 它主要由c8051f350 單片機(jī)、pc 機(jī)、at45db642d 存儲(chǔ)器、rs232 串行通信接口、顯示電路、鍵盤電路以及信號(hào)放大電路等組成。系統(tǒng)中單片機(jī)是控制核心, 通過uart串口與pc 機(jī)通訊, spi 串口對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀、寫操作。寫操作就是數(shù)據(jù)下載過程, 即寫入存儲(chǔ)器的音頻文件經(jīng)pc 機(jī)里的lab windows/cvi 軟件處理

22、, 通過rs232 串行通信接口傳輸?shù)絾纹瑱C(jī), 由單片機(jī)通過spi 串口寫入存儲(chǔ)器。1讀操作就是音頻信號(hào)播放過程, 即由鍵盤選擇播放曲目, 單片機(jī)通過spi 串口讀取存儲(chǔ)器中的音頻代碼, 以單片機(jī)的電流模式dac 輸出, 再經(jīng)信號(hào)放大電路后音頻輸出。鍵盤用來調(diào)節(jié)信號(hào)頻率、控制音量和選擇曲目, 單片機(jī)通過掃描方式讀取鍵盤接口命令, 并根據(jù)查表程序選擇相應(yīng)的控制命令, 執(zhí)行相應(yīng)的操作。液晶顯示模塊顯示曲目序號(hào)和相應(yīng)的播放時(shí)間。該系統(tǒng)突出特點(diǎn)是合理應(yīng)用了flash 存儲(chǔ)器at45db642d,可以根據(jù)需要由pc 機(jī)將音頻文件轉(zhuǎn)換為適合音頻播放器播放的文本文件, 并下載到存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)在at45db64

23、2d 中的音頻信息由單片機(jī)讀取后播放,用戶可以根據(jù)愛好調(diào)節(jié)播放頻率和音量。圖2-1 c51f350單片機(jī)播放器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)控制核心器件選用美國cygnal 公司的c8051f350 單片機(jī), c8051f350的cip-8051 結(jié)構(gòu), 流水作業(yè)執(zhí)行指令, 大大提高指令的運(yùn)行速度at45db642d 存儲(chǔ)器( flash ram) 具有寬電源電壓、大容量、接口簡(jiǎn)單、讀寫速度快等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)應(yīng)用中, 由于at45db642d 同時(shí)有eprom的掉電數(shù)據(jù)不丟失和e2prom 的電可擦寫功能, 又能像sram進(jìn)行隨機(jī)快高密度、高可靠性的存儲(chǔ)器。液晶顯示屏采用定制的段位式液晶, 采用ht1620 驅(qū)

24、動(dòng)器驅(qū)動(dòng), 單片機(jī)和液晶屏的接口只需3條數(shù)據(jù)線。方案二：基于spce061a 16位單片機(jī)的音樂播放器音樂播放器的硬件結(jié)構(gòu)如圖2-2所示,選用spce061a單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)的微處圖2-2spce061a 16位單片機(jī)音樂播放器硬件結(jié)構(gòu)框理器,spce061a是一款資源豐富、功能強(qiáng)大、集成度高的16位結(jié)構(gòu)微控制器,數(shù)字信號(hào)處理功能是其特色.它功耗小,系統(tǒng)處于備用狀態(tài)(睡眠狀態(tài))時(shí)的耗電僅為2a/3.6 v;內(nèi)置2k字sram和32k的flash;2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器;2個(gè)10位dac(數(shù)/模轉(zhuǎn)換)輸出通道;2個(gè)16位通用可編程輸入/輸出端口ioa和iob;豐富的中斷資源:定時(shí)器a

25、/b中斷、時(shí)基中斷、2個(gè)外部中斷以及觸鍵喚醒中斷;7通道10位電壓模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)和單通道聲音模/數(shù)轉(zhuǎn)換器;具備串行設(shè)備接口(sio);低電壓復(fù)位功能和低電壓檢測(cè)功能。該系統(tǒng)集成了存儲(chǔ)器、高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和原驅(qū)鳥器芯片功率放大器、鍵盤4個(gè)功能模塊,具有對(duì)語音信號(hào)壓縮、存儲(chǔ)、解碼和播放的功能,以及數(shù)字濾波語音信號(hào)實(shí)時(shí)數(shù)/模轉(zhuǎn)換和定時(shí)播放,并將語音信號(hào)輸出到功率放大電路。2.2方案比較從以上兩種方案中可以看出不同的設(shè)計(jì)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)： 方案一：基于c8051f350 單片機(jī)和at45db642d 存儲(chǔ)器的音頻播放器采用at45db642d 存儲(chǔ)器解決了嵌入式系統(tǒng)中大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題, 采用

26、功能強(qiáng)大的c8051f350 單片機(jī)作為控制核心, 減少了系統(tǒng)的外圍器件, 簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì), 提高了可靠性, 降低了成本。缺點(diǎn)在于信號(hào)放大及音頻輸出系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本較高。播放器模式較多，不夠簡(jiǎn)化。 方案二：基于spce061a 16位單片機(jī)的音樂播放器使用常用的音頻形式和壓縮算法,波形編碼:sub-band即sacm-a2000 ,其特點(diǎn)是高質(zhì)量、高碼率,適于高保真語音/音樂。聲音播放模塊決定對(duì)存儲(chǔ)在語音芯片中的驅(qū)鳥聲音的調(diào)用方式,并調(diào)用定時(shí)模塊進(jìn)行間隔播放和隨機(jī)播放。.高速和高精度保證了轉(zhuǎn)換后的信號(hào)的質(zhì)量和平滑性。缺點(diǎn)是存儲(chǔ)器容量不大，聲音采集通道單一。 對(duì)于c51單片機(jī)，它抗干擾性較強(qiáng)，

27、且集成度高、功能強(qiáng)、指令豐富等，可以應(yīng)用的地方較數(shù)字電路更多些，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表，及通訊設(shè)備、日常消費(fèi)類產(chǎn)品、玩具等。而且單片機(jī)已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及人民生活的各層次中，如車間流水線控制、自動(dòng)化系統(tǒng)等、智能型家用電器（冰箱、空調(diào)、彩電）等，都含有c51單片機(jī)控制器。通過綜合比較我們不采用上面的兩種方案，我采用的是基于c51單片機(jī)的音樂播放器的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)控制性能良好，硬件電路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，能得到更好的效果。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)將在下文做詳細(xì)介紹。2.3系統(tǒng)組成框圖 音樂盒的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以at89c51單片機(jī)位控制核心，加上2個(gè)按鍵、時(shí)鐘復(fù)位電路、蜂鳴器、led

28、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樣燈的顯示樣式以及蜂鳴器發(fā)音。系統(tǒng)組成框圖如圖2.1所示。圖2.1 系統(tǒng)組成框圖2.4音樂盒的功能結(jié)構(gòu)圖音樂盒的功能結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。key1負(fù)責(zé)切換播放歌曲，播放歌曲共2首，分別是揮著翅膀的女孩和寂寞沙洲冷。key2負(fù)責(zé)切換led顯示花樣，顯示花樣共3種，第一種順序顯示，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。 圖2.2 音樂盒功能結(jié)構(gòu)圖2.5 主要設(shè)計(jì)軟件介紹 本設(shè)計(jì)利用keil編程軟件對(duì)音樂盒源程序進(jìn)行編程并調(diào)試，配合proteus仿真軟件對(duì)硬件進(jìn)行仿真調(diào)試，兩種軟件的簡(jiǎn)介如下：2.5.1 proteus

29、軟件簡(jiǎn)介proteus軟件是英國labcenter electronics公司出版的eda工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。proteus是世界上著名的eda工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到pcb設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、pcb設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)

30、，其處理器模型支持8051、hc11、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086和msp430等，2010年即將增加cortex和dsp系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持iar、keil和mplab等多種編譯器。 2.5.2 keil簡(jiǎn)介 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)閏pu可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于mcs-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的a51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，

31、從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級(jí)語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，keil軟件是目前最流行開發(fā)mcs-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持keil即可看出。keil提供了包括c編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uvision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行keil軟件需要pentium或以上的cpu，16mb或更多ram、20m以上空閑的硬盤空間、win98、nt、win2000、winxp等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛好者來說是十分必要的，如果你使用c語言編程，那么keil幾

32、乎就是你的不二之選（目前在國內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用c語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。keil c51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。第三章 硬件設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)框圖 3.2硬件設(shè)計(jì)及原理說明3.2 各部分硬件設(shè)計(jì)及其原理3.2.1 at89c51單片機(jī) at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（fperom falsh programmable and erasable read only memory

33、）的低電壓，高性能cmos8位微處理器，俗稱單片機(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at89c51是一種高效微控制器，at89c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。 3.2.1at89c51單片機(jī)的原理圖 1 主要性能 （1）與mcs-51 兼容 （2）4k字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 （3）壽命：1000寫擦循環(huán) （4）數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 （5）全靜態(tài)工作：0hz-24hz （6）三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定

34、（7）128*8位內(nèi)部ram （8）32可編程i/o線 （9）兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 （10）5個(gè)中斷源 （11）可編程串行通道 （12）低功耗的閑置和掉電模式 （13）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2 管腳說明： vcc:供電電源。 gnd：接地。 p0口（p0.0-p0.7）：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向i/o口，每腳可吸收8個(gè)ttl門電流。當(dāng)p1口得管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在flash編程時(shí)，p0口作為原碼輸入口，當(dāng)flash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0口輸出原碼，此時(shí)p0口外部必須被拉高。 p1口（p1.0-p1.7）：p1口

35、是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器接受輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1時(shí)，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為八位地址接受端。 p2口（p2.0-p2.7）：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1

36、”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 p3口（p3.0-p3.7）：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下表所示：管腳功能管腳功能p3.0串行輸入口p3.4計(jì)時(shí)器0外部輸入p3.1串行輸出口p3.5計(jì)時(shí)器1 外部輸入p3.2外部中斷0p3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

37、寫選通p3.3外部中斷1p3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。/psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen信號(hào)將不出現(xiàn)。 /ea/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方

38、式1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 xtal2：來自反向振蕩器的輸出。 3 振蕩特性 xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。4 芯片擦除 整個(gè)perom陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控

39、制信號(hào)組合，并保持ale管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，at89c51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，cpu停止工作。但ram，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存ram的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。3.1.2 時(shí)鐘振蕩電路 at89c51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

40、陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然振蕩器。外接石英晶體及電容c1、c2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容c1，c2雖然沒有什么嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。本次設(shè)計(jì)我們采用外部時(shí)鐘的電路。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到xtal1端，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)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)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： 3.1.2時(shí)鐘振蕩電路在晶振電路中，電路中電容c3和c4對(duì)振

41、蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍3010pf；石英晶體選擇6mhz或12mhz都可以。其結(jié)果只是機(jī)器周期時(shí)間不同，影響記數(shù)器的記數(shù)初值和運(yùn)算速度。單片機(jī)最小系統(tǒng)包括晶振電路、復(fù)位電路、電源、接地。晶振電路已經(jīng)介紹了，下面簡(jiǎn)單介紹下復(fù)位電路、電源、接地。1.復(fù)位電路采用微分型復(fù)位電路，電路圖如下圖所示， 圖a 復(fù)位電路 工作原理：高電平為例，電源上電時(shí)，vcc可以認(rèn)為一階躍信號(hào)復(fù)位端電壓是由于下拉電阻r1在cpu復(fù)位端引起的電壓值，一般為0.3v以下。但在實(shí)際應(yīng)用中，vcc不可能為理想的階躍信號(hào)。其主要原因有兩點(diǎn)：（1）穩(wěn)壓電源的輸出開關(guān)特性；（2）我們通常在設(shè)計(jì)電路時(shí)，為保證電源電壓穩(wěn)定性，往

42、往在電源的輸入端并聯(lián)一個(gè)大電容，從而導(dǎo)致了vcc不可能為階躍信號(hào)特征。從而影響了的復(fù)位電壓的復(fù)位特性。 2.電源、接地 單片機(jī)at89c51所選用的是+12v的電源，可直接由穩(wěn)壓電源提供，接地直接接gnd。 3.單片機(jī)最小系統(tǒng) 以上晶振電路、復(fù)位電路、電源、接地即可組成單片機(jī)最小系統(tǒng)如下圖所示。 圖b 單片機(jī)最小系統(tǒng)3.1.3 發(fā)光二極管工作電路圖和原理 led顯示電路是由8個(gè)led發(fā)光二極管組成，連接方式為共陽極，led接到單片機(jī)的p1(p1.0-p1.7)口。若為低電平，可使led亮起。發(fā)光二極管的亮、滅由內(nèi)部程序控制，8個(gè)led發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng)不同的音階，所以led會(huì)隨著音階的變化按規(guī)

43、律亮、滅。led的發(fā)光是由程序來控制的，根據(jù)所設(shè)計(jì)的各種花樣，來控制led是否亮或是滅?；拥某绦虼a如下：uchar code huayang1=0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf;uchar code huayang2=0x7f,0xfe,0xbf,0xfd,0xdf,0xfb,0xef,0xf7,0xef,0xfb,0xdf,0xfd,0xbf,0xfe;uchar code huayang3=0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x0,0x80,0x

44、c0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff; 3.1.3 二極管的原理圖3.1.4 硬件電路功能 （1）電路中用p3.2、p3.3控制按鍵。 （2）p1.0p1.7控制led。 （3）p2.3控制蜂鳴器。 （4）電路為12mhz晶振頻率工作，起振電路中c1、c2均為30pf。 （5）rp1排阻，阻值設(shè)置為10k。第四章 軟件設(shè)計(jì) 在本程序中設(shè)置了兩個(gè)標(biāo)志count1和count2，分別初始化為1和0。按鍵1使得count1在1和2之間切換，按鍵2使得count2在1-3之間切換。程序檢測(cè)count1的值，count1等于1時(shí)播放第一首歌曲，等于2時(shí)播放第二首。另一方面根據(jù)

45、count2的值來切換led的花樣。count1和count2的值是互斥的，設(shè)置count1等于1、2時(shí)，count2同時(shí)設(shè)置為0；設(shè)置count2等于1-3時(shí)，count1也同時(shí)設(shè)置為0。 4.1音調(diào)、節(jié)拍以及編碼的確定方法 一般說來，單片機(jī)演奏音樂基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說不能像電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機(jī)奏樂只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。4.1.1 音調(diào)的確定 不同音高的樂音是用c、d、e、f、g、a、b來表示，這7個(gè)字母就是音樂的音名，它們一般依次唱成do、re、mi、fa、so、la、si,即唱成簡(jiǎn)譜的

46、1、2、3、4、5、6、7，相當(dāng)于漢字“多來米發(fā)梭拉西”的讀音，這是唱曲時(shí)樂音的發(fā)音，所以叫“音調(diào)”，即tone。把c、d、e、f、g、a、b這一組音的距離分成12個(gè)等份，每一個(gè)等份叫一個(gè)“半音”。兩個(gè)音之間的距離有兩個(gè)“半音”，就叫“全音”。在鋼琴等鍵盤樂器上，cd、de、fg、ga、ab兩音之間隔著一個(gè)黑鍵，他們之間的距離就是全音；ef、bc兩音之間沒有黑鍵相隔，它們之間的距離就是半音。通常唱成1、2、3、4、5、6、7的音叫自然音，那些在它們的左上角加上號(hào)或者b號(hào)的叫變化音。叫升記號(hào)，表示把音在原來的基礎(chǔ)上升高半音，b叫降記音，表示在原來的基礎(chǔ)上降低半音。例如高音do的頻率（1046hz

47、）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（266 hz）的一倍；同樣的，高音re的頻率（1175hz）剛好是中音re的頻率（587hz）的一倍，中音re的頻率（587hz）剛好是低音re頻率（294 hz）的一倍。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，即為半周期的時(shí)間。利用定時(shí)器計(jì)時(shí)這半個(gè)周期的時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到輸出后就將輸出脈沖的i/o反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(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th0及tl0以

48、產(chǎn)生不同頻率的方法。此外結(jié)束符和休止符可以分別用代碼00h和ffh來表示，若查表結(jié)果為00h，則表示曲子終了；若查表結(jié)果為ffh，則產(chǎn)生相應(yīng)的停頓效果。3）例如頻率為523hz，其周期t=1/523=1912us，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)956us/1us=956，在每次技術(shù)956次時(shí)將i/o反相，就可得到中音do（523hz）。計(jì)數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系公式如下：n=fi2frn：計(jì)算值；fi：內(nèi)部計(jì)時(shí)一次為1us，故其頻率為1mhz；其計(jì)數(shù)值的求法如下：t=65536-n=65536-fi2fr例如：設(shè)k=65536，f=1000000=fi=1mhz，求低音do（261hz）。中音do（523h

49、z）。高音的do（1046hz）的計(jì)算值t=65536-n=65536-fi2fr=65536-10000002fr =65536-500000/fr低音do的t=65536-500000/262=63627低音do的t=65536-500000/523=64580低音do的t=65536-500000/1047=65059c調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值t的對(duì)照表如表4.1所示。表4.1 c調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值t的對(duì)照表低音頻率t參數(shù)中音頻率t參數(shù)高音頻率t參數(shù)do2621908229do523956115do10465757d2771805217d554903108d11095454re294170

50、1204re587852102re11755151r3111608193r62280497r12454848mi3301515182mi65975991mi13184545fa3491433172fa69871686fa13974343fa3701351162fa74067681fa14804141so3921276153so78463877so15683838so4151205145so83160272so16613636la4401136136la88056868la17603434la4641078129la93253664la18653232si4941012121si98850661

51、si197630304.1.2 節(jié)拍的確定 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)），而且可以調(diào)節(jié)各個(gè)音的快滿度?！肮?jié)拍”,即beat，簡(jiǎn)單說就是打拍子，就像我們聽音樂不自主的隨之拍手或跺腳。若1拍實(shí)0.5s，則1/4 拍為0.125s。至于1拍多少s，并沒有嚴(yán)格規(guī)定，就像人的心跳一樣，大部分人的心跳是每分鐘72下，有些人快一點(diǎn)，有些人慢一點(diǎn)，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。 一首音樂是由許多不同的音符組成的，而每個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不同頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，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)，我們可知產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂。對(duì)于單片機(jī)來說，產(chǎn)生不同頻率的脈沖是非常方便的，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符和對(duì)應(yīng)的頻率，以及單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)的關(guān)系。表4.2節(jié)拍與節(jié)拍碼對(duì)照節(jié)拍碼節(jié)拍數(shù)節(jié)拍碼節(jié)拍數(shù)11/4拍11/8拍22/4拍21/4拍33/4拍33/8拍41拍42/1拍51又1/4拍55/8拍61又1/2拍63/4拍82拍81拍a2又1/2拍a1又1/4拍c3拍c1又1/2