基于AT89C52的音乐播放器课程设计报告分析.pdf
《基于AT89C52的音乐播放器课程设计报告分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于AT89C52的音乐播放器课程设计报告分析.pdf(19页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、1 湖南商学院 课 程 设 计 题目基于单片机的音乐播放器设计 学生姓名 学号 学院 专业班级 指导教师 职称 年月 2 目录 摘要: . 1 关键词: . 1 1 设计任务 . 1 2 总体设计方案 . 1 2.1 电路图原理 . 2 3 各单元电路的设计. 2 3.1 晶振时间电路设计 2 3.2 输入电路设计 . . 3 3.3 输出电路设计 . 3 4 元器件的选择 . 4 4.1 单片机 . . 4 4.2 晶振 6 4.3 三极管 . 6 4.4 蜂鸣器 . . 7 5 电路的仿真分析 . 8 5.1 电路的组装 . 9 5.2 电路的调试 10 6 心得体会 . . 10 参考资
2、料 . . 11 附录 1 : 元件清单 12 附录 2 :音乐播放器系统主程序源代码 . 12 1 基于单片机的音乐播放器设计 摘要:本设计是基于AT89C52单片机的音乐播放器的程序设计。该音乐播 放器是一个依据单片机技术原理,通过PROTEUS 仿真软件对硬件电路进行 仿真制作以及利用KEIL 软件对音乐播放器源程序进行C语言编译,而设计 制作出的一个多功能数字音乐播放器。该音乐播放器通过控制单片机内部 的定时器来产生不同频率的方波,驱动喇叭发出不同音调的音乐。该程序 通过把乐谱转化成相应的定时常数来驱动发音设备演奏出悦耳动听的音 乐。 本音乐盒一共设计了五首歌曲,音乐播放器可以循环播放
3、五首歌曲片 段,音乐播放器也可以通过按键选择播放上一首或者下一首。 关键词: 音乐播放器; AT89C52 ;KEIL;PROTEUS。 1 设计任务 (1) 音乐播放器可以循环播放五首歌曲片段,五首歌分别为梁祝、 新年好、 两只老虎、 生日快乐和隐形的翅膀 。 (2)音乐播放器也可以通过按键选择播放上一首或者下一首。 2 总体设计方案 根据音乐播放器系统的功能与组成,进行系统分析,系统除单片机核 心部分外还需要与按键连接以接收输入指令,通过连接扬声器使其发出音 乐。 2 图 1 电路框架图 2.1 电路图原理 开始要定义音频输出端口,以及每首歌的入口地址;然后对定时器初 始化,确定工作方式,
4、赋初值,开放中断,启动定时器工作;对音频输出 端口初始化;设置音节起始位置和节拍间距,把音节和节拍的入口地址信 息存放在固定存储单元中;将取出的音符数+节拍数保存在存储单元中;并 循环读取歌曲的节拍编码;并由中断来控制音乐的播放到上一曲,或者下 一曲。 3 各单元电路的设计 3.1 晶振时间电路设计 晶振电路由两个 30pF的电容和一个 12Mhz的晶体振荡器组成。晶振电 路如图 3 所示。节点 1 与单片机的 XTAL2相连接,节点 2 与单片机的 XTAL1 相连接,从而为单片机提供时间信号,为音乐的播放节拍控制提供基本时 间单位。当晶体振荡频率为12MHz ,定时器工作在方式1 下。在音
5、乐播放器 实际设计时,由于所选用的单片机开发板上已具备晶振电路,故而不再另 外焊接晶振电路,而是直接接入使用。 AT89C52 输出电路: 喇叭 晶振时间 电路 输入电路: 按键 3 图 2 晶振电路 设计 3.2 输入电路设计 歌曲选择电路由按键上一曲(P3.2 接口)和按键下一曲 (P3.3 接口) 连 接单片机组成,且单片机为低电平时按键按下。输入电路如图3 所示。 图 3 输入电路设计 3.3 输出电路设计 发声电路由数字扬声器连接P2.3 接口实现音乐的输出,由控制电路发 出操作指令后,单片机调用相应程序,并将音乐信号由P2.3 口输出,通过 三极管放大电流以驱动扬声器发出美妙的音乐
6、,输出电路如图4 所示。 4 图 4 输出电路设计 4 元器件的选择 此次设计中用到了AT89S52单片机、晶振、三极管、蜂鸣器等等。 4.1 单片机 AT89C52的工作原理: AT89C52 为 8 位通用微处理器,采用工业标准的 C51 内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会 聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据 RAM 及外部 接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信 号 IR 的接收解码及与主板CPU 通信等。主要管脚有:XTAL1 (19 脚) 和 XTAL2 (18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz
7、 晶振。RST/Vpd (9 脚)为 复位输入端口, 外接电阻电容组成的复位电路。VCC (40 脚)和 VSS (20 脚) 为供电端口,分别接 +5V 电源的正负端。 P0P3 为可编程通用I/O 脚,其 功能用途由软件定义,在本设计中,P0 端口(3239 脚)被定义为N1 功 能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚定义为 IR 输入端, 10 脚和 11 脚定义为 I2C 总线控制端口,分别连接N1的 SDAS (18 脚)和 SCLS (19 脚)端口, 12 脚、27 脚及 28 脚定义为握手信号功能端口,连 接主板 CPU 的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整
8、状态进入的控 5 制功能。 主要性能: 1、兼容 MCS51 指令系统 2、8kB可反复擦写 (大于 1000 次)Flash ROM ; 3、32 个双向 I/O 口; 4、256x8bit 内部 RAM ; 5、3 个 16 位可编程定时 / 计数器中断; 6、时钟频率 0-24MHz ; 7、2 个串行中断,可编程UART 串行通道; 8、2 个外部中断源,共8 个中断源; 9、2 个读写中断口线, 3 级加密位; 10、低功耗空闲和掉电模式,软件设置睡眠和唤醒功能; 11、有 PDIP、PQFP 、TQFP及 PLCC等几种封装形式,以适应不同产品的需 求。 图 5 单片机引脚排列 6
9、 4.2 晶振 晶振作用:给单片机正常工作提供稳定的时钟信号。 原理:在石英晶体的两个极板上加一个电场,晶片会产生机械变形, 对极板施加机械力使其变形,又会在极板上产生相应的电荷,这叫压电效 应。如果在两个极板上加上交变的电压,晶片便会产生机械变形震荡,同 时这种机械震荡还会产生交变的电场(比较的微小),但是当外加交变的电 压的频率与晶片固有的频率(由其形状和尺寸决定)相等时,机械振动的 幅度会加剧,产生交变电场也增大。叫做压电谐波。 即使去掉晶振,电路照样的能振荡,并且如果把那两个电容改成可调 电容的话也能得到想要的某个频率,那还要晶振干什么:晶振、陶瓷谐振 槽路、RC振荡器以及硅振荡器是适
10、用于微控制器的四种时钟源。针对具体 应用优化时钟源设计依赖于以下因素:成本、精度和环境参数。RC振荡器 能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内 精度较差,会在标称输出频率的5% 至 50% 范围内变化;但相对RC振荡器而 言,基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较 低的温度系数。 4.3 三极管 该设计选用的三极管是NPN 型 8050, 三极管最基本的作用是放大作用, 它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量 守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量。三极管有一个重要参数就 是电流放大系数。当三极管的基极上加一个微小的电
11、流时,在集电极上 可以得到一个是注入电流 倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极 电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的 变化,这就是三极管的放大作用。如图6 为 NPN8050 的结构。 7 图 6 NPN8050 结构图 4.4 蜂鸣器 蜂鸣器的作用就是输出音频。将电信号转换成声音信号,以此来发出 声音。 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 音强度有关。对一定强度的纯音,音调随频率的升降而升降;对一定频率 的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降,高频纯音的音调却随强度增
12、加而上升。另外,音符的频率有所不同。基于上面的内容,这样就对发音 的原理有了一些初步的了解。音符的发音主要靠不同的音频脉冲。利用单 片机的内部定时器 / 计数器 0, 使其工作在模式 1,定时中断,然后控制 P0.3 引脚的输出音乐。只要算出某一音频的周期(1/ 频率) ,然后将此周期除以 2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就 将输出脉冲的I/O 反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O 反相,就可 在 I/O 脚上得到此频率的脉冲。如下表1。 8 表 1 简谱对应的简谱码、T 值、节拍数 5 电路的仿真分析 图 7 Proteus仿真原理图 简谱发音简谱码T 值
13、节拍码节拍数 5 低音 SO 1 64260 1 1/4 拍 6 低音 LA 2 64400 2 2/4 拍 7 低音 TI 3 64524 3 3/4 拍 1 中音 DO 4 64580 4 1 拍 2 中音 RE 5 64684 5 1又 1/4 拍 3 中音 MI 6 64777 6 1又 1/2 拍 4 中音 FA 7 64820 8 2 拍 5 中音 SO 8 64898 A 2又 1/2 拍 6 中音 LA 9 64968 C 3 拍 7 中音 TI A 65030 F 3又 3/4 拍 1 高音 DO B 65058 2 高音 RE C 65110 3 高音 MI D 65157
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 AT89C52 音乐 播放 课程设计 报告 分析
链接地址:https://www.31doc.com/p-4736597.html