基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)

邵陽(yáng)學(xué)院信息工程系 劉 鵬 江世明

基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)

邵陽(yáng)學(xué)院信息工程系 劉 鵬 江世明

基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)采用STC89C52RC單片機(jī)，STC89C52RC單片機(jī)是STC系列單片機(jī)里應(yīng)用比較廣泛的一款，在自動(dòng)控制領(lǐng)域里享有很高的價(jià)值?；?1單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)主要是利用STC89C52RC單片機(jī)，利用STC89C52RC單片機(jī)控制點(diǎn)陣的原理，基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)還需要利用ADC0809對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，然后控制點(diǎn)陣顯示根據(jù)音樂(lè)跳舞的效果閃爍。該方案具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

STC89C52RC；自動(dòng)控制；ADC0809；方案

一、基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示?；?1單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的硬件主要由電源模塊、按鍵模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、16*16LED顯示模塊等構(gòu)成。基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的軟件主要由按鍵掃描子程序、AD轉(zhuǎn)換子程序和16*16LED顯示子程序等構(gòu)成。

圖1 系統(tǒng)方框圖

二、基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣的硬件設(shè)計(jì)

基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的主控制最小系統(tǒng)由STC89C52RC單片機(jī)，時(shí)鐘電路，復(fù)位電路等組成，基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路是由XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如圖2所示為基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路。

圖2 時(shí)鐘電路圖

電源部分的設(shè)計(jì)采用DC5V供電，使用了電解電容進(jìn)行濾波，電路供電更加的穩(wěn)定。LED驅(qū)動(dòng)采用的是直接用STC89C52RC單片機(jī)管腳驅(qū)動(dòng)，因?yàn)镾TC89C52RC單片機(jī)的管腳電流達(dá)到20幾毫安，足以驅(qū)動(dòng)LED，為了LED工作的穩(wěn)定性，我們?cè)陔娐分屑尤肓讼蘖麟娮?。音頻電路的設(shè)計(jì)主要是采用了ADC0809把模電轉(zhuǎn)換單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)電。從而通過(guò)測(cè)量的結(jié)果智能控制點(diǎn)陣的顯示。

三、基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)

基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)能使系統(tǒng)在目測(cè)條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足?；?1單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的主程序開(kāi)始以后，首先是對(duì)基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣的環(huán)境進(jìn)行初始化，包括單片機(jī)設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口；然后通過(guò)對(duì)AD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出顯示。由于基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的STC89C52RC單片機(jī)沒(méi)有停機(jī)指令，所以可以設(shè)置基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣的程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。

四、Proteus7.8軟件仿真

Proteus7.8軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。Proteus7.8軟件不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus仿真步驟如圖3所示，先根據(jù)基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)畫出仿真圖了，然后根據(jù)基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)編寫程序、編譯，然后把編譯后的HEX文件加到單片機(jī)中去，通過(guò)仿真，達(dá)到基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)目標(biāo)。

圖3 Proteus7.8仿真步驟

五、結(jié)語(yǔ)

基于51單片機(jī)的音樂(lè)點(diǎn)陣設(shè)計(jì)利用點(diǎn)陣顯示技術(shù)模擬音樂(lè)聲音的高低，選用的STC89C52RC單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)電路也只是采用行列驅(qū)動(dòng)，能根據(jù)輸入的音源，控制點(diǎn)陣的顯示。使得音樂(lè)不僅僅是音覺(jué)盛宴，還有視覺(jué)盛宴。

[1]李逸家.基于51單片機(jī)的LED點(diǎn)陣音樂(lè)頻譜顯示器[J]工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2015(04):394.

[2]彭堯.基于單片機(jī)的點(diǎn)陣音樂(lè)盒設(shè)計(jì)與制作[J]電子世界,2016(09):66.

[3]單紅嬌,高涵,徐迎俊,武陽(yáng),陳嵐峰.基于51單片機(jī)的音樂(lè)噴泉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(09):435.

[4]孫文韜.基于AT89C51單片機(jī)的點(diǎn)陣屏顯示設(shè)計(jì)[J]電子世界,2016(04):139.

[5]劉援瓊.基于AT89C51單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].天津工業(yè)大學(xué),2016(09):975.

[6]黃永晶,蔣信彬,劉紅.基于AT89C51單片機(jī)的LED點(diǎn)陣動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].成都紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2013(03):699.

[7]俞宏霖,李明明,白炳斌,張祥.基于AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)易音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)與研究[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2016(19):135.