【毕业设计】单片机数字音乐盒的设计

如图所示，该仿真验证的过程为，首先按开始按，然后按下键盘的键，这时屏显示开机画面。

再按下键，屏显示歌曲序号并显示播放时间，其他键的功能介绍如下。

图数字音乐盒仿真图使用说明键盘如下图键盘按键功能说明十首歌曲下首歌曲上首歌曲歌曲暂停开机画面。

当有键盘按下是，判断键值，启动计数器，产生定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。

同时启动定时器，显示乐曲播放时间，并驱动，显示歌曲号及播放时间按。

也可在显示歌曲号。

设计总结本学期学习单片机的时间只有周时间，对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，却改变了很多，首先对于硬件电路的工作原理有了进步的学习，同样就有了进步的认识其次软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都学到了很多东西，编程前要加流程图，这样会使思路清晰，程序的结构要设计的合理，避免上下乱调用的现象，这样会使程序更加清晰化。

另外在编程中出现问题时，定要戒骄戒躁，脚踏实地，认真看书，仔细分析，仔细调试，就定会发现，克服困难，我们也是这么做的，这在课程设计中十分重要。

在设计的过程中不仅巩固了以前所学过的知识，加深了我对所学知识的理解，而且学到了很多在书本上没有的东西。

通过这次课程设计我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的实际动手能力和思考的能力。

参考文献杨恢先，黄辉光单片机原理及应用北京人民邮电出版社，陈学平，兰帆电路设计与电路仿真北京清华大学出版社，楼顺天，周佳社微机原理与接口技术北京科学出版社何立民单片机高级编程应用与设计北京北京航空航天大学出版社杨刚，周群电子系统设计与实践北京电子工业出版社，附录汇编程序清单定义液晶显示端口标号液晶初始化清屏位，行显示屏显，光标，闪烁计数地址加，显示幕内存初始化键盘扫描有按键转到读键盘为跳转，第行无按键若同时有其他按键，则等待，列扫描判断口第三首两只老虎第四首同首歌，第五首大海第六首兰花草，第七首，第八首歌彩云追月第九首，第十首，单片机课程设计报告书课题名称单片机数字音乐盒的设计姓名张建成学号院系物理与电信工程系专业电子科学与技术指导教师肖卫初副教授年月日级学生单片机课程设计设计任务及要求通过课程设计，提高对单片机的认识本设计以为核心，配合键盘系统，放大电路，时钟电路和数码管显示电路实现音乐的演奏。

利用口产生定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲最少三首乐曲，每首不少于秒采用显示信息开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号或名称可通过功能键选择乐曲，暂停，播放，显示乐曲播放时间指导教师签名年月日二指导教师评语指导教师签名年月日三成绩验收盖章年月日基于单片机的数字音乐盒的设计张建成湖南城市学院物理与电信工程系电子科学与技术专业设计目的设计个基于单片机控制的数字音乐盒，由单片机芯片和数码显示管为核心，辅助以必要的电路，完成数字音乐盒的设计。

设计的主要内容和要求利用口产生定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲最少三首乐曲，每首不少于秒采用显示信息开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号或名称可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。

显示乐曲播放时间或剩余时间整体设计方案在设计中利用单片机的口产生定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出各种不同的音调，从而演奏乐曲至少三首乐曲，每首不小于秒，并能够由显示信息，键盘在单片机应用中能实现向单片机输入数据，传送命令等功能，是人工干预单片机的主要手段。

本设计采用矩阵键盘七段显示数码管。

在开机按钮按下时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号或名称。

在演奏过程中可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。

键盘输入振荡电路蜂鸣器显示电路显示电路图整体设计方框图硬件电路的设计键盘设计与原理键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，它是最简单的单片机应用系统的输入设备，操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通信。

本设计采用的键盘结构，如图图键盘结构键盘的行线通过电阻接。

当键盘上没有闭合时，所有的行线和列线都断开，行线都呈高电平，当键盘上个按键闭合时，该键所对应的行线和列线都被短路。

例如号键被按下闭合时，行线和列线被短路，此时的电平由的点位决定。

如果吧行线接到单片机的输入口，列线接到单片机的输出口，则在单片机的控制下，先使列线为低电平，其余三根列线都为高电平，读行线状态。

如果都为高电平，则这列上没有键闭合。

如果读出的行线不全为高电平，则为低电平的行线和相交的键处于闭合状态。

如果这列上没有键闭合，接着使列线为低电平，其余列线为高电平，用同样方法检查这列上是否有键闭合。

这种逐行逐列地检查键盘状态的过程称为对键盘的次扫描。

显示电路设计与原理显示器是有发光二极管显示字段的显示器，它由个发光二极管构成，通过点亮不同的字段可显示及小数点等字形。

数码管通常有共阴和共阳两种结构。

显示器有静态显示与动态显示两种形式。

所谓动态显示就是位位地轮流点亮各位显示器称为动态扫描。

对于每位显示器来说，每隔段时间点亮次。

显示器的亮度即与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。

调整电流和时间参数，可实现亮度较高较稳定的显示。

显示器由个显示块可以拼接成位的显示器。

如图是显示器的结构原理图。

个显示器有个位选线和根段码线。

段码线控制显示字符的字型，而位选线为各个显示块中各段的公共端，它控制该显示位的亮或暗。

图显示器结构显示器的选择液晶显示器件的驱动方式有静态和动态两种，当液晶显示器件上显示像素较多时，如点阵液晶显示器，若使用静态驱动结构将需要很多的电器链接和庞大的硬件驱动电路。

从经济性和可靠性而言，都是不可取的。

为了解决这个问题，在液晶显示器的电极的制作和排布上做定的修改，采用矩阵结构，即把水平组显示像素的背电极连在起引出，称之为行电极，又称之为公共极，用表示把纵向组显示像素的段电极连在起，称之为段电极，又称为行电极，用或表示。

每个液晶显示像素都由其所在的行和列的位置唯确定，在驱动方式上采用了类似的光栅逐行扫描的方法，称为动态驱动法。

本设计采用动态驱动方式的，的与电路直接相连。

总的设计原理图图总的设计原理图软件设计软件的设计是控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐的另个重要方面，它的好坏直接关系到演奏的成功与否。

软件设计的原理如下当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器，产生定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。

同时启动定时器，显示乐曲播放的时间，并驱动，显示歌曲号及播放时间。

也可在显示歌曲号。

用，控制，其中控制七段码，用为数码管位选信号。

用，作为的的控制信号。

用作为的的控制信号。

用口控制蜂鸣器。

电路为晶振频率工作，起振电路中，均为。

本程序可以实现课程设计的基本要求，并可以通过按键播放七首歌曲。

程序流程图如下开始初始化变量及接口初始化计数器，定时器显示英文欢迎字符歌曲号及播放时间显示在上依据按键码演奏对应的歌曲等待按键，是否有按键包括播放键暂停键和停止键图从控制器程序流程图系统仿真在的软件环境下画出电路原理图，接下来就是将设计的程序在开发集成环境上编译成机器语言，进入的，鼠标左键点击菜单，选中，便可实现与连接调试。

首先在中双击单片机，将下编程生成的文件导入到中，可在中单击全速仿真运行按钮，进行现象的查看，能清楚地观察到芯片上每个引脚的电平变化，红色代表高电平，蓝色代表低电平如果现象不正确，则在中单步调试程序，并在观察现象，那步不正确则对该段的程序进行修改，调试直到仿真完全成功为止。

如图所示，该仿真验证的过程为，首先按开始按，然后按下键盘的键，这时屏显示开机画面。

再按下键，屏显示歌曲序号并显示播放时间，其他键的功能介绍如下。

图数字音乐盒仿真图使用说明键盘如下图键盘按键功能说明十首歌曲下首歌曲上首歌曲歌曲暂停开机画面。

当有键盘按下是，判断键值，启动计数器，产生定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。

同时启动定时器，显示乐曲播放时间，并驱动，显示歌曲号及播放时间按。

也可在显示歌曲号。

设计总结本学期学习单片机的时间只有周时间，对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，却改变了很多，首先对于硬件电路的工作原理有了进步的学习，同样就有了进步的认识其次软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都学到了很多东西，编程前要加流程图，这样会使思路清晰，程序的结构要设计的合理，避免上下乱调用的现象，这样会使程序更加清晰化。

另外在编程中出现问题时，定要戒骄戒躁，脚踏实地，认真看书，仔细分析，仔细调试，就定会发现，克服困难，我们也是这么做的，这在课程设计中十分重要。

在设计的过程中不仅巩固了以前所学过的知识，加深了我对所学知识的理解，而且学到了很多在书本上没有的东西。

通过这次课程设计我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的实际动手能力和思考的能力。

参考文献杨恢先，黄辉光单片机原理及应用北京人民邮电出版社，陈学平，兰帆电路设计与电路仿真北京清华大学出版社，楼顺天，周佳社微机原理