基于单片机音乐盒仿真仿真系统设计-毕设课设资料

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#单片机 #课程设计 #嵌入式硬件

于 2021-03-26 10:57:23 首次发布

本文介绍了基于51单片机的音乐盒仿真系统设计，通过三个按键实现歌曲的切换和播放/暂停功能，使用无源蜂鸣器播放音乐。系统硬件包括单片机、按键、蜂鸣器和电源模块，软件部分采用C语言编程，包含主程序、按键处理、音乐播放和延时子程序。实验验证了系统的功能和实用性。

基于单片机的音乐盒仿真系统设计

摘要

本文介绍了一种基于51单片机的音乐盒仿真系统设计。该系统通过三个按键实现上一曲、下一曲以及播放/暂停功能，能够顺序播放预设的歌曲列表。系统采用无源蜂鸣器作为发声元件，通过编程控制产生不同频率的方波信号来播放音乐。本文详细阐述了系统的硬件设计、软件编程以及实验测试结果，验证了系统的可行性和实用性。

关键词：51单片机；音乐盒；仿真系统；无源蜂鸣器；按键控制

第一章引言

随着科技的进步和人们生活水平的提高，音乐已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。传统的音乐盒通过机械结构产生旋律，而现代电子音乐盒则采用微控制器和电子技术实现更为丰富和灵活的音乐播放功能。本文设计了一种基于51单片机的音乐盒仿真系统，旨在通过简单的硬件和软件设计实现音乐的播放、切换和暂停功能，为电子音乐盒的发展提供一种新的思路和实现方法。

第二章系统总体设计

本系统主要由51单片机、按键模块、无源蜂鸣器和电源模块组成。单片机作为系统的核心控制器，负责处理按键输入、控制音乐播放和产生频率信号。按键模块包括上一曲、下一曲和播放/暂停三个按键，用于实现用户与系统的交互。无源蜂鸣器作为发声元件，通过单片机的控制产生不同频率的方波信号来播放音乐。电源模块为系统提供稳定的工作电压。

系统的软件设计主要包括主程序、按键处理子程序、音乐播放子程序和延时子程序等。主程序负责系统的初始化、按键扫描和音乐播放控制。按键处理子程序负责检测按键状态并执行相应的操作。音乐播放子程序负责根据歌曲数据表播放音乐。延时子程序用于控制发音的时间长度和按键消抖。

第三章硬件设计

本系统的硬件设计主要包括单片机最小系统电路、按键电路、无源蜂鸣器驱动电路和电源电路。单片机最小系统电路包括单片机芯片、晶振电路和复位电路等，为单片机提供稳定的工作环境。按键电路采用独立按键方式，将按键信号连接到单片机的I/O口上。无源蜂鸣器驱动电路采用三极管放大电路，将单片机的输出信号放大后驱动无源蜂鸣器发声。电源电路采用稳压芯片提供稳定的电源电压。

第四章软件设计

本系统的软件设计采用C语言编程，主要包括主程序、按键处理子程序、音乐播放子程序和延时子程序等。主程序通过循环扫描按键状态来实现上一曲、下一曲和播放/暂停功能。当检测到按键按下时，执行相应的操作并更新歌曲编号和播放状态。音乐播放子程序根据歌曲数据表依次播放每个音符，通过控制定时器产生不同频率的方波信号来驱动无源蜂鸣器发声。延时子程序采用定时器实现精确延时，用于控制发音的时间长度和按键消抖。

第五章实验结果与分析

通过对系统进行实验测试，验证了系统的功能和性能。实验结果表明，系统能够准确地识别按键输入并执行相应的操作，实现上一曲、下一曲和播放/暂停功能。同时，系统能够顺序播放预设的歌曲列表，并通过无源蜂鸣器产生清晰的音乐声音。在实验过程中也发现了一些问题和不足之处，需要进一步改进和优化系统设计。

结论与展望

本文设计了一种基于51单片机的音乐盒仿真系统，实现了音乐的播放、切换和暂停功能。通过实验测试验证了系统的可行性和实用性，为电子音乐盒的发展提供了一种新的思路和实现方法。然而，随着技术的不断发展和用户对性能要求的提高，未来还需要进一步完善和优化系统设计，提高系统的稳定性和音质效果。同时，可以考虑添加更多的功能模块，如显示屏幕、存储扩展等，以满足不同用户的需求。

【资源下载】下载地址如下1542：https://docs.qq.com/doc/DTlRSd01BZXNpRUxl

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//51单片机音乐播放器程序					//
//共三个按键:上一曲、下一曲、播放\暂停		//
//播放完一首歌曲无按键按下时顺序播放下一曲	//
//////////////////////////////////////////////
#include<REG51.H>
//#define sound_amount 5 //歌曲的数量
sbit play_up=P1^0;	   //上一首歌
sbit play_down=P1^1;   //下一首歌
sbit pause=P1^2;       //播放\暂停
sbit speaker=P3^1;     //无源蜂鸣器
//////////////////////////////////////////////
unsigned char timer0h,timer0l,time;//timer0h,timer0l为定时器T0的高低位初值,time为对应的节拍时间
unsigned char music_num;       //music_num为歌曲编号,music_num=0表示刚开机时的状态,num是查找歌曲数据表的地址
unsigned int num;
signed int fre; //对应频率数据表的地址
// 频率-半周期数据表 低八位
unsigned char code FREQL[]={
    0x42, 0xC1, 0x17, 0xB6, 0xD0, 0xD1, 0xB6,    //低音1234567
    0x21, 0xE1, 0x8C, 0xD8, 0x68, 0xE9, 0x5B, 0x8F, //1,2,3,4,5,6,7,i
    0xEE, 0x44, 0x6B, 0xB4, 0xF4, 0x2D,             //高音 234567
    0x47, 0x77, 0xA2, 0xB6, 0xDA, 0xFA, 0x16};   //超高音 1234567  
// 频率-半周期数据表 高八位  共保存了四个八度的28个频率数据
unsigned char code FREQH[]={
    0xF2, 0xF3, 0xF5, 0xF5, 0xF6, 0xF7, 0xF8,    //低音1234567
    0xF9, 0xF9, 0xFA, 0xFA, 0xFB, 0xFB, 0xFC, 0xFC,//1,2,3,4,5,6,7,i
    0xFC, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFE,            //高音 234567
    0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFF};   //超高音 1234567
unsigned code dm[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x0c};
unsigned code sz[]={9,1,6,0,9,5,2,1};
unsigned code wm[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x80,0x40,0x20,0x10};
bit play_enable;                   //歌曲播放的使能标志位,用于播放\暂停
void delay(unsigned char t);	   //延时子函数,控制发音的时间长度
void delayms(unsigned int t);	   //普通延时子程序,可用于按键消抖
void song(void);		           //演奏一个音符
void music_play(void);	           //播放歌曲
//////////////////////////////////////////////
//每三个数字,代表一个音符
//第一个数字是音符的数值1234567之一(第几个音),代表哆来咪发...
//第二个数字是0123之一,代表低音\中音\高音\超高音(第几个八度)
//第三个数字是时间长度,以半拍为单位,乐曲数据表的结尾是三个0
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