文獻(xiàn)綜述單片機(jī)控制音樂播放

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻(xiàn)綜述 題 目: _ 單片機(jī)控制音樂播放_ _ 英文題目: single chip microcomputer to control the music player系 : _ 信息工程系_ _ 專 業(yè): _ _ _電子信息工程_ _ 班 級: _ _ _ 09電信本_ _學(xué) 號: _ _8110109053_ _姓 名: _ 張亞峰 _ _指導(dǎo)老師: _王樂平_ _填表日期 _ _ _2012.11.16_ _一、 前言部分：單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、

2、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)了解計算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。stc89c52rc是采用8051核的isp（in system programming）在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時鐘頻率為80mhz，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫1000次的flash只讀程序存儲器，器件兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)及80c51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和isp flash存儲單元，具有在系統(tǒng)可編程（isp）特性，配合pc端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，省去了購買通用編程器，而且速度更快。stc89c52rc系列單片機(jī)是單時鐘/ 機(jī)器周期(1

3、t)的兼容8051 內(nèi)核單片機(jī)，是高速/ 低功耗的新一代8051 單片機(jī)，全新的流水線/ 精簡指令集結(jié)構(gòu),內(nèi)部集成max810 專用復(fù)位電路。可以說，二十世紀(jì)跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機(jī)，簡稱pc機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成,還有一類計算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)。顧名思義，這種計算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。現(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已

4、十分廣泛，如智能儀表、音樂播放器、實(shí)時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等。現(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。二、主題部分：本次課程設(shè)計是基于stc89c51單片機(jī)設(shè)計的一個音樂播放器通過單片機(jī)音樂播放器系統(tǒng)設(shè)計和研究，對于切實(shí)掌握單片機(jī)相關(guān)知識具有重要的理論和實(shí)際意義。這次課程設(shè)計的音樂播放器是軟件和硬件的結(jié)合，不同音符表現(xiàn)形式就是不同頻率地聲音。通stc

5、89c51過單片機(jī)產(chǎn)生不同的頻率的脈沖信號，通過放大電路，由蜂鳴器放出，就產(chǎn)生了美妙和諧優(yōu)美動聽的樂曲。根據(jù)節(jié)拍給出該音階持續(xù)的時間，最終實(shí)現(xiàn)播放簡單歌曲的功能。為人們生活的改善提供了可靠，方面，廉價的方法。單片機(jī)stc89c51作為硬件核心控制部件，結(jié)合三極管作為放大器，數(shù)碼管構(gòu)成典型的顯示電路，按鍵作為輸入部分以及其他外圍設(shè)備組成的音樂播放系統(tǒng)。 根據(jù)音樂演奏控制器所要實(shí)現(xiàn)的顯示與選曲及音樂產(chǎn)生功能原理，系統(tǒng)包括演奏揚(yáng)聲器、選曲、播放和顯示幾部分。其中，again按鍵具有開啟播放曲子和重復(fù)播放當(dāng)前曲子的功能，form按鍵具有播放前一曲的工能，next按鍵具有播放后一曲的功能，res鍵具有播

6、放前一曲的功能。所設(shè)計音樂播放器可以播放多首音樂，曲目選擇可以由鍵盤控制，并通過顯示器使其顯示歌曲序號。 設(shè)計的音樂演奏控制器是通過控制單片機(jī)內(nèi)部的定時器來產(chǎn)生不同頻率的方波，驅(qū)動喇叭發(fā)出不同音節(jié)的聲音，再利用延遲來控制發(fā)音時間的長短，即控制音調(diào)中的節(jié)拍。同時設(shè)置按鈕使所設(shè)計的程序能在三到四首歌曲之間進(jìn)行選曲，設(shè)計顯示器使其顯示歌曲序號。樂曲中，每一音符對應(yīng)著確定的頻率，我們可以參照給出的各音符頻率及其相應(yīng)的時間常數(shù)來編寫程序。根據(jù)表中所提供的常數(shù)，將其16進(jìn)制代碼送入芯片里，可以奏出音符。音符的節(jié)拍我們可以用定時器t0來控制，送入不同的初值，就可以產(chǎn)生不同的定時時間。便如某歌曲的節(jié)奏為每分鐘

7、94拍，即一拍為0.64秒。其它節(jié)拍與時間的對應(yīng)關(guān)系也可以從兩者關(guān)系表中得到。定時器t0工作在定時方式1，改變th0及tl0，產(chǎn)生不同的音頻頻率。要編寫的樂譜按要求以音符字節(jié)數(shù)據(jù)表的形式存放在程序中，改變樂曲就是通過改變該數(shù)據(jù)表的內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)的。主程序的任務(wù)是按順序讀取數(shù)據(jù)表中的字節(jié)，根據(jù)情況調(diào)用音級子程序和音長子程序，啟動定時器t0進(jìn)行工作。利用延時程序控制矩形波的高、低電平持續(xù)時間，即改變矩形波的頻率，即可產(chǎn)生不同的音調(diào)，從而發(fā)出不同的聲音，再讓矩形波輸出的長短對應(yīng)節(jié)拍，就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對音樂的演奏。單片機(jī)奏樂只需弄清楚兩個概念，也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個音符唱多高的頻率，節(jié)拍表

8、示一個音符唱多長的時間。由于各個音調(diào)對應(yīng)的頻率是已知的，因此，播放音樂時，應(yīng)對樂曲中出現(xiàn)的音調(diào)進(jìn)行編碼，并找出單片機(jī)播放這些音調(diào)所對應(yīng)的定時初值。這樣，任意一首樂曲的簡碼都可以通過樂譜提取軟件獲得，而得到簡碼后，就可以編程了。三、總結(jié)部分:現(xiàn)當(dāng)今，單片機(jī)的應(yīng)用無處不在。利用單片機(jī)控制音樂播放也多不勝舉，音樂芯片也相當(dāng)之多，而利用單片機(jī)存儲音樂，控制播放最為廣泛。它有功能多、價格低、外部電路簡單的特點(diǎn)，用89c51單片機(jī)及少數(shù)外部電路控制音樂播放，深受音樂愛好者及音樂芯片制造商的青睞。本次課程設(shè)計（1）外設(shè)裝置部分是由按鍵、數(shù)碼管、led、揚(yáng)聲器等組成電路組成 對于整個設(shè)計的電路由單片機(jī)、驅(qū)動發(fā)

9、聲電路及歌曲播放控制電路等部分組成，其中單片機(jī)st89c51主要是將各個模塊連接起來并控制各個模塊；時鐘電路則是用來產(chǎn)生時鐘頻率，一般是12mhz；驅(qū)動發(fā)聲電路則是來播放音樂的；歌曲播放控制電路則是來控制歌曲的上一曲、下一曲以及待機(jī)時背景音樂的加速和減速；而整個電路組成框圖則是用來控制歌曲的選擇及音樂的播放（2）工作原理 利用單片機(jī)st89c51直接來產(chǎn)生音頻脈沖來驅(qū)動喇叭來完成音樂的播放 。利用了該單片機(jī)的內(nèi)部定時器/計數(shù)器t0來定進(jìn)行定時，同時利用定時器/計數(shù)器t1用業(yè)計數(shù)，并同時利用了該單片機(jī)的p2口的p2.0來作為音頻脈沖的輸出端。 （3）發(fā)聲驅(qū)動電路 主要是采用一個三極管來驅(qū)動蜂鳴器

10、來產(chǎn)生音樂。在單片機(jī)的p2口上的p2.0的端子上連接發(fā)聲驅(qū)動電路，其中要先連接一個10k的電阻主要是用業(yè)限制電流過大，然后連接一個三極管來驅(qū)動蜂鳴器以致放出的音質(zhì)較好，再連接蜂鳴器，因為用到一個蜂鳴器所以就可以不能區(qū)分它的正負(fù)極性了。 （4）控制電路 這部分電路主要是用來控制歌曲的上一曲、下一曲以及待機(jī)時背景音樂的加速和減速。采用了三個按鈕來共同實(shí)現(xiàn)了音樂播放歌曲的控制對于單片機(jī)產(chǎn)生音樂，關(guān)鍵是控制頻率的輸出。我們知道，不同的聲音對應(yīng)不同的頻率，產(chǎn)生有規(guī)律的頻率輸出就可以得到響應(yīng)規(guī)律的聲音。音樂中，有8個基本音符：do、re、mi、fa、so、la、xi、do，8個不同的音符對應(yīng)著不同的頻率。

11、只要我們找最與音符輸出相應(yīng)的頻率，就可以產(chǎn)生美妙的音樂了?，F(xiàn)在可以說單片機(jī)是百花齊放的時期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī),從8位、16位到32位,數(shù)不勝數(shù),應(yīng)有盡有,它們各具特色,互成互補(bǔ),為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過程,可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢 ?，F(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(cpu)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(ram)、只讀程序存儲器(rom)、并行和串行通信接口,中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上,增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如a/d轉(zhuǎn)換器、pmw(脈寬調(diào)制電路)、wdt(看門狗)、有些單片機(jī)將lcd(液晶)驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上,這樣單片

12、機(jī)包含的單元電路就更多,功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做,制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。 此外,現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外,還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式,其中smd(表面封裝)越來越受歡迎,使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。四、參考文獻(xiàn):1 鄭郁正.單片機(jī)原理及應(yīng)用.四川大學(xué)出版社.2003.2 劉建清.輕松玩轉(zhuǎn)51單片機(jī)c語言.北京航空航天大學(xué)出版社.2011.3 王港元.電工電子實(shí)踐指導(dǎo).江西電子科學(xué)技術(shù)出版社.20074 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版.高等教育出版社,2006. 5 譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計第四版.清華大學(xué)出版社.2010.6 張鑫.單片機(jī)原理及應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)