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基于单片机的数字音乐盒设计
摘 要

传统音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以AT89C51单片机为核心元件，配有LCD显示器，4*2键盘，蜂鸣器和直流可调稳压电源等电子式音乐盒，具有体积小，重量轻，功能多，外观效果多彩，使用方便等优点，并具有一定的商业价值。
本文分析并记录了基于51单片机的音乐播放器的硬件电路和相应软件的具体设计过程，包括音乐子程序的设计、显示子程序和按键子程序的设计，并且在最后详细的介绍了系统的调试和仿真的具体过程，以及一些注意事项。

关键词：AT89C51； 数字音乐盒； 单片机

目 录

1 绪论
1.1 设计目的及意义
1.2设计内容与要求
2系统硬件设计（分模块介绍原理）
2.1总体方案设计（画出总体设计框图并简单介绍）
2.2 时钟电路设计
2.3 复位电路设计
2.4 按键电路设计
2.5 显示电路设计
3系统软件设计（说明设计思路，画出程序流程图，写出源程序）
3.1主程序流程图设计
3.2子程序流程图设计
3.3 源程序
4系统调试与仿真
4.1 proteus简介（系统调试）
4.2 仿真
5 总结
参考文献

1绪 论
1.1 设计的目的
随着人们的生活越来越多姿多彩，音乐也逐渐的成为人们生活中重要的一部分,闲暇时光，听一听音乐，可以使我们的精神得到很好的放松。所以，听音乐已经是人们生活中不可或缺的一部分，尤其是现在的年轻人。正因为如此，人们对于视听方面的享受提出了更高的要求。而传统的音乐盒多是机械型的，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。它们体积庞大沉重，发音单调不悦耳，播放时不可随意移动，价格昂贵，并不能实现大批量生产。另外水、灰尘等外在因素，很容易使内部金属发音条变形，从而造成发音跑调。
但是基于单片机的数字音乐盒，与传统的机械式音乐盒相比具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化、使用方便和外观绚丽多彩等优点。而近些年来，因为单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性, 单片机的应用也越来越广泛，它已经溶入现代人们的生活中,成为不可或缺的一部分。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在设计过程中，要根据具体的硬件结构，再加以与之相匹配的软件相结合，才可设计出预想的成果。
数字音乐盒能演奏多种音乐，可根据需要直接选歌，还可根据存储容量的大小，尽可能多的存储歌曲，使用较方便。另外还可增设开机欢迎字符和歌曲序号显示等功能，使音乐盒的功能更加丰富多彩，运行也较稳定,其优点是硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的实用和参考价值。
1.2 设计的内容及要求
本文中的设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、蜂鸣器,电源电路以及显示电路组成。具体设计内容如下：
1．以单片机为核心设计一个数字音乐盒，盒内存有3首乐曲，每首不少于30s。
2．采用LCD显示乐曲信息，开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号及时间。
3．可通过按下功能键k1、k2、k3之一，选择3首乐曲中的1首，然后按下播放暂停键控制歌曲的播放或暂停，并另设控制歌曲的上、下首键和开机键。
本文中的设计还要求使用KEIL编程软件和PROTEUS仿真软件的联调，并且对所设计的音乐盒源程序进行编程、调试以及音乐盒硬件进行仿真、调试。

2系统硬件设计
2.1总体方案设计
本文中的设计用到了AT89C51单片机，4*2键盘，蜂鸣器，16*2 LCD，直流可调稳压电源。总体设计框图见图1。当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的音频脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T1，并驱动LCD，显示乐曲播放的序号及时间。

AT89C51
单片机

LCD显示
电路

晶振复位
电路

按键输入

蜂鸣器
电源电路

图１ 总设计框图

2.2 时钟电路设计
2.3 复位电路设计
2.4 按键电路设计
2.5 显示电路设计

3程序软件设计
3.1主程序流程图
根据设计的要求和硬件的电路画出程序流程图，如图12所示，主程序开始,液晶初始化、清屏、内存初始化等变量及LCD接口初始化，还有计数器T0、定时器T1初始化。完成初始化后，等待按键，是否有按键按下?若开机键按下LCD显示WELCOME字符，若无开机键按下，处以等待状态。完成开机后，继续等待按键，若有按键按下，LCD显示歌曲序号及播放时间，并转到按键对应的程序执行，若无按键按下，处以等待状态。当按键按下后相应的程序执行完，转到“等待是否有按键按下？”处。
依据按键码播放所选歌曲
Y
LCD显示英文欢迎字符“WELCOM！”
等待按键，是否有按键？
包括上、下首键
播放和暂停键
歌曲序号和播放时间显示在LCD上
Y
N
主程序开始
变量、LCD接口初始化
初始化计数器T0，定时器T1
LED彩灯点亮
等待开机键，
是否有开机键？
N

图2 主程序流程图
3.2源程序
4 系统调试与仿真
4.1 系统调试
4.2仿真结果

5 总结

参考文献