邵阳学院单片机课程设计（论文）I摘 要随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，丰富人们的日常生活。传统的音乐盒多是机械型的，发音单调且制作麻烦。本课程设计的音乐盒是以单片机为核心元件的电子式音乐盒，能演奏和旋音乐。控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。另外，还增设了歌曲序号、名称及音频震动效果，使音乐盒的功能更加丰富。关键词：电子音乐盒；单片机；选歌；歌名显示；音频震动效果邵阳学院单片机课程设计（论文）IIABSTRACTWith the development of human society, people are putting forward higher and higher request to the enjoyment of vision and audition. And a little musical box is able to create great memories, as well as enrich peoples daily life. That traditional musical boxes were almost mechanical, thus not only just make simple pitches but also increase difficulty in fabrication. This design based on MCU. As an electronical musical box, it can play chord music with powerful control function. Besides, the name of the song and the frequency spectrum of the rhythm are added to show on the LCD or LED at the same time, it makes the design function more ample.Key words: musical box; MCU; choose song; demonstrate song name; show frequency spectrum of the rhythm邵阳学院单片机课程设计（论文）目 录摘要.第 1 章 前 言.1第 2 章 电子音乐盒方案设计.22.1 电子音乐盒设计任务.22.2 总体功能框图.2第 3 章 音乐盒发音原理.33.1 播放音乐的原理.33.2 音符频率的产生.3第 4 章 硬件电路设计.64.1 部分元器件介绍.64.2 复位电路.84.3 频谱显示电路.84.4 歌名及制作人姓名显示电路.94.5 按键控制及歌曲播放电路.10第 5 章 软件设计.125.1 播放歌曲流程设计.125.2 LED 点阵显示流程设计.145.3 LCD 显示流程设计.14第 6 章 程序分析与设计.166.1 播放歌曲程序分析.166.2 LCD 显示程序分析.18邵阳学院单片机课程设计（论文）6.3 LED 点阵显示程序分析.18第 7 章 系统仿真.207.1 调试.207.2 仿真.217.3 程序调试中出现的问题及解决的办法.21总结.23参考文献.24致谢.25附录一 整体硬件电路图.26附录二 仿真完整效果图.27附录三 源程序代码.28邵阳学院单片机课程设计（论文）1第1 章 前 言传统的音乐盒多是机械音乐盒，其工作原理是通过齿轮带动一个带有铁钉的铁桶转动,铁桶上的铁钉撞击铁片制成的琴键，从而发出声音。但是，机械式的音乐盒体积比较大，比较笨重，且发音单调。水、灰尘等外在因素，容易使内部金属发音条变形，从而造成发音跑调。另外，机械音乐盒放音时为了让音色稳定,必须放平不能动摇，而且价格昂贵，不能实现大批量生产。本课程设计的音乐盒，是基于单片机设计制作的电子式音乐盒。与传统的机械式音乐盒相比更小巧，音质更优美且能演奏和弦音乐。电子式音乐盒动力来源是电池，制作工艺简单，可进行批量生产，所以价格便宜。基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。另外，还增设了歌曲名称及频谱显示，使音乐盒的功能更加丰富。本设计在 EDA 开发平台上利用单片机及汇编语言设计音乐硬件演奏电路，并定制单片机存储音乐数据，以一首乐曲为例，将音乐数据存储到单片机，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改单片机所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。邵阳学院单片机课程设计（论文）2第 2 章 电子音乐盒方案设计2.1 电子音乐盒设计任务（1) 利用 I/O 口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演 奏乐曲。（2) 采用 LCD 显示信息（歌曲名、制作人姓名等）。（3) 采用 LED 点阵显示歌曲播放音频振荡。 （4) 可通过功能键选择乐曲。2.2 总体功能框图图 2-1 电子音乐盒功能框图串行接口AT89C51AT89C51复位电路频谱显示复位电路LCD 歌名 显示LCD 显示 制作人名 字 按键选择 歌曲扬声器播 放歌曲邵阳学院单片机课程设计（论文）3第 3 章 音乐盒发音原理3.1 播放音乐的原理发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素，一个是音调，另一个是音符。首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定，同时也与声