基于单片机设计的创新型数字音乐盒，并提供仿真模型及源代码。

简介：
传统的音乐盒通常采用机械结构，但此类音乐盒体积较大、重量较重，且发音较为单调。此外，外部因素如水和灰尘容易导致发音条变形，进而影响音调。机械音乐盒的放音方式需要保持平放，且价格昂贵，难以实现大规模生产。因此，基于单片机设计的电子式音乐盒提供了一种替代方案。与传统机械式音乐盒相比，电子式音乐盒更小巧、音质更优美，并且能够演奏和弦音乐。其动力源自电池，制作工艺简单，便于批量生产，从而降低了成本。基于单片机制作的电子音乐盒具备强大的控制功能，可以根据用户需求选择歌曲并方便使用。同时，可以通过设置节奏来调整播放歌曲的节奏速度，并利用存储容量来尽可能地存储歌曲。此外，还可以设计具有彩灯外观效果的音乐盒，并增加放歌时间显示以及序号显示灯功能，从而丰富其功能性。单片机数字音乐盒的应用日益广泛。其类型包括音乐卡片、CD和MP3等多种形式，制作原理各不相同。声音是通过振动产生的。单片机通过对I/O引脚进行特定频率的循环置1和清0操作来产生方波；该方波经过放大后作用于扬声器即可产生相应频率的声音。通过改变输出方波的频率可以改变声音的频率。同样地,通过控制输出方波的时间长短可以控制声音的长度.因此,单片机可以根据乐谱生成电子音乐. 电子音乐的关键要素是音符和节拍. 单片机控制的音乐发生器系统由硬件电路和软件两部分组成. 这种系统具有开发周期短、成本低以及电路制作简便等独特的优点. 更改歌曲时,硬件电路无需修改,只需修改软件即可实现. 在软件编程过程中,可以使用51系列单片机的汇编语言或C51语言来实现. 用户也可以通过软件调整节拍延时时间,增加电子音乐的趣味性. 发音原理：播放一段音乐需要两个关键元素：音调和音符。首先需要了解对应的音调信息, 音调主要由声音的频率决定, 同时也会受到声音强度的影响；对一定强度的纯音而言, 音调随频率的变化而变化；对于一定频率的纯音来说, 低频纯音在强度增加时会降低音调, 而高频纯音在强度增加时会升高音调. 另外, 不同类型的音频脉冲用于发出不同的音频信号 。 单片机的内部定时器/计数器0被设置为工作模式1并配置中断定时器后, 控制P3.7引脚输出音频脉冲. 计算出某一音频周期的倒数（即周期T），然后将该周期除以2得到半周期的时长; 利用定时器计时这个半周期时间并在每次计时到后反相I/O引脚输出脉冲即可得到该音频周期的脉冲信号 。 为了产生不同频率的声音, 通过改变单片机内部定时器的初始值TH0、TL0来实现 。 如果采用数字电路实现设计的话 , 所设计的电路将会非常复杂 , 需要十几块数字集成块 , 其功能主要依赖于数字电路模块组合来实现 , 焊接过程也比较复杂 , 成本也较高 。 相反 , 如果采用单片机设计制作完成 , 由于其功能的实现主要通过软件编程来实现 , 则可以降低硬件电路复杂度并降低成本 . 因此 , 在该设计中选择使用AT89C51单片机作为核心控制器 . AT89C51是一款低功耗、高性能的CMOS型8位单片机 ， 其内部包含4KB Flash存储器 ， 并允许在系统内进行改写或用编程器编程 . AT89C51指令系统与8051完全兼容 ， 片内包含128B RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源以及一个全双工串行口等 。 数字音乐盒制作中的Proteus仿真原理图展示了相关硬件配置及连接方式