目录
前言 5
1 概述 5
1.1课题意义 6
1.2设计方案 6
1.3研究内容 6
2 音乐盒的主体设计方案 7
2.1 音乐盒的系统组成框图 7
系统组成框图 7
2.2音乐盒的功能结构介绍 8
2.1.1硬件电路介绍 8
2.1.2程序设计介绍 9
3主要设计软件介绍 9
3.1 Altium Designer 9
3.2 Keil C51 9
4 音乐盒硬件设计 10
4.1电源电路 10
4.2音频功放电路 11
4.3时钟振荡电路 11
4.4复位电路 12
5 源程序设计 12
5.1 音乐程序 12
5.2 LED花样程序 13
5.3 数码管程序 14
6 彩灯的音乐盒设计图 14
6.1 电路设计总图 14
7 硬件电路的制作与安装调试 15
7.1 线路板的制作 15
7.2 电路的安装调试 16
8 结束语 17
参考文献 18
附录: 总程序源代码及注释
前言
随着电子技术的快速发展，单片机技术也越来越成熟，适用于各种场合的单片机也应运而生，越来越多的数码设备，纷纷以单片机为核心,作为中控系统，它能够取代复杂的数字电路，灵活的通过程序来完成各种繁琐的处理过程。现在，单片机在各 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
个领域都起着至关重要的作用。
单片机是一种集成电路芯片，是通过超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU、ROM、RAM、中断系统和多种I/O口、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的计算机系统。
随着社会的发展，人们对试听方面的要求也变的越来越高。但传统的音乐盒大部分都是机械型的，难以实现大批量的生产，很那满足如今的需求。但本文介绍的音乐盒是以单片机为核心元件的数字可编程音乐盒。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，能演奏各种各样的音乐。可编程，且功能多，外观绚丽多彩，使用非常方便等诸多优点，具有一定的开发价值。
1 概述
本设计是以STC89C52RC单片机为基础，加上彩色LED灯、音频设备，来实现音乐演奏和花样彩灯控制器的硬件电路，通过编写的程序来控制单片机内部的定时器使放音设备演奏出动听的音乐。还可以把自己喜欢的音乐转换成机器码存储到单片机的存储器中。如果选择不同型号的单片机，只需简单修改相应的地址即可。此硬件系统具有非常良好的通用性，软件也具有很好的可移植性。
1.1课题意义
传统的音乐盒大多是机械式的，它是在铁桶上装上铁钉，通过齿轮带动铁桶转动,使得铁桶上的铁钉撞击用铁片制成的琴键，而发出声音。但是因为水、灰尘等外在因素，很容易使内部金属条琴键变形，而造成发音跑调。这种音乐盒造价昂贵，不能实现大批量生产。本文设计的基于单片机的音乐盒，与机械式音乐盒相比更小巧，音质更加纯正优美。电子式用电池来提供能量，制作工艺简单，可进行批量生产，且价格便宜。根据单片机的存储容量，可以选多首歌曲，加上彩灯和数码管使得音乐课内容更加丰富美观。
1.2设计方案
该设计可利用按键切换音乐播放模式自动或手动。喇叭播放音乐的同时LED彩灯以不同的模式变换花样，数码管显示当前播放歌曲的编号。
1.3研究内容
音乐盒电路有电源模块、两个按键、发生模块、数码管模块、LED彩灯模块、单片机最小系统。按键控制显示模式、数码管显示当前播放曲目、播放时LED彩灯花样显示。
2 音乐盒的主体设计方案
2.1 音乐盒的系统组成框图
音乐盒以STC89C52RC单片机为控制核心，外加两个按键、数码管模块、音乐模块、LED彩灯模块和单片机时钟复位模块另加电源模块组成。由单片机负责处理按键的输入，根据按键输入不同控制音乐播放曲目和LED花样彩灯的以及数码管显示功能。系统主体结构框图如图1所示：
2.2音乐盒的功能结构介绍
2.1.1硬件电路介绍
电源模块：用9V变压器把220V市电转换为9V交流电，经过由4个1N4007组成的整流桥进行整流，整流后用470uF/16V电容进行滤波此位置可加一个0.01uf的瓷片电容进行高频滤波，再把滤波后的电路送给集成稳压器LM7805转换成5V直流电压，给各个模块提供稳定的直流电压。
按键模块：两个独立按键。按键方式可分为三种：AD按键、矩阵按键、独立按键。AD按键：AD按键指的是使用模数转换的方法得到按键值，与矩阵按键和独立按键相比大大节省了端口数目，要求需要对应I/O具有AD功能。矩阵按键：在设计电路中如果按键较多，为了减少I/O口的占用数量，我们会将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条垂直线和水平线在交叉处安装个按键来连接。如此，一个8位端口就能构成16个按键，比直接将端口线用在键盘上多出了一倍，并且线数越多，区别就更明显，因此在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。独立按键：一个按键占用单独的一个I/O口。本设计只有两个按键，所以选择独立按键。
发声模块：把通过单片机I/O口传出的不同频率的音频信号通过电阻传给LM386音频功率放大器进行功率放大，然后接到8欧喇叭上来发出对应的声音。这中连接方式相比单片机直接驱动喇叭，大大减少了单片机自身的功耗，提高系统的稳定性，而且功率的匹配也比较合适。
显示模块：1位七段共阴极数码管，有16个发光二极管。数码管选择共阴极，用P1驱动数码管，中间最好加上限流电阻，限流电阻可以减少电路中电路损耗但是也会影响数码管的亮度，太大数码管亮度不够，太小增加单片机的负载，这里我们选择470欧姆。16个LED灯用P0、P1口来驱动为了减少元件种类这里依然才有470欧姆的限流电阻。因显示模块工作时相对电流较大，设计程序时可以进行分频工作，减少同时工作时间，减少单片机实时功耗。
单片机最小系统：由STC89C52RC单片机、时钟电路和复位电路组成。
2.1.2程序设计介绍
音乐盒有自动循环和手动播放两种模式。自动模式：播放完一首后自动自动播放下一曲，全部播放完后再从第一首开始播放，如此循环。手动模式：按键一按下播放上一曲：按键二按下播放下一曲。按下停止按钮后，音乐停止，再次按下继续播放。数码管显示当前播放的曲目编号，按下暂停后显示“P”。
3主要设计软件介绍
3.1 Altium Designer
Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司开发的一种电子产品开发设计软件，可以运行在Windows等操作系统。本软件承接了protel99的多数优点，新增加了大量的元件封装，为设计者提供了更多的方便，同时兼容性也比较好，可以生成多种不同版本的文件。图形输出打印方面也具有了更多的优势。

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