1、单片机原理与应用课程设计论文课题名称： 电子音乐播放器 学生学号： 1404201114 专业班级： 通信 03 班 学生姓名： 秦重双 学院名称： 电气信息学院 指导教师： 许 楠 完成日期： 2016 年 12 月 25 日武汉工程大学单片机课程设计论文I摘 要本设计是一个基于 STC89C51 系列单片机的音乐播放器，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个电子音乐播放器。该音乐播放器主要由按键电路、发声电路、显示电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。利用按键进行音调选择，即不同的按键产生不同的音调，蜂鸣器发出 1234567 音调，并在数码管上显示。编写 2
2、支歌曲，通过单片机板子上的数字按键对音乐播放的曲目进行控制，并且通过数码管将播放的音乐进行区分，从而实现简单的音乐播放功能。本设计利用 KEIL 编程软件对音乐播放器源程序进行编程并调试，配合 PROTEUS 仿真软件对硬件进行仿真调试。本播放器具有电路简单，功能强大，易于拓展等特点。关键词：单片机；音乐播放器；蜂鸣器；数码管武汉工程大学单片机课程设计论文IIAbstractThis design is a STC89C51 series microcontroller based music player, according to the principle of single-chip
3、technology, through the hardware circuit and software compilation, design and production of an electronic music player. The music player is mainly composed of a key circuit, a sounding circuit, a display circuit, a reset circuit, a clock circuit and a buzzer. The use of key tone selection, that is,
4、different keys to produce different tones, buzzer issued 1234567 tones, and displayed on the digital tube. Write 2 songs, the number of buttons on the microcontroller board to play the music tracks control, and through the digital tube will play the music to distinguish, so as to achieve a simple mu
5、sic playback. This design uses KEIL programming software for music player source programming and debugging, with PROTEUS simulation software to debug the hardware simulation. The player has a simple circuit, powerful, easy to expand and so on.Key words: SCM; music player; buzzer; digital tube武汉工程大学单
6、片机课程设计论文III目 录摘 要IABSTRACT第 1 章 绪论 11.1 设计目的11.2 设计要求1第 2 章 设计原理12.1 总体设计方案22.2 单元电路设计2第 3 章 软件程序设计73.1 音乐编码程序73.2 音乐播放程序113.3 主程序16第 4 章 功能册数20总结 21致谢22参考文献23附录 原理图24武汉工程大学单片机课程设计论文1第 1章 绪 论1.1 设计目的目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，全自动洗衣机的控制，以及程
7、控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。在音乐播放方面，利用单片机储存音乐，控制播放也越来越广泛。为了更好的掌握单片机的应用，用单片机设计一个电子音乐播放器。这样可以有效地将理论知识与实践相结合1.2 设计要求设计一个电子音乐播放器，利用按键进行音调选择，即不同的按键产生不同的音调，蜂鸣器发出 1234567 音调，并在数码管上显示。编写 2 支歌曲，通过单片机板子上的数字按键对音乐播放的曲目进行控制，并且通过数码管将播放的音乐进行区分，从而实现简单的音乐播放功能。武汉工程大学单片机课程设计论文2第 2章 设计原理2.1 总体设计方案本系统以 89C51 单片机为控制核心，以按键开关为控制元
8、件，以蜂鸣器和共阴极数码管为执行元件，再结合 12MHz 的晶振电路，共同构成音乐播放器系统，如图 2-1 所示。图 2-12.2 单元电路设计2.2.1 单片机最小系统最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。STC89C51 单片机最小系统复位电路的极性电容 C1 的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用1030uF，STC89C51 单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。STC89C51 单片机最小系统晶振 X1 可以采用 6MHz 或者 11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，STC89C51 单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频
9、率越大处理速度越快。STC89C51 单片机最小系统起振电容 C2、C3 一般采用 1533pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好；P0 口为漏极开路输出，作为输出口时需加上拉电阻，阻值一般为 10K。单片机最小系统，其实就是能使单片机工作的最少的器件构成的系统。 武汉工程大学单片机课程设计论文3（1）复位电路：复位电路工作原理如图 2-2 所示。VCC 上电时，电容 C3 充电，在R7 电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，电容 C3 充满，R7 电阻上电流降为0，电压也为 0，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下复位键，电容 C3 放电；松手后，电容 C3 又在充电，在
10、 R7 电阻上出现电压，使得单片机再次复位，几个毫秒后，单片机进入工作状态。图 2-2 复位电路（2）晶振电路：晶振电路原理如图 2-3 所示。系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。STC89C51 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容 C2 和 C3 构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，
11、以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。武汉工程大学单片机课程设计论文4图 2-3 晶振电路2.2.2、单片机外设电路 STC89C51 单片机外设电路主要包括：LED 灯、数码管、按键和蜂鸣器等。 （1）数码管：单片机的 P1 口和 P0 口的共同控制数码管电路，实验板上的八段数码管采用了共阳型。共阳数码管在应用时应将公共极接到正电源端，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮，如图 2-4 所示。图 2-4 显示电路（2）压电式蜂鸣器：压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成，有的压电式蜂鸣器
12、外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后多谐振荡器起振输出 1.52.5KHz 的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声，如图 2-5 所示。 武汉工程大学单片机课程设计论文5图 2-5 发声电路（3）独立按键、矩阵键盘和中断系统：通常，独立按键按下的时候，总是在按下的瞬间存在着一定的干扰信号，按下之后就基本上进入了稳定的状态。具体的一个按键从按下到释放，需要排除干扰信号，在程序设计时，从按键被识别按下之后，加以延时，就可以避开干扰信号，从而提高了系统的可靠性。矩阵键盘又称行列键盘，它是用四条 I/O 线作为行线，四条 I/O 线作为列线组成的键盘，在行线和列线的
13、每个交叉点上设置一个按键，这样键盘上按键的个数就为 4*4 个，如图 2-6 所示。独立按键具有编程简单但占用 I/O 口资源的特点，不适合在按键较多的场合应用。在实际应用中经常要用到输入数字、字母等功能键盘等，一般都需要多个按键，在这种情况下如果用独立按键显然浪费 I/O 口资源，因此矩阵键盘的应用和其特殊的行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中 I/O 口的利用率。中断系统就是中断保护断点，即保存下一即将要执行的指令的地址，把这个地址送入堆栈，然后寻找中断入口，根据 5 个不同的中断源所产生的中断，查找5 个不同的入口地址。在这 5 个入口地址处存放有中断处理程序，继而执行中断处理程序，执行完中断指令后，就从中断处返回到主程序，继续执行。武汉工程大学单片机课程设计论文6图 2-6 键控电路2.2.3、 总体设计电路
