# 题目要求





八音盒

本设计利用MSP430单片机结合内部定时器及LED/LCD,设计一个八音盒,按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。

基本要求:

使用LED/LCD显示器来显示目前演奏的歌曲编号;

具有16个按键操作来选择演奏哪一首歌曲;

内建多首歌曲旋律按下单键就可以演奏歌曲;

演奏时可以按键中断(播放、暂停、停止)。

程序执行后工作指示LED闪动,表示程序开始执行,

按下单键0~n便可以演奏对应的歌曲。

# 仿真结果

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03594.png)

# 实验报告：基于MSP430单片机的八音盒设计

## 实验目的

本实验旨在通过设计一个基于MSP430单片机的八音盒项目，加深对单片机编程及其应用在嵌入式系统中的理解。通过实验，学生将掌握MSP430单片机的基本使用方法，定时器的应用，以及如何通过按键输入来控制程序的运行。

## 实验设备


MSP430F249单片机

LED/LCD显示器

4x4键盘矩阵

蜂鸣器

实验接线板及导线等


## 实验原理

MSP430单片机介绍

MSP430是德州仪器（TI）公司生产的一种低功耗微控制器。它具有低功耗、富有弹性的时钟系统、多种睡眠模式等特点，非常适合于需要电池供电的便携式设备。

键盘矩阵扫描原理

键盘矩阵通常由行线和列线交叉形成。当某一按键被按下时，相应的行线和列线被短接，通过扫描行线和检测列线的电平变化，即可确定被按下的按键。

定时器原理

定时器是单片机中非常重要的一个组件，可以用来产生精确的时间延迟或测量时间等。在本实验中，定时器用于控制蜂鸣器的频率以及产生音乐节拍。

程序设计与实现

整体框架

本实验的程序主要由以下几个部分构成：

系统初始化：配置单片机的各项参数，如IO口、定时器等。

按键扫描与处理：实现键盘矩阵的扫描，并根据按键执行相应操作。

音乐播放：根据选定的歌曲，控制蜂鸣器以特定频率和节拍播放音乐。

显示控制：通过LED或LCD显示当前播放的歌曲编号。


关键代码说明

系统初始化

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 停止看门狗定时器

// 配置各个端口的方向和功能（省略详细代码）

此部分主要进行了看门狗定时器的停止，以及各个IO端口的方向和功能配置，为整个程序的运行做准备。

按键扫描与处理

uchar get_key()

{

    // 扫描4x4键盘矩阵，返回按键编号（省略详细代码）

}

void delay_key(void)

{

    // 根据按键执行相应操作，如选择歌曲、播放、暂停等（省略详细代码）

}

通过get_key函数扫描键盘矩阵，检测是否有按键被按下，并返回按键编号。delay_key函数根据返回的按键编号，执行相应的操作，如选择歌曲、控制播放状态等。

音乐播放

void set_fre(unsigned int fre)

{

    // 设置蜂鸣器的频率（省略详细代码）

}

// 定义了四首不同歌曲的音符和节拍（省略具体数组定义）

void main(void)

{

    // 主函数中实现了歌曲播放的控制逻辑（省略详细代码）

}

在播放音乐时，通过set_fre函数控制蜂鸣器的频率，以产生不同的音符。主函数中通过一个循环，根据当前选择的歌曲和播放状态，顺序播放音乐的每个音符，并通过延时来控制音符的节拍。

显示控制

void display(void)

{

    // 显示当前播放的歌曲编号（省略详细代码）

}

在播放音乐时，通过display函数控制LED或LCD显示器，显示当前播放的歌曲编号，为用户提供直观的反馈。

实验结果与分析

通过本实验，成功实现了一个基于MSP430单片机的八音盒，它能够通过键盘输入选择歌曲，并控制蜂鸣器播放相应的旋律。同时，通过LED或LCD显示器，用户可以清晰地看到当前播放的歌曲编号。

在实际操作中，实验设备响应灵敏，音乐播放流畅，基本达到了设计要求。通过本实验，加深了对MSP430单片机及其定时器使用的理解，掌握了键盘扫描和音乐播放的基本方法。

## 总结

本实验通过设计和实现一个基于MSP430单片机的八音盒，不仅让学生掌握了单片机编程的基本技巧，也提高了解决实际问题的能力。实验过程中，通过对键盘输入、定时器控制、音乐播放等技术的应用，有效地加深了对嵌入式系统设计与开发的理解。


# 代码和仿真图

```python
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】MSP430单片机，音乐播放器，四首音乐，八音盒，Proteus仿真

# 题目





114

波形发生器的制作

设计要求

设计一个能产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波的波形发生器。设置5个开关K1~K5(从

上到下),分别对应正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波,按一下其中一个开关,则选择出所要

产生的波形。



# 效果

![请添加图片描述](/static/img/images/03598.png)


![请添加图片描述](/static/img/images/03599.png)

![请添加图片描述](/static/img/images/03600.png)

![请添加图片描述](/static/img/images/03601.png)

![请添加图片描述](/static/img/images/03602.png)

# 梯形波100个点产生方法

python：

```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义梯形波参数
total_points = 100
min_value = 0
max_value = 255
# 假设每个部分的点数相等，因此每部分25个点
points_per_section = total_points // 4
# 生成梯形波的各个部分
rising_edge = np.linspace(min_value, max_value, points_per_section, endpoint=False)
top = np.full(points_per_section, max_value)
falling_edge = np.linspace(max_value, min_value, points_per_section, endpoint=False)
bottom = np.full(total_points - 3 * points_per_section, min_value)
# 合并生成完整的梯形波
trapezoidal_wave = np.concatenate((rising_edge, top, falling_edge, bottom))
# int 化
trapezoidal_wave = trapezoidal_wave.astype(int)
print(trapezoidal_wave.tolist())
# 绘制梯形波形
plt.plot(trapezoidal_wave)
plt.title('Trapezoidal Wave')
plt.ylim(min_value - 10, max_value + 10)
plt.show()
```

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03603.png)

# 锯齿波100个点产生方法

python

```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义锯齿波参数
total_points = 100  # 一个周期的总点数
max_value = 255
num_teeth = 2  # 一个周期内锯齿波的数量
# 计算单个锯齿波的点数
points_per_tooth = total_points // num_teeth
# 生成单个锯齿波
single_tooth = np.linspace(0, max_value, points_per_tooth, endpoint=False)
# 生成完整的锯齿波，由两个单个锯齿波拼接而成
sawtooth_wave = np.tile(single_tooth, num_teeth)
sawtooth_wave = sawtooth_wave.astype(int)
sawtooth_wave = sawtooth_wave.tolist()
# sawtooth_wave = sawtooth_wave[::-1]
print(sawtooth_wave)
# 绘制锯齿波形
plt.plot(sawtooth_wave)
plt.title('Sawtooth Wave')
plt.ylim(-10, max_value + 10)  # 设置y轴范围以略微超出最小和最大值
plt.show()
```

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03604.png)

# c代码和proteus仿真

```python
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】MSP430，波形发生器，单片机，Proteus仿真

节拍器的使用可以使练琴者正确掌握乐曲的速度,从而使音





乐练习达到事半功倍的效果。本课题基于单片机设计具有声光晋

示的电子乐器节拍器,充分利用单片机的定时和中断系统,通过

C语言程序设计,控制外部相关硬件电路,实现对音乐速,度

40~120次/分钟范围内连续可调,节拍114、

2/4、3/4、4/4、3/8、6/8可选,并有声音和灯光提示功能。

课题简介




功能：电子音乐节拍器

数码管显示的是每一分钟多少拍，每一拍蜂鸣器响一声。

1 USB供电孔，可电脑、充电宝、手机充电器供电，

  电源按钮，电源指示灯，电源指示灯限流电阻

2 共阳数码管，电阻，三极管

3 蜂鸣器，三极管

4 复位按键，电容，电阻

5 11059200晶振，30pf电容

6 增加按键，按一下增加100

7 减少按键，按一下减少100

8 微调加，按一下增加1

9 微调减，按一下减少1


![在这里插入图片描述](/static/img/images/03715.bmp)


![在这里插入图片描述](/static/img/images/03716.bmp)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03717.jpeg)

全部资料：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03718.png)

资料下载自取（程序、仿真图、实物的原理图）：

```bash
http://dt4.8tupian.net/2/28880a72b24000.pg3 
```

程序介绍：

这是一个基于8051单片机的程序，用于控制一个节拍器模拟器。以下是程序的简要说明：

1. **宏定义**：程序首先定义了多个宏，这些宏用于表示不同音符和频率。

2. **变量定义**：定义了多个变量，包括音调、节拍、LED显示等。

3. **数码管显示**：使用了一个函数`dispaa()`来更新数码管的显示内容。

4. **延时函数**：使用了`delay_ms()`和`delay_ms_key()`函数进行延时。

5. **按键检测**：`KeySscan()`函数用于检测按键的状态并返回相应的按键值。

6. **主函数逻辑**：

   - 初始化定时器。

   - 通过按键来改变节拍器的设置，例如增加/减少节拍、启动/停止节拍器等。

   - 使用定时器中断来控制节拍和音调的输出。

   

7. **定时器中断**：

   - `T0_time()`函数用于控制节拍的时间间隔和音调的输出。

   - `T1_time()`函数用于控制音调的频率。

8. **蜂鸣器和LED**：使用8051的P3.6和P3.7引脚来控制蜂鸣器和LED的状态。

9. **数码管显示**：通过循环，程序不断更新数码管的显示内容，显示当前的设置。

整体上，这个程序的目标是创建一个节拍器模拟器。用户可以通过按键来调整节拍的速度和音调，同时LED会根据当前的设置闪烁，数码管则显示当前的节拍速度和音调设置。

【单片机 TB作品】节拍器，电子音乐节拍器，51单片机，Proteus仿真

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03729.png)





![在这里插入图片描述](/static/img/images/03730.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03731.png)

代码工程。

```bash
http://dt4.8tupian.net/2/28880a66b12880.pg3
```


这段代码是用于一个数字拔河游戏的嵌入式系统，采用了基于8051架构的单片机，使用Keil C51编译器。

主要功能包括：

1. 数码管显示：使用了四个数码管（通过P2的控制），显示游戏进行中的分数。

2. 按键输入：通过P3上的四个按键（`key_01`, `key_02`, `key_03`, `key_04`）接收用户的输入。

3. 定时器控制：使用了定时器1 (`T0_time`中断) 用于定时、显示和控制游戏进行中的逻辑。

主要变量和功能：

- `BUFFER`: 用于存储游戏分数，包含两个位置，分别对应左边和右边的队伍。

- `led_S`: 代表游戏中小灯的位置，即显示的分数。

- `BEEP`: 控制蜂鸣器，用于在游戏结束时发出蜂鸣声。

- `init_timer`: 初始化定时器函数，用于控制数码管的显示和游戏逻辑。

- `delay`: 延时函数，用于产生延时。

游戏规则：

- 用户通过按下 `key_01` 和 `key_03` 按键来控制小灯位置（模拟左右移动）。

- 游戏进行中，左右两边的小灯会上下移动，用户通过按键调整小灯位置，当小灯移动到顶端或底端时，游戏计分，同时蜂鸣器响声，然后重新开始游戏。

- 分数通过 `BUFFER` 数组记录，`BUFFER[0]` 记录左边的分数，`BUFFER[3]` 记录右边的分数。

- 数码管显示通过定时器控制，每个数码管显示一方的分数。

【TB作品】51单片机 实物+仿真-电子拔河游戏_亚博 BST-M51

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03732.png)





![在这里插入图片描述](/static/img/images/03733.png)

代码打开下载：

```bash
http://dt4.8tupian.net/2/28880a64b6666.pg3
```

这段代码是为微控制器编写的，可能是基于8051架构，使用Keil C51编译器。该代码结合了OLED显示器、超声波距离传感器和基于HX711的称重传感器的功能。以下是主要组件及其功能的详细说明：

1. **超声波距离测量：**

   - 超声波传感器连接到微控制器，其触发和回波引脚分别定义为 `Trig` 和 `Echo`。

   - `Init_Timer0` 函数初始化定时器0，用于测量超声波信号的飞行时间。

   - `Timer0` 中断函数在定时器0溢出时触发，设置标志 `Flag_Ultrasonic`。

2. **HX711称重传感器接口：**

   - HX711称重传感器接口用于重量测量。HX711模块连接到引脚 `HX711_SCK` 和 `HX711_DOUT`。

   - `Delay__hx711_us` 等函数提供了用于HX711通信的延迟。

   - `HX711_Read` 函数从HX711模块读取数据。

   - `Get_Maopi` 函数用于测量皮重（没有负载的容器的重量）。

3. **OLED显示：**

   - OLED显示器使用 "oled.h" 文件中的函数进行初始化。

   - `OLED_Clear` 和 `OLED_ShowString` 等显示函数用于更新OLED屏幕上的信息。

4. **按键输入处理：**

   - 两个按钮（`key_01` 和 `key_02`）用于用户输入。`KeySscan` 函数扫描这些按钮并根据按下的按钮返回一个值。

5. **主循环：**

   - 主循环持续监视按键状态并相应地执行操作。

   - 它读取超声波距离，在OLED上显示它，并基于HX711读数计算和显示重量。

   - 当按下键时，调用 `Get_Maopi` 函数进行皮重校准。

   - 代码包括针对重量超过一定限制的错误处理（`Flag_Error`）。

6. **其他：**

   - 有一些用于存储重量值、标志和其他参数的全局变量。

   - 代码使用 `sprintf` 格式化字符串以在OLED上显示。

   - 使用简单的延迟函数 (`delay_ms`) 以创建程序中的延迟。

【TB作品】51单片机读取重量和液位，OLED显示

我是一个专注技术分享的博主,尤其爱搞深度学习和单片机电子。你现在看到的是我的个人博客网站。