基于51单片机的电子八音盒详细设计步骤(共13页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上一、 设计目的利用8052单片机结合内部定时器设计一个八音盒，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。二、 设计要求 其基本功能为：1，使用LED显示器来显示目前演奏的歌曲编号；2，具有8个按键操作来选择演奏哪一首歌曲；3，内建8首歌曲旋律，按下单键可以演奏歌曲。三、 设计器材 T89C52单片机、晶振、八个按键、二位一体共阳极数码管、电阻电容若干、导线。四、 设计方案及分析设计思路：(1) 选择8052单片机，通过T0定时中断，并配合P2.0引脚输出音频频率。(2) P2.0引脚输出接蜂鸣器。(3) 通过P0口接LED。(4) P1口接键盘，输入歌曲号。音符产生方法：不

2、同的音调有不同的频率。频率不同，音调也就不同。利用定时器，使其工作在模式1，定时中断，然后控制P2.0引脚的输出每次取反，就可以在P2.0的引脚输出相应的方波频率。改变计数初值，就改变了频率。定时器的定时时间等于半个周期，定时时间到就输出脉冲取反，重复此过程，就可在P2.0引脚得到一音频的脉冲。如：中音1的频率=523HZ，周期T=1/523=1912us；定时器的定时时间为：T/2=1912/2us=956us；计算得TH0,TL0的计数初值THTL=64580下面是个音符计数初值音符THTL音符编码低音50F66FH1低音60F724H2低音70F81BH3中音10F88FH4中音20F9

3、5EH5中音30FA17H6中音40FA6BH7中音50FB08H8中音60FB92H9中音70FC0EHA高音10FC4BHB高音20FCAFHC高音30FD0CHD高音40FD36HE高音50FD84HF节拍产生方法：音乐中的节拍用延时时间产生。假设1/4拍执行一次延时程序，这1/2拍就执行两次延时程序，所以只要求出1/4延时时间，其余的节拍就是他的倍数。为方便记谱，将节拍数也进行编码，如下：节拍编码节拍11/421/233/441建立曲谱编码表：编谱用8位编码，高4位代表音符，低4位代表节拍。如5 6中音5，中音6，都是1/2拍，则编码为：82H 92H程序清单：#include #de

4、fine uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned longsbit SPEAK = P20;/接蜂鸣器管脚uchar th0_f; uchar tl0_f; uchar code SEG10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x67;uchar code jie88=12,14,16,17,19,21,23,24;/*中断函数*/timer0() interrupt 1 TL0=tl0_f;TH0=th0_f; SPEAK =SPEAK; /取

5、反音乐输出IO/*T0的值,及输出频率对照表*/uchar code freq36*2=0xA9,0xEF,/00220HZ ,1 /00x93,0xF0,/00233HZ ,1#0x73,0xF1,/00247HZ ,20x49,0xF2,/00262HZ ,2#0x07,0xF3,/00277HZ ,30xC8,0xF3,/00294HZ ,40x73,0xF4,/00311HZ ,4#0x1E,0xF5,/00330HZ ,50xB6,0xF5,/00349HZ ,5#0x4C,0xF6,/00370HZ ,60xD7,0xF6,/00392HZ ,6#0x5A,0xF7,/00415H

6、Z ,70xD8,0xF7,/00440HZ 1 /120x4D,0xF8,/00466HZ 1# /130xBD,0xF8,/00494HZ 2 /140x24,0xF9,/00523HZ 2# /150x87,0xF9,/00554HZ 3 /160xE4,0xF9,/00587HZ 4 /170x3D,0xFA,/00622HZ 4# /180x90,0xFA,/00659HZ 5 /190xDE,0xFA,/00698HZ 5# /200x29,0xFB,/00740HZ 6 /210x6F,0xFB,/00784HZ 6# /220xB1,0xFB,/00831HZ 7 /230xE

7、F,0xFB,/00880HZ 10x2A,0xFC,/00932HZ 1#0x62,0xFC,/00988HZ 20x95,0xFC,/01046HZ 2#0xC7,0xFC,/01109HZ 30xF6,0xFC,/01175HZ 40x22,0xFD,/01244HZ 4#0x4B,0xFD,/01318HZ 50x73,0xFD,/01397HZ 5#0x98,0xFD,/01480HZ 60xBB,0xFD,/01568HZ 6#0xDC,0xFD,/01661HZ 7 /35 ;/*音乐符号串解释函数*/入口:要解释的音乐符号串,输出的音调串,输出的时长串changedata(uc

8、har *song,uchar *diao,uchar *jie)uchar i,i1,j;char gaodi; /高低+/-12音阶uchar banyin;/有没有半个升音阶uchar yinchang;/音长uchar code jie78=0,12,14,16,17,19,21,23; /C调的7个值*diao=*song;for(i=0,i1=0;)gaodi=0; /高低=0banyin=0;/半音=0yinchang=4;/音长1拍if(*(song+i)=|) | (*(song+i)= ) i+; /拍子间隔和一个空格过滤switch(*(song+i)case ,: ga

9、odi=-12;i+;/低音break;case : gaodi=12;i+; /高音break;if(*(song+i)=0) /遇到0结束*(diao+i1)=0; /加入结束标志0*(jie+i1)=0;return;j=*(song+i)-0x30; i+; /取出基准音j=jie7j+gaodi; /加上高低音yinc: switch(*(song+i)case #: /有半音j加一个音阶i+;j+;goto yinc;case -: /有一个音节加长yinchang+=4;i+;goto yinc;case _: /有一个音节缩短yinchang/=2;i+;goto yinc;c

10、ase .: /有一个加半拍yinchang=yinchang+yinchang/2;i+;goto yinc;*(diao+i1)=j; /记录音符*(jie+i1)=yinchang; /记录音长i1+; /*奏乐函数*/入口:要演奏的音乐符号串void play(uchar *songdata)uchar i,c,j=0;uint n;uchar diaodata48; /音调缓冲uchar jiedata48; /音长缓冲changedata(songdata,diaodata,jiedata); /解释音乐符号串TR0=1;while(P1=0xff)for(i=0;diaodata

11、i!=0;i+) /逐个符号演奏tl0_f=freqdiaodatai*2; /取出对应的定时值送给T0th0_f=freqdiaodatai*2+1;for(c=0;cjiedatai;c+) /按照音长延时for(n=0;n29500;n+); /29500if(P1!= 0xff)/(!K1)|(!K2)|(!K3)|(!K4)/发现按键,立即退出播放TR0=0;return; TR0=0;for(n=0;n460;n+); /音符间延时TR0=1;TR0=0;/茉莉花uchar code molihua=33_5_6_1_1_6_|55_6_5-|33_5_6_1_1_6_|55_6_

12、5-| 5553_5_|665-|32_3_53_2_|11_2_1| /3_2_1_3_2.3_|56_1_5-|23_5_2_3_1_,6_|,5-,61| /2.3_1_2-1_,6_|,5- ;/世上只有妈妈好 uchar code mamahao= 6.5_35|16_5_6-|35_6_53_2_|1_,6_5_3_2-| 2.3_55_6_|321-|5.3_2_1_,6_1_|,5- ;/小毛驴uchar code xiaomaolv=1_1_1_3_|5_5_5_5_|6_6_6_1|5-| 4_4_4_6_|3_3_3_3_|2_2_2_2_|5-;/我是一只菠萝uchar

13、 code boluo=1-|2_4_3_2_55|5_6_3_4_22|2_4_3_2_1_1_7_6_|5_4_2_3_11|2_4_3_2_55|5_6_3_4_22|2_4_3_2_1_5_2_3_|1-|;/小星星uchar code xiaoxingxing=1155|665-|4433|221-|5544|332-|5544|332-|1155|665-|4433|221-|;/春天在哪里uchar code chuntian=3_3_3_1_|,5,5_|3_3_3_1_|3-|5_5_3_1_|,5_,5_,5|,6_,7_1_3_|2-| 3_3_3_1_|,5,5_|3_

14、3_3_1_|3-|5_6_5_6_|5_4_3_1_|,5_3_|2_1_;/两只老虎uchar code laohu=1231|1231|345-|345-| 5_6_5_4_31|5_6_5_4_31| 151-|151-;/就是爱你uchar code jiushiaini=3_2_3_4_5,7_1_|11_7_7 5_6_|66_5_5_3_2_1_3_|4_,6_,7_1_32|3_2_3_4_5,7_1_|11_7_7_3_|3-6_|5_4_.4_5_5-|4_,6_ ,7_1_32._1_|;/黑白配uchar code heibai=32345-|1,7123-|3,5,

15、611-|;/找朋友uchar code zhaopeng=5_6_5_6_|5_6_5|5_1_7_6_|5_6_5;/数鸭子uchar code shuya=313_3_1|3_3_5_6_5-|6_6_5_5_4_4_4|2_3_2_1_2;/欢乐颂uchar code huanle=3345|5432|1123|322-|3345|5432|1123|211-|;/一分钱uchar code yifen=51|6_1_5|3_5_2_3_|5|3_5_6_1_|5_6_5_3_|5_13_2;/乐谱方式输入的音乐播放/*主函数*/void main(void)P1=0xff;P0=SE

16、G0;TMOD = 0x01; /使用定时器0的16位工作模式TR0 = 0;ET0 = 1;EA = 1;while(1) switch(P1) case 0xfe: while(P1=0xfe);P0=SEG1;play(molihua);SPEAK=0;break;/0 按下相应的键显示相对应的码值 case 0xfd: while(P1=0xfd);P0=SEG2;play(yifen);SPEAK=0;break;/1 case 0xfb:while(P1=0xfb) ;P0=SEG3;play(mamahao);SPEAK=0;break;/2 case 0xf7:while(P1

17、=0xf7) ;P0=SEG4;play(xiaomaolv);SPEAK=0;break;/3 case 0xef:while(P1=0xfe) ;P0=SEG5;play(laohu);SPEAK=0;break;/4 case 0xdf:while(P1=0xdf) ;P0=SEG6;play(huanle);SPEAK=0;break;/5 case 0xbf:while(P1=0xbf) ;P0=SEG7;play(chuntian);SPEAK=0;break;/6 case 0x7f:while(P1=0x7f) ;P0=SEG8;play(zhaopeng);SPEAK=0;b

18、reak;/7 default: break; TR0 = 0;五、 问题分析与解决方法问题一：仿真问题 仿真图画好之后，开始运行，数码管和发光二极管都没有反应。仔细检查了下，是因为仿真图部分电路没有连接完整，不能接收数据，所以数码管和发光二极管都不工作。当我们把仿真图完善好了，数码管显示的是乱码，发光二极管也不按顺序发光，经检查是软件程序问题（在下面程序问题中解决）。老师所发器件和我们仿真时所用器件不同，我们仿真所用的是七段共阴极数码管，而老师所发的是二位一体共阳极数码管，将相应程序也改了之后，再次用proteus进行仿真，一切顺利。问题二：软件问题在编写软件时候遇到最大的障碍还是对单片机的

19、内部结构不熟悉，第一次写出来的程序加载到51上以后，数码管没有按规定显示，检查很多遍语法上都没有问题，经过查资料、组员一起探讨，多次修改，最后终于写出了非常理想的程序。问题三：硬件问题。 我们按照仿真图焊接电路，通过查阅资料，了解了所发的数码管是二位一体共阳极数码管，在网上没有相关的管脚图，我们用一个10K电阻和数码管相连加在电源上测各个引脚所代表的数码段，弄清楚了数码管各管脚的接法，之后才将电路连接完毕。接上5V电压之后，数码管无显示，发光二极管发光暗淡。我们用电源接电阻的方式检查了数码管，数码管各段显示正常；然后用万用表检查了发光二极管，发光二极管正常。我们以为电压过低，所以增大了电压，但是从机被烧坏了。我们换了从机之后，又一步步检测电路，发现有根导线是坏的，换了导线之后，接上电源，电压5V，功能终于实现了。我们设计的功能是乙机发送数据，甲机接收显示反馈给乙机，控制乙机的LED灯显示。老师要求发送端要接收反馈信号并用数码管显示，由于电路板都焊好了，老师要求的功能我们只是用仿真实现了。所以最后的仿真图和硬件电路不太一样。六、 设计结果电路仿真图：实物图：专心-专注-专业