单片机按键控制定时器选播多段音乐

郑州科技学院

单片机课程设计

题 目 学生姓名专业班级学 号院 （系）指导教师完成时间

按键控制定时器选播多段音乐

张三 15级物联网一班 201566666 信息工程学院 王 年6月8日

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2017

一、背景介绍

如今，电子技术获得了飞速的发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步想着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路装化等几个方面发展。

单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU、内存、并行总线。还有和硬件作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是很低的。

利用单片机实现音乐播放有很多要点，例如外部电路简单，控制方便等，因而备受广大单片机爱好者的喜爱。通过音乐播放器的设计方案，掌握C语言的编写方法。并熟练的运用80C51单片机定时器产生固定频率的方波信号，推动喇叭发出旋律，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律，最重要的是自己还可以通过程序设计输入自己喜欢的歌曲来演奏，本设计采用简易音阶编码直觉式输入法方便设计音乐旋律。

本文将围绕基于单片机按键控制定时器选播多段音乐，介绍一些关于单片机的基础知识、音乐播放器的制作原理及方法（其中包括了音乐编程原理）、定时器的设定，以及仿真软件（Keil、Proteus）的使用方法。

二、设计方案

1、方案设计

对于C51单片机，它抗干扰性较强，且集成度高、功能强、指令丰富等，可以应用的地方较数字电路更多一些，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表及通讯设备。而且单片机已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个层次。采用的是基于C51单片机的音乐播放器的设计，该系统控制性能良好，硬件电路简单、经济实惠，能得到更好的效果。

本设计以at89C51单片机为核心，通过对其定时器的设定来实现音乐的播放，借助键盘可以向计算机系统输入程序，置数、送操作命令、控制程序的执行走向

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等，并最终通过数码管显示出播放曲目的标号。

单 片 机 晶振电路 按键电路 发声电路 电源电路 图 1-1 结构总图

2、方案要求

音乐播放器按照从头到尾的顺序自动播放预先设定的1-3共3首乐曲，全部乐曲播放完毕则停止。 按键分别是播放键。

按下播放键时，音乐播放器会在当前播放的音乐切换播放和暂停；

2.3、音乐播放器的组成

据系统按键控制定时器选播多段音乐的功能要求，一个完整的音乐播放器电路相当于一个简单的单片机系统，该系统由按键开关、单片机、LED显示电路、扬声器控制电路4个方面构成。

1.51单片机：at89c51单片机为整个系统的核心部分，是带动整个系统工作的重要部分。

2.扬声器：扬声器用一蜂鸣器，作为输出部分按照键盘给单片机的指令发出乐曲。

3.LED数码管显示电路：LED数码管也作为输出部分按照键盘给单片机的指令，显示正在演奏的乐曲的序号。

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扬声器 80c51单片机 电源 歌曲控制按钮 晶振

设计图

音乐播放电路：

单片机介绍：

（1）中央处理器（CPU）

中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。8051的CPU能处理8位二进制数或代码。

（2）内部数据存储器（内部RAM）

8951芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。因此通常

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所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称内部RAM。

（3）内部程序存储器（内部ROM）

8951共有4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格，因此，称之为程序存储器，简称内部ROM。

（4）定时/计数器

8951共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。

（5）并行I/O口

MCS-51共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现数据的并行输入/输出。

（6）串行口

8951单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位器使用。

（7）中断控制系统

8951单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。8051共有5个中断源，即外中断两个，定时/计数中断两个，串行中断一个。全部中断分为高级和低级共两个优先级别。

(8) 时钟电路

8951芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率一般为6 MHz和12 MHz。

从上述内容可以看出，MCS-51虽然是一个单片机芯片，但作为计算机应该具有的基本部件它都包括，因此，实际上它已是一个简单的微型计算机系统了。

8951是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片。

信号引脚介绍：

（1）主电源引脚 VCC：+5 V电源 VSS：地线。

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