基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　題 目：基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)</p><p>　　院 （系）：信息與通信學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)：微電子學(xué) </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p&g

2、t;　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱(chēng)：副教授 </p><p>　　2012年 12月 10日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p

3、>　　隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，音樂(lè)逐漸成為我們生活中很重要的一部分，有人曾說(shuō)喜歡音樂(lè)的人不會(huì)向惡。我們都會(huì)抽空欣賞世界名曲，作為對(duì)精神的洗禮。本論文設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子琴。我們對(duì)于電子琴如何實(shí)現(xiàn)其功能，如聲音強(qiáng)弱控制、節(jié)拍器、自動(dòng)放音功能等等也很好奇。</p><p>　　電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂(lè)結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤(pán)樂(lè)器。它在現(xiàn)代音樂(lè)扮演著重要的角色，單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特

4、性，它已經(jīng)溶入現(xiàn)代人們的生活中，成為不可替代的一部分。本文的主要內(nèi)容是用AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)電子琴。以單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤(pán)、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有16個(gè)按鍵和揚(yáng)聲器。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性?xún)r(jià)比較高等，具有一定的實(shí)用和參考價(jià)值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī)；鍵盤(pán)；揚(yáng)聲器；自動(dòng)放音</p&

5、gt;<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development and progress of the society, the music has become a very important part of our lives, someone once said that people do not like the m

6、usic to the evil. We will be taking the time to enjoy the world famous, as the baptism of the spirit. This paper designed a simple microcontroller-based keyboard. How to achieve its function for the keyboard, such as the

7、 sound intensity control, metronome, automatic playback function is also very curious.</p><p>　　The keyboard is a product of modern electronic technology combined with music, is a new type of keyboard instru

8、ments. In modern music, it plays an important role, the microcontroller has a powerful control functions and flexible programming features, it has become an irreplaceable part of the integration into the life of modern p

9、eople. The main content of this paper is to design a keyboard with AT89S52 microcontroller as the core control elements. MCU as the master core, composed of a the core m</p><p>　　Key words：AT89S52 microcontr

10、oller; Keyboard; speakers; automatically playback</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p><b>　　1 方案論證1</b></p><p>　　1.1

11、 系統(tǒng)框圖1</p><p>　　1.2 主要芯片介紹1</p><p>　　1.2.1 AT89S52簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.2.2主要功能特性2</p><p>　　1.2.3 LM386內(nèi)部電路2</p><p><b>　　2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程4</b></p>

12、<p>　　2.1 4X4行列式鍵盤(pán)識(shí)別及顯示4</p><p>　　3 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容5</p><p><b>　　3.1 原理5</b></p><p>　　3.2 程序流程圖7</p><p>　　4 總結(jié)與展望8</p><p><b>　　4.1全文總

13、結(jié)8</b></p><p><b>　　4.2研究展望8</b></p><p><b>　　5 結(jié)論8</b></p><p><b>　　謝辭9</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)10</b></p>

14、<p><b>　　附錄11</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　單片微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，屬第四代電子計(jì)算機(jī)，它具有高性能、高速度、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。它的應(yīng)用必定導(dǎo)致傳統(tǒng)的控制技術(shù)從根本上發(fā)生變革。因此，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已成為高科技和工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大課

15、題。</p><p>　　電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂(lè)結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤(pán)樂(lè)器。它在現(xiàn)代音樂(lè)扮演著重要的角色，單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性，它已經(jīng)溶入現(xiàn)代人們的生活中，成為不可替代的一部分。本文的主要內(nèi)容是用AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)電子琴。以單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤(pán)、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有16個(gè)按鍵和揚(yáng)聲器。</p><p&

16、gt;　　本文主要對(duì)使用單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易電子琴進(jìn)行了分析，并介紹了基于單片機(jī)電子琴統(tǒng)硬件組成。利用單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率來(lái)獲得我們要求的音階，最終可隨意彈奏想要表達(dá)的音樂(lè)。</p><p><b>　　1 方案論證</b></p><p><b>　　1.1 系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)

17、框圖</b></p><p>　　1.2 主要芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　1.2.1AT89S52簡(jiǎn)介</p><p>　　功能特性：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器

18、在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件

19、可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52。</p><p>　　圖2 AT89S52管腳圖</p><p>　　1.2.2 主要功能特性</p><p&

20、gt;　　與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；</p><p>　　8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器；</p><p>　　1000次擦寫(xiě)周期；</p><p>　　全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz ；</p><p>　　三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　32個(gè)可編程I/O口線；</p>&

21、lt;p>　　三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源；</p><p>　　全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式；</p><p><b>　　掉電后中斷可喚醒；</b></p><p><b>　　看門(mén)狗定時(shí)器；</b></p><p><b>　　雙數(shù)據(jù)指針；</b&g

22、t;</p><p><b>　　掉電標(biāo)識(shí)符。</b></p><p>　　1.2.3 LM386內(nèi)部電路</p><p>　　LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。</p><p>　　LM386特性：靜態(tài)功耗低，約為4mA，可用于電池供電；工作電壓范圍寬，4V-12V或5V-

23、18V；外圍元件少；電壓增益可調(diào)，20-200；低失真度。</p><p>　　LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。</p><p>　　圖3 LM386內(nèi)部電路原理圖</p><p>　　與通用型集成運(yùn)放相類(lèi)似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路。</p>&

24、lt;p>　　第一級(jí)為差分放大電路，T1和T3、T2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T(mén)1和T2的有源負(fù)載；T3和T4信號(hào)從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。</p><p>　　第二級(jí)為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)

25、。</p><p>　　第三級(jí)中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管D1和D2為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。</p><p>　　引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。</p><p>　　電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通

26、路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益。</p><p>　　圖4 功放電路原理圖</p><p><b>　　2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程</b></p><p>　　2.1 4X4行列式鍵盤(pán)識(shí)別及顯示</p><p>　　組成鍵盤(pán)的按鍵有機(jī)械式、電容式、導(dǎo)電橡膠式、薄膜式多種，

27、但不管什么形式，其作用都是一個(gè)使電路接通與斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。目前微機(jī)系統(tǒng)中使用的鍵盤(pán)按其功能不同，通?？煞譃榫幋a鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)兩種基本類(lèi)型。</p><p>　　編碼鍵盤(pán)：鍵盤(pán)本身帶有實(shí)現(xiàn)接口主要功能所需的硬件電路。不僅能自動(dòng)檢測(cè)被按下的鍵，并完成去抖動(dòng)、防串鍵等功能，而且能提供與被按鍵功能對(duì)應(yīng)的鍵碼（如ASCII碼）送往CPU。所以，編碼鍵盤(pán)接口簡(jiǎn)單、使用方便。但由于硬件電路較復(fù)雜，因而價(jià)格較貴。</p>

28、;<p>　　非編碼鍵盤(pán)：鍵盤(pán)只簡(jiǎn)單地提供按鍵開(kāi)關(guān)的行列矩陣。有關(guān)按鍵的識(shí)別、鍵碼的確定與輸入、去抖動(dòng)等功能均由軟件完成。目前微機(jī)系統(tǒng)中，一般為了降低成本大多數(shù)采用非編碼鍵盤(pán)。</p><p>　　鍵盤(pán)接口必須具有去抖動(dòng)、防串鍵、按鍵識(shí)別和鍵碼產(chǎn)生4個(gè)基本功能：</p><p>　　去抖動(dòng):每個(gè)按鍵在按下或松開(kāi)時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生短時(shí)間的抖動(dòng)。抖動(dòng)的持續(xù)時(shí)間與鍵的質(zhì)量相關(guān)，一般為5—

29、20mm。所謂抖動(dòng)是指在識(shí)別被按鍵是必須避開(kāi)抖動(dòng)狀態(tài)，只有處在穩(wěn)定接通或穩(wěn)定斷開(kāi)狀態(tài)才能保證識(shí)別正確無(wú)誤。去抖問(wèn)題可通過(guò)軟件延時(shí)或硬件電路解決。</p><p>　　防串鍵：防串鍵是為了解決多個(gè)鍵同時(shí)按下或者前一按鍵沒(méi)有釋放又有新的按鍵按下時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題。常用的方法有雙鍵鎖定和N鍵輪回兩種方法。雙鍵鎖定，是當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的按鍵按下時(shí)，只把最后釋放的鍵當(dāng)作有效鍵并產(chǎn)生相應(yīng)的鍵碼。N鍵輪回，是當(dāng)檢測(cè)到有多個(gè)鍵被按下

30、時(shí)，能根據(jù)發(fā)現(xiàn)它們的順序依次產(chǎn)生相應(yīng)鍵的鍵碼。</p><p>　　被按鍵識(shí)別：如何識(shí)別被按鍵是接口解決的主要問(wèn)題，一般可通過(guò)軟硬結(jié)合的方法完成。常用的方法有行掃描法和線反轉(zhuǎn)法兩種。行掃描法的基本思想是，由程序?qū)︽I盤(pán)逐行掃描，通過(guò)檢測(cè)到的列輸出狀態(tài)來(lái)確定閉合鍵，為此，需要設(shè)置入口、輸出口一個(gè)，該方法在微機(jī)系統(tǒng)中被廣泛使用。線反轉(zhuǎn)法的基本思想是通過(guò)行列顛倒兩次掃描來(lái)識(shí)別閉合鍵，為此需要提供兩個(gè)可編程的雙向輸入/輸出

31、端口。</p><p>　　鍵碼產(chǎn)生：為了從鍵的行列坐標(biāo)編碼得到反映鍵功能的鍵碼，一般在內(nèi)存區(qū)中建立一個(gè)鍵盤(pán)編碼表，通過(guò)查表獲得被按鍵的鍵碼。</p><p>　　用AT89S52的并行口P0接4×4矩陣鍵盤(pán)，以P0.0－P0.3作輸入線，以P0.4－P0.7作輸出線。</p><p>　　4×4矩陣鍵盤(pán)識(shí)別處理，每個(gè)按鍵有它的行值和列值，行值和

32、列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。矩陣的行線和列線分別通過(guò)兩并行接口和CPU通信。每個(gè)按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字量“0”和“1”，開(kāi)關(guān)的一端（列線）通過(guò)電阻接VCC，而接地是通過(guò)程序輸出數(shù)字“0”實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　鍵盤(pán)處理程序的任務(wù)是：確定有無(wú)鍵按下，判斷哪一個(gè)鍵按下，鍵的功能是什么；還要消除按鍵在閉合或斷開(kāi)時(shí)的抖動(dòng)。兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼，使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地，另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)，由行掃描值

33、和回饋信號(hào)共同形成鍵編碼而識(shí)別按鍵，通過(guò)軟件查表，查出該鍵的功能。電路圖如下：</p><p>　　圖5 鍵盤(pán)電路原理圖</p><p><b>　　3 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　3.1 原理</b></p><p>　　一首音樂(lè)是許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不

34、同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂(lè)了，當(dāng)然對(duì)于單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來(lái)產(chǎn)生這樣方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系正確即可。</p><p>　　若要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（1/頻率），再將此周期除以2，即為半周期的時(shí)間。利用定時(shí)器計(jì)時(shí)半周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)終止后就將P1.0反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)再反相。

35、就可在P1.0引腳上得到此頻率的脈沖。</p><p>　　利用AT89S52的內(nèi)部定時(shí)器使其工作計(jì)數(shù)器模式（MODE1）下，改變計(jì)數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階，例如，頻率為523Hz，其周期T＝1/523＝1912μs，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)956μs/1μs＝956，每計(jì)數(shù)956次時(shí)將I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。</p><p>　　計(jì)數(shù)脈沖值與頻率

36、的關(guān)系式是：</p><p><b>　　N=fi÷2÷fr</b></p><p>　　式中，N是計(jì)數(shù)值；fi是機(jī)器頻率（晶體振蕩器為12MHz時(shí)，其頻率為1MHz）；fr是想要產(chǎn)生的頻率。</p><p>　　其計(jì)數(shù)初值T的求法如下：</p><p>　　T＝65536－N＝65536－fi

37、47;2÷fr</p><p>　　例如：設(shè)K＝65536，fi＝1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（1046Hz）的計(jì)數(shù)值。</p><p>　　T＝65536－N＝65536－fi÷2÷fr＝65536－1000000÷2÷fr＝65536－500000/fr</p><p>　

38、　低音DO的T＝65536－500000/262＝63627</p><p>　　中音DO的T＝65536－500000/523＝64580</p><p>　　高音DO的T＝65536－500000/1046＝65059</p><p>　　單片機(jī)12MHZ晶振，高中低音符與計(jì)數(shù)T0相關(guān)的計(jì)數(shù)值如表1所示：</p><p><b>

39、;　　表1 音符頻率表</b></p><p>　　我們要為這個(gè)音符建立一個(gè)表格，單片機(jī)通過(guò)查表的方式來(lái)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，低音0－19之間，中音在20－39之間，高音在40－59之間。TABLE1: DW 64021,64103,64260,64400 </p><p>　　DW 64524,64580,64684,64777 </p><p>　　D

40、W 64820,64898,64968,65030 </p><p>　　DW 65058,65110,65157,65178</p><p>　　音樂(lè)的音拍，一個(gè)節(jié)拍為單位（C調(diào)），如表2所示：</p><p><b>　　表2 曲調(diào)值表</b></p><p>　　琴鍵處理程序，根據(jù)檢測(cè)到得按鍵值，查詢(xún)音律表，給計(jì)

41、時(shí)器賦值，發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音。對(duì)音調(diào)的控制：根據(jù)不同的按鍵，對(duì)定時(shí)器T1送入不同的初值，調(diào)節(jié)T1的溢出時(shí)間，這樣就可以輸出不同音調(diào)頻率的方波。不同音調(diào)下各個(gè)音階的定時(shí)器。</p><p><b>　　3.2 程序流程圖</b></p><p><b>　　圖6 程序流程圖</b></p><p><b>　　4

42、 總結(jié)與展望</b></p><p><b>　　4.1 全文總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我弄懂了不少課本上的知識(shí)，還擴(kuò)展了一些課本沒(méi)有的知識(shí)。</p><p>　　首先在課程設(shè)計(jì)剛開(kāi)始的調(diào)研階段，我學(xué)會(huì)了怎么通過(guò)各種方式查詢(xún)相關(guān)的資料。通過(guò)對(duì)這些資料的學(xué)習(xí)，我大致了解了單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，

43、認(rèn)識(shí)到目前單片機(jī)方面的各種各樣的發(fā)展，和它們之間的競(jìng)爭(zhēng)。了解了單片機(jī)方面的先進(jìn)技術(shù)，這些都為我的未來(lái)的學(xué)習(xí)指明了方向。</p><p>　　我的課程設(shè)計(jì)主要涉及硬件和軟件兩方面的內(nèi)容，通過(guò)這些我的硬件和軟件開(kāi)發(fā)能力都獲得了提高。首先硬件方面，基本了解了電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程和所要做的工作。在軟件方面，因?yàn)槌绦虻木帉?xiě)是我的弱項(xiàng)，所以我是先從網(wǎng)上找來(lái)類(lèi)似的程序模板，然后借助各方面的資料對(duì)程序的每一步進(jìn)行分析，按我的需求進(jìn)

44、行修改，最終才得到我現(xiàn)在的程序方案。</p><p><b>　　4.2 研究展望</b></p><p>　　微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和大量使用將人類(lèi)社會(huì)帶入一個(gè)新的時(shí)代，單片微型計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī))在其中扮演著十分重要的角色。雖然它沒(méi)有常見(jiàn)的PC那樣大的體積和重量，不會(huì)在辦公桌或控制臺(tái)上占據(jù)一個(gè)顯要的位置，但它就像小小的螺絲釘一樣，鑲嵌在人們工作、生活中需要計(jì)算、控制、測(cè)

45、量等智能活動(dòng)的各個(gè)角落。自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，單片機(jī)以其體積小、可靠性高、控制功能強(qiáng)、使用方便、性能價(jià)格比高、容易產(chǎn)品化等特點(diǎn)，在智能儀表、機(jī)電一體化、實(shí)時(shí)控制、分布式多機(jī)系統(tǒng)、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)各個(gè)行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代起著重要的推動(dòng)作用，對(duì)人們生活質(zhì)量的提高產(chǎn)生了深刻的影響。作為21世紀(jì)的工科大學(xué)生，學(xué)好單片機(jī)，一方面可以加深對(duì)計(jì)算機(jī)原理和結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，另一方面也為自身在專(zhuān)業(yè)上的深入發(fā)展構(gòu)筑了一個(gè)很好的

46、平臺(tái)其重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過(guò)。</p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　本研究通過(guò)制作電子琴，將幾個(gè)模塊很好的融合起來(lái)，對(duì)使用單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易電子琴進(jìn)行了分析，并介紹了基于單片機(jī)電子琴統(tǒng)硬件組成。利用單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率來(lái)獲得我們要求的音階，最終可隨意彈奏想要表達(dá)的音樂(lè)。說(shuō)明一首音樂(lè)是許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣我們就

47、可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂(lè)了，于是我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來(lái)產(chǎn)生這樣方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可，然后我利用功放電路來(lái)將音樂(lè)聲音放大，最后得到想要的音樂(lè)。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)論文能夠得以順利完成，是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過(guò)我的老師，幫助過(guò)我的同學(xué)

48、，一直支持著我的家人對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意！</p><p>　　首先，要特別感謝我的指導(dǎo)老師——施娟老師。老師的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。</p><p>　　其次，要感謝所有曾經(jīng)教過(guò)我

49、的任課老師，老師們教會(huì)我的不僅僅是專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更多的是對(duì)待學(xué)習(xí)、對(duì)待生活的態(tài)度。</p><p>　　第三，感謝我的親人們，你們是我力量的源泉，只要有你們，不管面對(duì)什么樣的困難，我都不會(huì)害怕，謝謝你們對(duì)我的支持與鼓勵(lì)！</p><p>　　再次，感謝我的室友及其他好友，因?yàn)橛心銈兊膸椭?，我的論文得以順利完成。感謝你們，大學(xué)四年給我了那么多的幫助與鼓勵(lì)，在我不開(kāi)心的時(shí)候，總能讓我開(kāi)心起來(lái)。不會(huì)

50、忘記，大學(xué)這四年里我們一起度過(guò)的歡樂(lè)時(shí)光，那些開(kāi)心的日子，總是那么令人難以忘懷。</p><p>　　最后對(duì)老師，同學(xué)和家人再次致以我最衷心的感謝！教導(dǎo)過(guò)我的老師，你們的人格魅力永記我心間。身邊的同學(xué)和朋友，有你們，我的大學(xué)才算完整。寢室的好友，你們的天賦猶如上天恩賜，有了你們我的生活更加精彩。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&l

51、t;p>　　[1] 陳明熒．8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2003年9月.[2] 徐新艷．單片機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)踐[M]．北京：高等教育出版社，2005年3月.</p><p>　　[3] 吳金戌，沈慶陽(yáng)，郭庭吉．8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用[M]．清華大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[4] 馮博琴，微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M]．清華大

52、學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[5] 張毅剛，MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M]．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[6] 張淑清，姜萬(wàn)錄等，單片微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用[M]．國(guó)防工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[7] 龍威林，楊冠聲，胡山．單片機(jī)應(yīng)用入門(mén):AT89S51和AVR[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008

53、.</p><p>　　[8] 黃鑫，馬善農(nóng)，趙永科．基于CPLD的電子琴研究與設(shè)計(jì)[J]．科技廣場(chǎng)，2007(5).</p><p>　　[9] 趙亮，侯國(guó)銳．單片機(jī)C語(yǔ)言編程與實(shí)例[M]．北京：人民郵電出版社，2003.</p><p>　　[10] 楊恢先，黃輝先．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．北京：人民郵電出版社，2006.</p><p&

54、gt;　　[11] 張虹．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2009.</p><p>　　[12] 李云鋼，鄒逢興，龍志強(qiáng)．單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)計(jì)[J]．北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　C語(yǔ)言程序：</b></p>

55、<p>　　#include<reg52.h> </p><p>　　sbit P04=P0^4; </p><p>　　sbit P05=P0^5; </p><p>　　sbit P06=P0^6; </p><p>　　sbit P07=P0^7; </p>

56、<p>　　unsigned char keyval,gequ=0;</p><p>　　sbit keygequ=P1^3;</p><p>　　sbit sound=P1^0; </p><p>　　unsigned char timer0h,timer0l,time;</p><p>　　code unsigned

57、char sszymmh[]={</p><p>　　6,2,3, 5,2,1, 3,2,2, 5,2,2, 1,3,2, 6,2,1, 5,2,1,</p><p>　　6,2,4, 3,2,2, 5,2,1, 6,2,1, 5,2,2, 3,2,2, 1,2,1,</p><p>　　6,1,1, 5,2,1, 3,2,1, 2,2,4, 2,2,3, 3,2,

58、1, 5,2,2,</p><p>　　5,2,1, 6,2,1, 3,2,2, 2,2,2, 1,2,4, 5,2,3, 3,2,1,</p><p>　　2,2,1, 1,2,1, 6,1,1, 1,2,1, 5,1,6, 0,0,0 </p><p><b>　　};</b></p><p>　　code unsi

59、gned char FREQH[]={</p><p>　　0xF2,0xF3,0xF5,0xF5,0xF6,0xF7,0xF8, </p><p>　　0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC,0xFC, </p><p>　　0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE,</p><p>　　0x

60、FE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF,</p><p><b>　　} ;</b></p><p>　　code unsigned char FREQL[]={</p><p>　　0x42,0xC1,0x17,0xB6,0xD0,0xD1,0xB6,</p><p>　　0x21,0xE1,

61、0x8C,0xD8,0x68,0xE9,0x5B,0x8F, </p><p>　　0xEE,0x44, 0x6B,0xB4,0xF4,0x2D, </p><p>　　0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16,</p><p><b>　　};</b></p><p>　　void saom

62、iao();</p><p>　　void delay20ms();</p><p>　　/* 節(jié)拍延時(shí)函數(shù) */</p><p>　　/*****************************************************************

63、*/</p><p>　　void delay_jp(unsigned char t)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char t1;</p><p>　　unsigned long t2;</p><p>　　for(t1=0;t1<t;t1

64、++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(t2=0;t2<8000;t2++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}</b&

65、gt;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********************************************************

66、*******/</p><p>　　/* 音調(diào)處理函數(shù) */</p><p>　　/******************************************************************/</p><p>　　void song(uns

67、igned char t1,unsigned char t2,unsigned char t3) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char k;</p><p>　　k=t1+7*t2-1;</p><p>　　timer0h=FREQH[k];</p>&

68、lt;p>　　timer0l=FREQL[k];</p><p>　　TH0=timer0h;</p><p>　　TL0=timer0l;</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　if(t3!=0) delay_jp(t3); </p><p><b&

69、gt;　　}</b></p><p>　　/******************************************************************/</p><p>　　void gequ_sszymmh() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　u

70、nsigned char i;</p><p><b>　　i=0; </b></p><p>　　while(sszymmh[i+3]!=0)</p><p>　　{ </p><p><b>　　i=i+3;</b></p><p>　　son

71、g(sszymmh[i],sszymmh[i+1],sszymmh[i+2]);</p><p>　　if(keygequ==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay20ms();</p><p>　　if(keygequ==0) </p><p>　　{wh

72、ile(keygequ==0);TR0=0;gequ=0; break;}</p><p>　　} </p><p><b>　　}</b></p><p>　　TR0=0;gequ=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****

73、**********************************************************</p><p>　　函數(shù)功能：軟件延時(shí)子程序</p><p>　　**************************************************************/</p><p>　　void delay20ms()

74、 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,j;</p><p>　　for(i=0;i<100;i++)</p><p>　　for(j=0;j<60;j++)</p><p><b>　　;</b></

75、p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************</p><p>　　函數(shù)功能：節(jié)拍的延時(shí)的基本單位，延時(shí)200ms</p><p>　　******************************************/<

76、;/p><p>　　void delay() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,j;</p><p>　　for(i=0;i<250;i++)</p><p>　　for(j=0;j<250;j++)&

77、lt;/p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void saomiao()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(keygequ==0)</p><p&

78、gt;<b>　　{</b></p><p>　　delay20ms();</p><p>　　if(keygequ==0) </p><p>　　{while(keygequ==0);gequ++;}</p><p><b>　　}</b></p><p>　　P0=0x

79、f0; </p><p>　　if((P0&0xf0)!=0xf0) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay20ms(); </p><p>　　if((P0&0xf0)!=0xf0) </p&g

80、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　P0=0xfe; </p><p>　　if(P04==0) </p><p>　　keyval=1; </p><p>　　if(P05==0) </p&g

81、t;<p>　　keyval=2; </p><p>　　if(P06==0) </p><p>　　keyval=3; </p><p>　　if(P07==0) </p><p>　　keyval=4; </p><

82、;p>　　P0=0xfd; </p><p>　　if(P04==0) </p><p>　　keyval=5; </p><p>　　if(P05==0) </p><p>　　keyval=6; </p><p>　　if(P

83、06==0) </p><p>　　keyval=7; </p><p>　　if(P07==0) </p><p>　　keyval=8; </p><p>　　P0=0xfb; </p><p>　　if(P04==0) &l

84、t;/p><p>　　keyval=9; </p><p>　　if(P05==0) </p><p>　　keyval=10; </p><p>　　if(P06==0) </p><p>　　keyval=11; </p><p>　

85、　if(P07==0) </p><p>　　keyval=12; </p><p>　　P0=0xf7; </p><p>　　if(P04==0) </p><p>　　keyval=13; </p><p>　　if(P05==0) <

86、;/p><p>　　keyval=14; </p><p>　　if(P06==0) </p><p>　　keyval=15; </p><p>　　if(P07==0) </p><p>　　keyval=16; </p><p><b>

87、　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p>　　so

88、und=1;</p><p>　　keyval=0xff;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void tanqin()</p><p><b>　　{</b></p>

89、<p>　　if(TR0==0&&gequ%2==0)</p><p>　　switch(keyval)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　case 1:</b></p><p>　　song(1,1,0); </p>

90、<p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2:song(2,1,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 3:song(3,1,0); </p><p><b>　　break;</b&g

91、t;</p><p>　　case 4:song(4,1,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 5:song(5,1,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 6:son

92、g(6,1,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 7:song(7,1,0); </p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 8:song(1,2,0); </p><p>&l

93、t;b>　　break;</b></p><p>　　case 9:song(2,2,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 10:song(3,2,0); </p><p><b>　　break;</b></p&g

94、t;<p>　　case 11:song(4,2,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 12:song(5,2,0); </p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 13:song(6,2

95、,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 14:song(7,2,0); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 15:song(1,3,0); </p><p><b&

96、gt;　　break;</b></p><p>　　case 16:song(2,3,0); </p><p><b>　　break; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(gequ%2==1)</p><p&g

97、t;<b>　　{</b></p><p>　　gequ_sszymmh();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************</

98、p><p><b>　　函數(shù)功能：主函數(shù)</b></p><p>　　******************************************/</p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　EA

99、=1; </p><p>　　ET0=1; </p><p><b>　　TMOD=1; </b></p><p>　　while(1) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　saomiao();</p&g

100、t;<p><b>　　tanqin();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/* 定時(shí)器中斷函數(shù) */</p

101、><p>　　/******************************************************************/</p><p>　　void t0int() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=0;</b&

102、gt;</p><p>　　sound=!sound;</p><p>　　TH0=timer0h;</p><p>　　TL0=timer0l;</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

103、;　　/******************************************************************/</p><p><b>　　電路原理圖：</b></p><p><b>　　圖7 電路原理圖</b></p><p><b>　　電路PCB圖：</b>&