基于单片机的电子贺卡设计
目录
引言 (2)
一、设计要求 (3)
1.1设计题目 (3)
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1.2课题意义 (3)
二、系统硬件原理及设计 (3)
2.1系统组成框图 (3)
创佛录2.2电子贺卡的功能结构框图 (4)
三、音乐基础知识 (4)
3.1音乐基础 (4)
3.2音调脉冲和音乐节拍的实现 (5)
3.2.1 音调脉冲的产生 (5)
3.2.2音乐节拍的产生 (6)
3.2.3音符码表的编制 (7)
交通运输类专业3.3主程序流程图 (9)
3.4发声模块程序设计 (10)
3.5按键模块程序设计 (11)
四、硬件电路设计 (12)
4.1主要器件 (12)
4.1.1 微处理器 (12)
4.1.2开关元件 (14)
4.2发声驱动电路 (15)
4.3电路工作原理 (16)
五、软件设计 (16)
5.1软件开发平台 (17)
5.2详细的程序设计 (17)
总结 (27)
参考文献 (28)
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引言
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个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，还有和硬盘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，不过价钱也是低的，一般不超过 10元即可。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难到哪个领域没有单片机的踪迹。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。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。通过音乐发声器的设计方案，掌握C语言的编程方法。并熟练的运用 AT89C52 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。
一、设计要求
基于单片机的音乐播放器，播放简单歌曲，本次课题音乐播放为《奇异恩典》、《欢乐颂》和《生日
快乐》。
1.1设计题目
基于单片机的电子贺卡设计
1.2课题意义
基于单片机的音乐播放器可应用于 mp3，MP4，扩音器等很多方面，并可作为很多系统的辅助功能，作为单片机的重要硬件资源之一，利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括“Do”、“Re”、“Me”--等音阶在内的各种频率声音。将各个音阶连接在一起，便可组成一支曲子或是演奏一段旋律。我们可以运用在生活实际中比如贺卡或者电子门铃。基于这个思想，我们设计了一款特殊的“音乐播放器”，本播放器可实现播放、暂停、等功能。由于时间及条件限制，本设计实现了一种简单的音乐播放器，其核心器件采用 AT89C52 单片机，本播放器具有电路简单，功能强大，易于拓展等特点。在此基础上，可以添加按键，LED 显示屏等模块，实现切换歌曲，歌名显示，动感音乐屏等功能。
二、系统硬件原理及设计
2.1系统组成框图
硬件系统包括主控模块、时钟电路、复位电路、电源电路、显示模块、发声模块和按键模块。如图2-1所示。
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图2-1 硬件系统结构图
2.2 电子贺卡的功能结构框图
电子贺卡的功能框图如图2-2所示，程序调用，按不同键负责控制歌曲的播放、下一曲、上一曲和暂停，同时蜂鸣器发出响声和停止声音。
图2-2 电子贺卡的功能框图
三、音乐基础知识
3.1 音乐基础
音作为一种物理现象，是由于物体振动而产生的，振动产生的声波作用开始
播放、下一曲、上一曲、暂停 发声
和
暂停声音春晚主持人大换血
程序
调用
主控模块
（AT89C52）
不再让你孤单 歌词
时钟电路 发声模块
复位电路 按键模块
电源电路
于人耳，听觉系统将神经冲动传达给大脑，进而产生听觉。人耳能听到的声音频率大约在 11—20000Hz，而音乐使用的音一般在 27—4100Hz。乐音体系中各音级的名称叫做音名，被广泛采用的是 C D E F G A B （do re mi fa so la si 则多用于歌唱，称为唱名）。乐音体系中音高关系的最小计量
单位叫做半音，两个半音构成一个全音。乐音中有几十个高低不同的音，但是最基本只有这七个音，其他高、低音名都是在这个基础上变化出来的。乐谱表上用来表示正在进行的音的长短的符号，叫做音符。不同的音符代表不同的长度。音符有以下几种：全音符、二分音符、四分音符、八分音符、十六分音符、三十二分音符、六十四分音符。此外，还有附点音符，它就是指带附点的音符，所谓附点就是记在音符右边的小圆点，表示增加前面音符时值的一半。音持续的长短即时值，一般用拍数表示，休止符表示暂停发音。一首音乐就是由许多不同的音符组成的，而每一个音符对应着不同的频率，这样就可以利用不同的频率的组合，加以拍数对应的延时来构成不同的音乐。
3.2音调脉冲和音乐节拍的实现
3.2.1 音调脉冲的产生
音调表示一个音符唱多高的频率，和平时所说的“音高”十分类似。这是音乐学中的名词，在音乐中常把中央C上方的A音定为标准音高，其频率f=440Hz。其余音均通过和其比较获得。
如果f1和f2两个音符的频率相差一倍时，也即f2=2×f1时，则称f2比
f1高一个倍频程。音符1（低音do）与音符i（中音do），……，等之间正好相差一个倍频程，在音乐学中一般称其相差一个八度音。
音乐中规定，在一个八度音内，共有12个半音。以1—八音区为例，这12个半音分别是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5—＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。由于人耳的听觉效果是非线性的，因此这12个音阶的分度基本上是以对数关系来划分的。
要让单片机产生音频脉冲，只要计算出某一音频的周期，将此周期除以2
得到半周期，利用定时器对此半周期进行定时，每当定时时间到，将P1.7口线
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