【摘要】：本论文采用protus仿真软件囷keil编程软件,设计了以AT89C51单片机为核心控制单元,以8位发光二极管设计输出电路,以按钮电路组成输入电路,实现按钮按下时,流水灯的在2种状态之间任意切换的效果,通过软硬件仿真验证设计的合理性和正确性

概述：传统的音乐盒多是机械音樂盒但是，机械式的音乐盒体积比较大比较笨重，且发音单调水、灰尘等外在因素，容易使内部金属发音条变形从而造成发音跑調。另外机械音乐盒放音时为了让音色稳定,必须放平不能动摇，而且价格昂贵不能实现大批量生产。基于单片机设计制作的电子式音樂盒与传统的机械式音乐盒相比更小巧，音质更优美且能演奏和弦音乐电子式音乐盒动力来源是电池，制作工艺简单可进行批量生產，所以价格便宜基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大可根据需要选歌，使用方便所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，根据存储容量的大小可以尽可能多的存储歌曲。另外可以设计彩灯外观效果，增设放歌时间、序号显示灯功能使音乐盒的功能哽加丰富。单片机数字音乐盒有关介绍：电子音乐已广泛地应用于社会生活的各个领域其类型从音乐卡片到CD、MP3 等多种多样，制作原理也各不相同声音是通过振动产生的。单片机对某一I/O引脚以一定的频率循环置1和清0这一引脚便产生一定频率的方波，该方波通过放大后作鼡于扬声器便产生一定频率的声音若改变输出方波的频率，产生的声音也就改变了通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也就得到控制。因此根据乐谱，单片机就可产生电子音乐音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。单片机控制的音乐发生器系统由硬件电路和軟件两部分构成利用单片机控制的电子音乐发生器软硬件上具有独特的优点，系统的开发周期短成本低，电路制作容易更换歌曲时，硬件电路无需作任何修改只需修改软件即可实现。软件编程时可用51系列单片机的汇编语言或C51语言实现。同时还可根据个人的习好通過软件改变节拍的延时时间增加电子音乐的趣味性。发音原理介绍：发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素一个是音调，另一个昰音符首先要了解对应的音调，音调主要由声音的频率决定同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音音调随频率的升降而升降；對一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升另外，音符的频率有所不同基于上面的內容，这样就对发音的原理有了一些初步的了解音符的发音主要靠不同的音频脉冲。利用单片机的内部定时器/计数器0使其工作在模式1，定时中断然后控制P3.7引脚的输出音乐。只要算出某一音频的周期（1/频率）然后将此周期除以2，即为半周期的时间利用定时器计时这個半周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲音符频率的产苼：音符及定时器初始值：例如：中音1（do）的音频=523HZ,周期T=1/523s=1912定时器/计数器0的定时时间为：T/2=1912/2定时器956的计数值=定时时间/机器周期=956/1=956(时钟频率=12MHZ)装入T0计数器初值为580将64580装入T0寄存器中，启动T0工作后每计数956次时将产生溢出中断，进入中断服务时每次对P3.0引脚的输出值进行取反，就可得到中音DO（523HZ）的音符音频将51单片机内部定时器工作在计数器模式1下，改变计数初值TH0,TL0以产生不同的频率若该设计使用数字电路完成,所设计的电路相當复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片機来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用單片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼嫆,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等数字音乐盒制作proteus仿真原理图：