发布时间 : 星期日 文章电子音乐盒的设计更新完毕开始阅读ae392e0cbdeb19e8b8f67c1cfad6195f302be828
2设计方案
2.1任务分析
本设计是以AT89C51芯片的电路为基础，外部加上放音设备，从而来实现音乐演奏控制器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美的音乐。该软，硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值。 2.2方案设计 1.硬件方案
根据设计的要求可知，系统的硬件原理框图如图2.1所示。
晶振电路复位电路键盘电路AT89C51蜂鸣器 图2.1 系统的硬件原理框图
以AT89C51为核心，通过单片机的定时器产生一定长度的方波，方波脉冲驱动蜂鸣器发声。要产生音频脉冲，只需算出某一音频的周期（1/音频），然后取半周期的时间定时。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口反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器发声，放出歌曲。
2. 软件方案
(1)主程序流程图
开始系统初始化 扫描键盘得到键值蜂鸣器选曲发音扫描键盘主程序流程如下：首先对系统进行初始化，单片机扫描键盘得到键值，若得到的键值为1，即count2=1时，蜂鸣器播放第一首歌曲；若得到的键值为2，即count2=2时，蜂鸣器播放第二首歌曲；若得到的键值为3，即count2=3时，蜂鸣器播放第三首歌曲。在播放歌曲的过程中继续扫描键盘，若按下暂停键，则count2=0,蜂鸣器停止播放歌曲。 是暂停键是否按下否继续放音结束
图2.2 主程序流程图
(2)音乐播放程序流程图
开始创建新的频率表计算歌曲长度读音符求出发音长度蜂鸣器发声否判断音符是否读完或暂停键是否按下是蜂鸣器停止发声结束
图2.3 音乐播放程序流程图
音乐播放流程如下：选定了歌曲后，蜂鸣器便要播放音乐了，首先创建频率表，计算歌曲长度，读音符，求出发音长度，定时器控制蜂鸣器发声，在发声的过程中判断音符是否读完或暂停键是否按下。若没有读完或者暂停键没有按下，继续读音符；若音符读完或者暂停键按下，蜂鸣器停止发声。
3 系统硬件设计
3.1整体电路设计
图3.1 电子音乐盒整体电路
AT89C51为核心，通过单片机的定时器产生一定长度的方波，方波脉冲驱动蜂鸣器发
声。要产生音频脉冲，只需算出某一音频的周期（1/音频），然后取半周期时间定时。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口反相，就可在I/O 脚上得到此频率的脉冲。当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器发声，放出歌曲。
3.2时钟电路设计
图3.2 单片机时钟电路
单片机需要一个时间基准来为各种操作提供秩序，此电路叫时钟电路，采用不同的接线方式可以获得不同时钟电路，有内部时钟电路和外部时钟电路。如上图所示，外部时钟电路会使电路复杂，故采用的是内部时钟电路。时钟电路在单片机的外部通过XTAL1,XTAL2 这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,构成稳定的自激振荡器。本系统采用的为12MHz的 晶振,一个机器周期为1us,C1,C2为30uF。
3.3复位电路设计
图3.3单片机复位电路
复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。
复位电路分为上电自动复位和按键手动复位,如图所示。RST引脚是复位信号的输入端,复位信号是高电平有效.这次采用的是手动复位，复位通过电容C3和电阻R1来实现,按键手动复位是图中复位键来实现的。
3.4键盘电路设计
图3.4单片机键盘电路