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本设计的液晶显示模块不仅要求显示汉字、数字，还要求显示简易的单色图形，虽然1602价格较低、接口简单、编程容易，但是它不可以完成该系统的性能要求，12864和同类型的图形液晶显示器相比，硬件电路结构和显示程序又要简洁容易的多，综合考虑，本设计的液晶显示模块采用12864型液晶显示模块。
本系统中12864液晶显示器的连接电路原理图如图8所示，R3采用2KΩ的电位器，可以通过调节电位器的阻值大小来改变12864的对比度；4、5、6引脚为12864的控制端RS、W/R、EN的引出预留端口；7-14引脚为显示器的数据传送端D0-D7的引出预留端；12864本身没有带中文字库，15引脚为片选端CS1，16引脚为片选端CS2。
图8 LCD显示模块
2.6 彩灯伴奏电路
为了增加音乐盒的动感和视觉效果，同时便于幼儿练习，本系统特意设置彩灯伴奏电路，不但有助于吸引幼儿的注意力，而且根据彩灯显示幼儿可以很清楚的看到是哪个音符在发音。彩灯采用普通的发光二极管，当音乐盒工作在简易电子琴的模式下，16个彩灯分别对应16个音符；当工作在歌曲播放模式下，彩灯按照事先设置好的形式连续点亮。彩灯伴奏电路如图9所示。
图9 彩灯伴奏电路
2.7 音乐播放部分
音乐播放模块主要由LM386音频功率放大模块和无源蜂鸣器组成。
图10 音乐播放部分
LM386音频功率放大电路是一个集成块，主要应用于低电压消费类产品，外围有8个引脚，1脚和8脚作为增益调节引脚，2、3分别为反相输入和正相输入引脚，5作为输出引脚，将放大后的信号输出，推动扬声器发声，7是去耦引脚，6接电源，4接地，电路原理图如图10所示，通过调节电阻器R2阻值的大小，可以调节音频增益的大小，进而调节了扬声器的输出音量的大小。调节8引脚的按键SW0也可以改变音频增益，按键不按下，增益为20；按下按键增益就变为200；如将此处的按键换成一个2K的电阻，音频增益就变为50。
2.8 I/O口扩展电路
本系统的外围设备比较多，尽管AT89C55有四个并行的I/O口，共32条口线，但是端口资源还是比较贫乏的，在此选用了74HC154芯片扩展更多的I/O口，以满足系统的设计需要。
74HC154是一种CMOS元器件，速度很高，引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列[8]。74HC154译码器可接受4位高有效二进制地址输入，并提供16个互斥的低有效输出。74HC154的两个输入使能门电路可用于译码器选通，以消除输出端上的通常译码“假信号”，也可用于译码器扩展[9]。该使能门电路包含两个“逻辑与”输入，必须置为低电平才有效。任选一个使能输入端作为数据输入，74HC154可充当一个1-16的多路分配器。当其余的使能输入端置低电平时，地址输出端将会跟随应用的状态[10]。
74HC154与AT89C55单片机的硬件接口电路如图11所示，P3.0、P3.1、P3.2、P3.3接译码器的地址输入端（A-D），P2.6、P2.4接译码器的使能端（低电平有效）。0-15引脚作为输出端与16个彩灯的阴极连接。
图11 I/O口扩展电路
3. 程序设计部分
3.1 软件的系统介绍
一个完整的系统要实现正常运行，不但要有硬件电路系统的支持，也需要有软件系统的支持。硬件系统相当于躯体，软件系统相当于灵魂，二者是相互密切结合的，这才构建了思考和判断的一个总的系统[11]。软件系统的可编程性降低了硬件系统的复杂性，软件系统的灵活性实现了在不改变硬件系统的基础上实现系统总体功能的改变。硬件系统是软件系统的基础，离开了硬件系统，软件系统也就发挥不了任何作用。软件系统也具有一定得针对性，不同的硬件需要对应不同的软件。同样，软件系统的好坏也会直接影响系统的工作效率、可靠性。