重庆信息技术职业学院
毕业设计
题目 单片机实现简单的音乐发生器
选题性质： 设计□报告□其他
院 系 电子工程学院
专 业 电子信息工程技术
班 级 07 级 （1） 班
学 号 0750090114
学生姓名 李 晓 峰
指导教师 郭 彩 霞
教务处制
年 月 日
摘 要
随着多媒体的发展，音乐播放器作为消费类电子产品，其不断增长的消费要求促使生产厂家采用更先进的技术来提高自己产品的竞争力。
对于单片机产生音乐, 关键是控制频率的输出。不同的声音对应不同的频率, 产生有规律的频率输出就可以得到相应规律的声音。音乐中，有8个基本音符：do ，re ，mi ，fa ，so ，la ，xi ，do ，八个不同的音符对应着不同的频率。本设计用AT89C2051单片机设计微型电子琴的方法，仅需AT89C2051最小系统，扩展一组小键盘，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生方波频率信号，输出到扬声器。
（空一行、摘要字数不得多于500字）
关键字：音乐播放器、单片机、扬声器
（关键字3至5个）
页眉页脚
① 页眉从摘要开始，统一为如下（小五，宋体，居中）
重庆信息技术职业学院毕业设计
中文摘要以及目录的编号采用希腊数字“I 、II 、III „„”，论文从正文起采用罗马
数字“第1页、第2页、„„”) （宋体，小五，居中）
目 录
摘 要·····························································································································I 目 录··························································································································· II 绪 论···························································································································· 1
第1章 单片机原理与应用简介················································································ 2
1.1单片机基本知识······························································································· 2
1.1.1单片机特点及分类················································································· 2
1.1.2 单片机系统常用术语介绍···································································· 2
1.2单片机系统设计概述······················································································· 3
1.3 AT98C2051单片机简介 ·················································································· 3
1.3.1 AT89C2051主要性能············································································ 3
1.3.2 AT89C2051的结构框图········································································ 4
1.3.3 AT89C2051的引脚说明········································································ 4
1.4 本章小结·········································································································· 5
第2章 软件设计········································································································ 6 结论······························································································································ 10 参考文献······················································································································ 10
(中文摘要以及目录，和论文正文之间编码方式不一样，中文摘要以及目录的编号采用希腊数字“I 、II 、III „„”，论文从正文起采用罗马数字“1、2、3„„”)
绪 论
目前，由于电子音乐的普及，电子合成器（合成器实际上是一台声音的频率合成仪，可以制作各种声音，改变各种音色）可以解决相当一部分的歌唱及舞厅的伴奏问题。可以事先制作伴奏音乐或背景音乐，而不需要乐队，或者部分代替乐队。由于音乐合成器制作和修改方便，成本低，音乐丰满，所以市场需求量很大，因此，世界许多国家的厂商都不断地在发展并推出新的型号，每年都要更新换代。当前的发展趋势是不断的采用先进技术，以取得更多、更好的音色。如扩展容量，这包括扩展槽口，增加软盘驱动器或硬盘，增加最大发音数目，增大存贮量，扩展琴键等；
本篇设计正是基于这种要求，而进行实现单片机制作简单的音乐发生器设计，关于该系统的具体分析和设计将在论文中做详细的讨论。
（毕业设计正文页面设置为上2.5厘米、下2.5厘米、左3厘米、右3厘米）
第1章 单片机原理与应用简介
1.1 单片机基本知识
单片机是单片微型计算机的简称，有时称为微控制器[1]，由于单片机在一个芯片上集成诸多功能，因此就单项功能而言，通常都没有普通计算机强大，如计算速度不够快、字长较短、外部可扩展接口的数量少且规模小等。
1.1.1 单片机特点及分类
（1）单片机的特点
单片机的组成和普通计算机基本一样，包括CPU ，存储器，输入/输出接口几个部分。单片机具有以下几个方面的特点：
①价格便宜。单片机尽管集成了众多资源，但其结构简单，生产批量大，因此价格。
②体积小。目前最小的单片机只有6个引脚，十几到二十几个引脚的单片机也很多制。
③技术成熟、应用广泛。相对于大型计算机和凹机，单片机的技术难度小、复杂度低。
正是由于上述原因，单片机有广泛的应用，特别是在智能化通信产品方面。单片机可以广泛应用在程控电话和手机等通信设备中。
（2）单片机的分类
单片机按用途可分为专用型和通用型两大类。
1.1.2 单片机系统常用术语介绍
（1）总线
单片机应用系统般以单片机为核心，其他器件与单片机相连，各个器件之间的工作必须相互协调。如果单片机与每个器件都单独连线，线的数量将多得惊人，因此在单片机系统中往往来用共享总线。
所有器件能协调工作；二是要考虑总线的驱动能力。
（2）指令、地址、数据
单片机系统设计中指令、地址和数据的本质都是数字，即由一串“0”和“1”组成的序列，但它们有其各自的内涵。
（3）复位
所有单片机在启动运行时都需要复位。复位使得单片机处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。一般情况下，单片机都具有一个复位引脚，当它保持约定的电平达到一定时间后，单片机完成复位。
（4）堆栈
单片机常采用堆栈来保护现场和传递数据，实现子程序调用和中断服务[2]。堆栈是单片机的—种重要的数据存储单元，它存取数据的方式是先进后出、后进先出。
1.2单片机系统设计概述
单片机应用系统的开发应遵循面向任务、自项向下的设计原则。开发工作包括硬件开发和软件开发，硬件开发又包括功能单元设计、原理图设计、印刷电路板设计和电路调试等工作；软件开发通常先设计主流程图，再分层次逐步细化，当细化到指令层次时即为程序。
1.3 AT98C2051单片机简介
1.3.1 AT89C2051主要性能
AT89C2051是ATMEL 公司生产的带2K 字节闪速可编程可擦除只读存储器(EEPROM)的8位单片机, 它具有如下主要特性：
（1）CS-51产品的兼容；
（2）2K 字节可重编程闪速；
（3）耐久性：1,000写／擦除周期；
AT89C2051单片机引脚图如图1.1所示：
图1.1 AT89C2051单片机引脚图
1.3.2 AT89C2051的结构框图
AT89C2051是一带有2K 字节闪速可编程可擦除只读存储体(EEPROM)的低电压, 高性能8位CMOS 微型计算机。如图1.2所示。它采用ATMEL 的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS —51指令集和引脚结构兼容。
图1.2 AT89C2051内部结构图
1.3.3 AT89C2051的引脚说明
AT89C2051是一个有20个引脚的芯片, 引脚如图一所示，与8051内部结构进行对比可发现，AT89C2051减少了两个对外端口（即P0、P2口），使它最大可能地减少了对外引脚，因而芯片尺寸有所减少。
AT89C2051芯片的20个引脚功能为：
引脚图见图1.1
（1） VCC ：电源电压。
（2）GND ：地。
（3）P1口：P1口是一8 P1口还在闪速编程和程序校验期间接收代码数据。
（4） P3口：P3口的P3.0～P3.5、部拉低的P3口引脚将用上拉电阻而流出电流(IIL ) 。P3口还用于实现AT89C2051的各种功能，如下表1.1所示。
（5） RST ：复位输入。RST 一旦变期。
（6） XTAL1：作为振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入。
（7）XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。
表1.1 P3口的功能
从上述引脚说明可看出，AT89C2051没有提供外部扩展存储器与I/O设备所需的地址、数据、控制信号，因此利用AT89C2051构成的单片机应用系统不能在AT89C2051之外扩展存储器或I/O设备，也即AT89C2051本身即构成了最小单片机系统。
1.4 本章小结
本章内容在第一节介绍了单片机的基本知识，包括单片机的应用、单片机的分类、单片机的特点。在第二节介绍了单片机系统设计的步骤和方法。在第三节中重点介绍了AT89C2051单片机的引脚和相应功能。以上知识的介绍在接口设计中都要用到，是必须要掌握的。
第2章 软件设计
2.1设计简介
在本章中将单片机实现简单的音乐发生器整体设计做一个详细分析，其具体如下：
2.1.1系统分析
（1） 当接上电源时自动播放第一首曲目。
（2） 在播放曲目的过程中，按下一曲按键时，曲目转接到下一曲播放。按
上一曲按键时，曲目转接到上一曲播放。
（3） 在播放曲目的过程中，若想从新开始听，则可以按下复位键来实现。
2.1.2 系统设计简介
在该音乐发生器的设计中，为了确保让播放曲目的顺利进行，总体的硬件结构主要包括如下：AT89C2051单片机一块，S9012三极管，扩音器，12MHS 晶振，微动开关，30P 瓷片电容，极性电容，电阻等。系统的基本思路是，当操作员按下一下曲时，信号送到单片机，产生中断，程序自动转接到下一部分。上一曲是一样的原理，复位则是直接实现第一首歌的播放。其所有的操作最终都是通过AT89C2051单片机来完成的。
2.2流程图及程序设计
2.2.1流程图
本设计的要求是，用AT89C2051单片机实现简单的音乐发生器，通过本设计的要求，将画出基本的流程图。见图2.1
图2.1 单片机实现简单的音乐发生器流程图
2.2.2 程序设计
在整个程序中初始化、自检部分安排在单片机程序的开始，随后便是主（监控）程序，各模块和子程序，此外还有字形表及数据表等。单片机实现简单音乐发生器采用的是模块化设计。其中心思想是将一个功能较多、程序量较大的程序
START: MOV R5,#00H
累加器内容送入R5的寄存器。
JNB P3.4,FORM
JNB P3.5,NEXT
DJNZ R2,DELAY1
RET
FORM: CLR EA
JNB P3.4,$
CJNE R5,#00H,ZERO
MOV R5,#08H
SJMP KEYWORK
ZERO: DEC R5
SJMP KEYWORK
NEXT: CLR EA
JNB P3.5,$
INC R5
KEYWORK: MOV DPTR,#TAB ; 将歌曲排列表装入DPTR MOV A,R5 ; 将R5的内容送A
RL A
SETB EA ; 开中断
JMP @A+DPTR ; 根据A 的内容转向不同歌曲 TAB: AJMP MUSIC2
AJMP MUSIC3
AJMP MUSIC4
AJMP MUSIC5
2.3 本章小结
本章着重介绍了对单片机实现简单的音乐发生器系统的设计及程序分析，通过对本章的学习可以很好掌握对基本单片机电路流程图的设计以及很好的对一般系统的设计，达到双丰收的效果。
总 结
参考文献
[1]耿长表主编·《单片机应用技术》·北京·化学工业出版社·2003
[2]张友汉主编·《电子线路设计应用手册子》·福建·科学技术出版社版社
[3]刘进峰主编·《电子制作实训》·中国劳动社会保障出版社·2006
[4]董孝昌主编·《单片机原理与应用》·大连·东北财经大学出版社·2004
[5]陈爱弟主编·《protel99实用培训教程》·北京·人民邮电出版社·2000
参考文献具体要求如下：
[编号]作者·《参考文献名称》·出版社·出版时间·参考页码
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（参考文献总数不得少于8个，其中应有2个以上的外文资料，网站资源不得多于3个）