单片机音乐播放器毕业论文(编辑修改稿)

单片机音乐播放器毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

一个乐谱转换为一定长度的代码数据表。 (2) 在程序执行时顺序查此表，取出音阶代码，并根据音阶代码查频率表，以得到该音阶对应的频率，随后将对应的定时初值送定时器 T0，使定时器 T0 产生该音阶对应的频率，并通过 ，驱动外接扬声器发声。 (3) 取出节拍代码 N，由定时器 T1 控制延 时，通过定时中断 N 次，产生 N*50ms 的定时。 T0、 T1 启动后，根据乐谱表，某一个音阶发出相应频率的声音，并持续相应的节拍，连续起来，我们就可以听到一个完整乐曲的演奏。 系统中应用的关键技术 基于单片机的音乐播放器在设计时需要解决以下 4 个方面的问题： 有关单片机中定时器的使用。 利用键盘控制实现对单片机的控制。 LED 显示模块的驱动和编制。 扬声器控制电路 ,用于发出不同频率的音调。 单片机音乐播放器毕业论文 第 4章 音乐播放器的硬件设计 一个完整的 音乐播放器电路相当于一个简单的单片机系统，该系统由按键开关、单 片机、晶振和复位电路、 LED 显示电路、扬声器控制电路 5个方面构成。 其中，除了单片机是集成的 IC 芯片，而其他 4个部分则需根据应用要求而设计。 单片机最小系统 单片机芯片，配以必要的外部器件就能构成单片机最小系统。 单片机具有较强的外部扩展、通信能力，能方便地扩展至应用系统所要求的规模。 当使用带 ROM 或 EPROM 的 MCS－ 51系列单片机时，只要一个芯片即可构成一个单片机的最小系统。 选用 80C51 或 8051 或 AT89C51 单片机作为主机，它们都具有 4K片内 ROM，128 字节片内 RAM，片外 ROM 寻址范 围达 64K，片外 RAM 寻址范围达 64K， 2 个 16 位计数器，5 个中断源， 4个并行口， 1个串行口。 简易自动乐曲播放器采用单片机最小系统足以满足系统设计要求，同时要设计单片机最小系统的晶振和复位电路。 单片机复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使 CPU 中的各个部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 当 8051 的 ALE 及 两脚输出高电平， RST引脚高电平时，单片机复位。 8051 单片机的复位电路有上电复位和手动按钮复位两种形式， RST/VPD 端的高电平直接由上电瞬间产生高电平则为 上电复位；若通过按钮产生高电平复位信号称为手动按钮复位。 图 41 为兼有上电复位与按钮复位的电路。 图中，上电瞬间 RST端的电位与 Vcc 相同，随着电容充电电流的减小， +5V 立即加到了 RST/VPD 端，该高电平使 8051 复位。 若运行过程中，需要程序从头开始执行，这只需按图 41中的按钮即可。 按下按钮则直接把 +5V 加到了 RST/VPD 端从而复位，这称为手动复位。 在实际应用系统中，有些外围芯片也需要复位，如果这些复位端的复位电平要求与单片机的要求一致，则可以与之相连。 单片机晶振电路 晶振是给单片机提 供工作信号脉冲的 ,这个脉冲就是单片机的工作速度。 比如 12M 晶单片机音乐播放器毕业论文 振 ， 单片机工作速度就是每秒 12M。 当然 ， 单片机的工作频率是有范围的 ， 不能太大 ， 一般 24M 就不上去了 ， 不然不稳定。 图 42为晶振电路。 图 41 复位电路 图 42 晶振电路 键盘接口 电路的 设计 单片机应用系统中的人机对话通道是用户为了对应用系统进行干预以及了解应用系统运行状态所设置的通道。 主要有键盘、显示器等通道接口。 在单片机应用系统中，为了控制系统的工作状态以及向系统中输入数据， 应用系统设单片机音乐播放器毕业论文 置键盘，用于系统复位，功能转换以及数字输入。 键盘的设置可以实现人机对话，借助键盘可以向计算机系统输入程序 、 置数、送操作命令、控制程序的执行走向等。 在本次设计中键盘由 P1口输入 , 按键设置： 1～ 4 四个数字键， A～ F 六个功能键。 数字键（ 1～ 4）： 用于输入 1～ 4共 4首 乐曲的 序列号。 功能键（ A～ F）： A 键：乐曲从 1～ 4按顺序播放 B 键：乐曲从 1～ 4循环播放 C 键： 循环播放某一乐曲 D 键： 从某一乐曲开始播放至最后一首乐曲 E 键：暂停 /播放 F 键：停止播放 各功能键（ A～ F）的意义与操作 : A 键：乐 曲从 1～ 4按顺序播放。 当用户按下 A 键后， LED 显示器清屏， 简易自动乐曲播放器 按照从头到尾的顺序自动播放预先设定的 1～ 4共 4首 乐曲，全部乐曲 播放完毕则停止。 B 键：乐曲从 1～ 4循环播放。 当用户按下 B 键后， LED 显示器清屏， 简易自动乐曲播放器 按照从头到尾的顺序自动循环播放预先设定的全部 乐曲。 C 键： 循环播放某一乐曲 当用户按下 C键后，并选定某一乐曲， 随即输入选定乐曲的序列号 (1～ 4)， 即按下 1～4 数字键之一， 简易自动乐曲播放器 对 选定的 某一乐曲 循环 播放。 D 键： 从某一乐曲开始播放至最后一首乐曲 当用户按下 D键后，并选定某一乐曲，随即输入选定乐曲的序列号 (1～ 4)， 即按下 1～4 数字键之一， 简易自动乐曲播放器就从选定的 某一乐曲开始 播放 ，直到乐曲播放完毕则停止。 E 键：暂停 /播放。 当用户按下 E 键时 ， 简易自动乐曲播放器打断正在 播放的某一乐曲，用户再次按下 E键时，该乐曲继续 播放。 F 键：停止播放。 当用户按下 F键时， 简易自动乐曲播放器终止正在 播放的某一乐曲。 本设计中按键作为输入部分 ,由 P1口输入。 单片机音乐播放器毕业论文 LED显示接口 电路的设计 在单片机应用系统中，使用的显示器主要有 LED 显示器（发光二极管显示器）。 这种显示器成本低廉，配置灵活，与单片机接口方便。 在本系统的设计中采用 LED 显示器。 LED 显示器由 8 位 LED 数码管组成，用于显示系统在各种不同条件下的状态。 用单片机驱动 LED 数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态显示，按译码方式分为硬件译码和软件译码。 静态显示是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将要显示的数据送出后不再控制LED，直到下次显示时再传送一次新的显示数据。 静态显示的数据稳定，占用 CPU 时间少。 动态显示要 CPU 时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据 会有闪烁 ，占用的 CPU 时间多。 这两种显示方式各有利弊：静态显示虽然数据显示稳定，占用很少的 CPU 时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的电路硬件较多；动态显示虽然闪烁，占用的 CPU 时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。 在本设计中由于显示部分比较简单，所以选用了静态显示方式 ， LED 显示器由 74LS373来驱动 ,为了扩展外部存储器 需一块 74LS373(地址锁存器 )。 LED 发光器件一般常用的有两类：数码管和点阵。 常用的数码管一般为 8字型数码管，分为 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP 八段，其中 DP为小数点。 数码管常用的有 10 根管脚， 每一段有一根管脚，另外两根管脚为一个数码管的公共端，两根之间相 连通。 数码管从电路上来看可分为共阴和共阳两种 ， 在本设计中用了共阳的 LED。 扬声器控制电路 的设计 扬声器控制电路用于发出不同频率的音调 ， 是在 口加一反相 器再连接到喇叭这样就可够成。 硬件原理图 通过以上分析，本次设计 的 音乐播放器的电路原理图如图 44所示。 单片机音乐播放器毕业论文 图 44 音乐播放器的原理图 单片机音乐播放器毕业论文 开机加电 显示等待提示状态 F 读取键盘 是否有键输入。 N 是否是 A 键。 Y 是否是 B 键。 N 是否是 D 键。 N Y A 键子程序 Y B 键子程序 关闭定时器 T0 、 T1 置定时器 T0 、 T1 工作方式 Y D 键子程序 是否是 C 键。 C 键子程序 N Y 第 5章 音乐播放器的软件设计 软件设计的重点在于定时中断的设计、键盘控制、显示的实现、乐曲的演奏等方面。 主 控 软件的 设计 与流程图 主模块是系统软件的框架。 本系统的主模块的程序框图可用 图 51来表示。 主控模块用于控制系统的工作。 该模块先初始化， 接着接受到复位信号后读取键盘信号，再调用各键子程序。 图 51 主 控 模块的 流程 图 主控程序主要源程序代码如下： START: MOV SP, 60H MOV TMOD, 11H MOV IE, 8AH MOV IP, 08H。 T1 中断优先于 T0中断 单片机音乐播放器毕业论文 中断入口 产生周期方波 启动定时器 T0 查频率表重装音频初值 中断返回 关闭定时器 T0 MOV TH1, 3CH MOV TL1, 0BH。 以上为系统初始化， T=50ms W1: MOV P2, 10001110B。 等待提示 F LCALL GETKEY CJNE A, 0FFH, W1 MOV A, B CJNE A, 0AH, W2 LCALL KEY_A。 输入键是 39。 A39。 ,转 KEY_A SJMP W1 W2: CJNE A, 0BH, W3 LCALL KEY_B。 输入键是 39。 B39。 ,转 KEY_B W3: CJNE A, 0CH, W4 LCALL KEY_C。 输入键是 39。 C39。 ,转 KEY_C W4: CJNE A, 0DH, W5 LCALL KEY_D SJMP W1。 输入键是 39。 D39。 ,转 KEY_D 定时中断服务子程序 的设计与流程图 定时器 T0 用于产生不同频率的音阶 ， 如图 52为定时器 T0 的中断服务子程序。 而定时器 T1 控制延时来实现不同的节拍 ， 定时时间设定为 50ms， 图 53为定时器 T1 的中断服务子程序。 图 52 定时器 T0 的中断服务 流程图 单片机音乐播放器毕业论文 中断入口 装入定时常数 = 3C 0B H 启动定时器 T1 节拍数减 1 中断返回 关闭定时器 T1 图 53 定时器 T1 中断服务 流程图 其程序如下所示 INT_T0: CLR TR0 ；定时器 0 中断子程序 MOV TL0, 20H MOV TH0, 21H CPL SETB TR0。