单片机课程设计报告利用蜂鸣器播放音乐

-成绩课程设计：嵌入式系统应用题目名称：利用蜂鸣器实现音乐播放功能姓 名：学 号：班 级：完成时间：1设计的任务设计内容：动手焊接一个51单片机设计目标：利用单片机上的蜂鸣器实现音乐播放功能2 设计的过程2.1 基本结构1.STC89C52RC在本次的试验中采用了STC89C52RC单片机，STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期，工作电压：5.5V3.3V（5V单片机）/3.8V2.0V（3V单片机），工作频率*围：040MHz，相当于普通8051的080MHz，实际工作频率可达48MHz，用户应用程序空间为8K字节。（STC89C52RC引脚图）STC89C52RC单片机的工作模式：（1） 典型功耗 拍手：| * * * * * | * * * * 0 * * |小节线正如五綫谱一样，小节与小节之间以纵綫(称小节线)分隔，乐曲终止以一粗一细的直綫表示(但是一般不分粗细)；重复乐段以纵綫后两点表示开始，纵綫前两点表示终止。拍号拍号的表达方式为：“2/4”、“3/4”、“4/4”、“6/8”等等。拍号一般都是置于调号的后方。变调与调号表示调号有两种方法：可以直接写“C调”，“C小调”或“Key: C”，“Key: Cm”。亦可写清楚主音代表哪一个音，例如1=C，就是C大调（大调以1为主音）。6=C就是C小调（小调以6为主音）。2=D就是D多利安调（多利安调以2为主音）。五线谱有升降号，简谱同样有升降号。在简谱中，若需表达升降号，就把符号加在数字1至7的前方，让该音升高或降低。若要把升降号加在调号跟和弦CDEFGAB七个字母，就须加在它们的后方。在五綫谱中，C小调要把B-E-A三个音降低半音。所以表达它的和声小调时，就会把一个还原号放在B前面。简谱就一定得写5，因为5不能下降。延音线、圆滑线与其他音乐符号简谱延音线（Tie）跟圆滑綫（slur）都是跟五线谱相同，一定得置在数字上方。表达跳音（staccato）时需要特别小心，因为很容易会跟低八度的那一点混淆，因此在表达跳音时把那一点写得粗点及低点。*简谱编码将简谱中的每个音符进行编码，每个音符用一个unsignedchar字符类型表示，简谱可用一个unsignedchar字符数组表示。字符的前四位表示音频，可以表示0-f共十六个音符。本实验中采用了中音区和高音区。中音do-si分别编码为17，高音do-si分别编码为8E，停顿编为0。字符的后四位表示节拍，节拍以十六分音符为单位（在本程序中为165ms），一拍即四分音符等于4个十六分音符，编为4,其它的播放时间以此类推。以0*ff作为曲谱的结束标志。程序从数组中取出一个数，然后分离出高4位得到音调 ，将值赋给定时器0，得到音调；接着分离出该数的低4位，得到节拍。本实验中播放音乐使用简谱如下：将其编码成：uchar code zb*f=0*64,0*A3,0*C1,0*A2,0*62,0*84,0*61,0*81,0*61,0*A4,0*A1,0*91,0*A1,0*81,0*64,0*A3,0*C1,0*D2,0*D2,0*D2,0*A2,0*C4,0*A1,0*C1,0*A1,0*C1,0*D2,0*D2,0*D2,0*A2,0*C4,0*C2,0*62,0*C2,0*62,0*A2,0*A2,0*84,0*94,0*94,0*92,0*81,0*91,0*A2,0*C2,0*D4,0*E4,0*A4,0*E4,0*A2,0*E2,0*A2,0*E2,0*A2,0*A2,0*84,0*94,0*94,0*92,0*81,0*91,0*A2,0*C2,0*D8;2.3 程序流图及说明（主程序流程图）程序代码：*include *define uchar unsigned char*define uint unsigned intsbit fm=P34;/蜂鸣器控制端口uchar timeh,timel;/用于存放定时器的高8位和低8位uchar code zb*f=/定义猪八戒背媳妇的简谱数组0*64,0*A3,0*C1,0*A2,0*62,0*84,0*61,0*81,0*61,0*A4,0*A1,0*91,0*A1,0*81,0*64,0*A3,0*C1,0*D2,0*D2,0*D2,0*A2,0*C4,0*A1,0*C1,0*A1,0*C1,0*D2,0*D2,0*D2,0*A2,0*C4,0*C2,0*62,0*C2,0*62,0*A2,0*A2,0*84,0*94,0*94,0*92,0*81,0*91,0*A2,0*C2,0*D4,0*E4,0*A4,0*E4,0*A2,0*E2,0*A2,0*E2,0*A2,0*A2,0*84,0*94,0*94,0*92,0*81,0*91,0*A2,0*C2,0*D8;/适合12M的晶振定时器初值表，高低8位分开uchar code chuzhi= 0*ff,0*ff,/占位 0*FC,0*8E,/中央C调1-7 0*FC,0*ED, 0*FD,0*43, 0*FD,0*6A, 0*FD,0*B3, 0*FD,0*F3, 0*FE,0*2D, 0*FE,0*47,/高八度1-7 0*FE,0*76, 0*FE,0*A1, 0*FE,0*C7, 0*FE,0*D9, 0*FE,0*F9, 0*FF,0*16 ;void timer0() interrupt 1 /定时器0中断服务程序TH0=timeh;/将timeh赋给计时器的高8位TL0=timel; /将timel赋给计时器的低8位fm=fm; /定时器每次到时将蜂鸣器反相void delay(uint z)/延时165MS,即十六分音符uint y;for(z;z0;z-) for(y=19000;y0;y-);/大致时间void delay1(uint z)/延时1MSuint y;for(z;z0;z-) for(y=112;y0;y-);/大致时间void main()uint temp;/存放简谱数组中的每一个音符的临时变量uchar i=0;uchar jp;/jp用于取出temp中的高8位和低8位TMOD=0*01;/设置定时器T0工作于方式1IE=0*82; /允许T0中断while(1)temp=zb*fi;if(temp=0*ff)break;jp=temp/16; /取数的高4位，音频数值if(jp!=0)timeh=chuzhijp*2;/构造定时器初值高8位timel=chuzhijp*2+1; /构造定时器初值低8位TR0=1; /开定时器elseTR0=0; /关定时器fm=1; /关蜂鸣器delay(temp%16); /取数的低4位,节拍（音符总时延）TR0=0; /唱完一个音停5MSfm=1;delay1(5); /TR0=1; i+;TR0=0;/关定时器fm=1;/关蜂鸣器3运行结果或者测试结果测试结果：利用蜂鸣器实现了播放音乐的功能，达到了预期的目标，测试成功。4遇到的问题及解决的方法在设计的过程中主要遇到以下问题：1.计算机与单片机的连接不上问题计算机与单片机的连接需要在电脑端安装相应的USB转串的驱动，由于我组没有使用实验室windows *p系统，而使用的是个人计算机windows 7系统，所以需要针对win 7 的驱动。后来联网搜索下载相应的驱动之后解决了这一问题。2.如何使蜂鸣器发出声音而非Be-Be声为了解决这个问题，我们深入研究了蜂鸣器发声原理与乐谱相关的知识。通过学习相关知识发现，不同的音符对应不同的音高，音高取决于发声频率。所以可以通过构造不同频率的方波来使蜂鸣器发出不同频率的声音，具体实现时利用定时器计时，定时器每一次累加消耗一个机器周期，即12个时钟周期。本实验采用晶振频率为12MHz，即定时器每一次累加消耗1us，通过设置定时器初值设定蜂鸣器取法的时间间隔，从而产生相应的音频。每个音符不但有频率属性，还有节拍属性。对不同节拍的控制可以采用延迟一定的时间来得到。5 总结在本次课程设计中，我们进一步加深了对小型嵌入式系统的认识。实验初期单片机需要自己焊接，通过亲手焊接电路板，了解了如何将实验原理图转化为具体的硬件实物连接。通过使用TN单片机开发板和STC89C52RC系统，对单片机应用开发有了初步的熟悉。在实验的过程中，使用到了C51的编译环境Keil C和单片机通讯程序STC_ISP，两者是单片机开发所不可缺少的工具。在具体实施的过程中，通过一一解决遇到的问题，增强了动手实践能力。. z.