模擬電子琴發(fā)聲控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《單片機(jī)應(yīng)用與仿真訓(xùn)練》設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　模擬電子琴發(fā)聲控制系統(tǒng)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于AT89S52單片機(jī)的電子琴的電路設(shè)計(jì)方法而制作。該方法利用單片機(jī)定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生固定頻率的方波信號(hào)以推動(dòng)喇叭發(fā)出旋律。并使用LED顯示器來(lái)顯示音階輸入的相關(guān)消息，然后通過(guò)按下

2、鍵盤(pán)組中的相對(duì)按鍵使喇叭發(fā)出相對(duì)音階單音，并自動(dòng)存儲(chǔ)所輸入的單音，之后再一起自動(dòng)演奏出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)具有存儲(chǔ)功能的電子琴系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能是利用蜂鳴器作為發(fā)聲部件，兩個(gè)數(shù)碼管作為顯示部件，設(shè)置11個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)高音、中音、低音的1、2、3、4、5、6、7的發(fā)音，并存儲(chǔ)一首歌的內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播放。它具有7個(gè)音階的鍵盤(pán)，分別為DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI。每個(gè)音階都對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣，我們就可以利用不同的頻率組合構(gòu)成我們

3、想要的音樂(lè)。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)生這樣的方波頻率信號(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。用戶(hù)可以根據(jù)樂(lè)譜在鍵盤(pán)上進(jìn)行演奏，音樂(lè)發(fā)生器會(huì)根據(jù)用戶(hù)的彈奏，通過(guò)揚(yáng)聲器將音樂(lè)播放出來(lái)。</p><p>　　介紹了一種基于AT89S52單片機(jī)的電子琴的電路設(shè)計(jì)方法。該方法利用單片機(jī)定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生固定頻率的方波信號(hào)以推動(dòng)喇叭發(fā)出旋律。然后通過(guò)按下鍵盤(pán)組

4、中的相對(duì)按鍵使喇叭發(fā)出相對(duì)音階單音，并自動(dòng)存儲(chǔ)所輸入的單音，之后再一起自動(dòng)演奏出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)具有存儲(chǔ)功能的電子琴系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、電子琴、音階、頻率</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　

5、　1、概述4</b></p><p>　　1.1電子琴概述4</p><p>　　1.2電子琴系統(tǒng)原理4</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)任務(wù)及要求4</p><p>　　2、系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件組成5</p><p>　　2.11

6、 AT89S52簡(jiǎn)介5</p><p>　　2.12 音樂(lè)播放部分8</p><p>　　2.13電子琴?gòu)椬嗖糠?</p><p>　　2.2 具體發(fā)音原理8</p><p>　　2.3 各部分電路圖10</p><p>　　2.31 晶振10</p><p>　　2.32 復(fù)

7、位電路10</p><p>　　2.33 按鍵11</p><p>　　2.34 發(fā)音11</p><p><b>　　3、軟件設(shè)計(jì)12</b></p><p><b>　　3.1流程圖12</b></p><p>　　3.2 主程序代碼13</p>

8、;<p>　　4、Proteus軟件仿真13</p><p>　　5、課程設(shè)計(jì)體會(huì)13</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p>　　附錄1 源程序代碼15</p><p>　　附錄2 仿真圖23</p><p><b>　　1 概述<

9、;/b></p><p><b>　　1.1 電子琴概述</b></p><p>　　電子琴又稱(chēng)作電子鍵盤(pán)，屬于電子樂(lè)器(區(qū)別于電聲樂(lè)器)，發(fā)音音量可以自由調(diào)節(jié)。音域較寬，和聲豐富，甚至可以演奏出一個(gè)管弦樂(lè)隊(duì)的效果，表現(xiàn)力極其豐富。它還可模仿多種音色，甚至可以奏出常規(guī)樂(lè)器所無(wú)法發(fā)出的聲音（如合唱聲，風(fēng)雨聲，宇宙聲等）。另外，電子琴在獨(dú)奏時(shí)，還可隨意配上類(lèi)似打擊樂(lè)

10、音響的節(jié)拍伴奏，適合于演奏節(jié)奏性較強(qiáng)的現(xiàn)代音樂(lè)。</p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8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在眾多嵌入式控

11、制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。本文利用AT89C51 單片機(jī)的強(qiáng)大功能，通過(guò)軟件產(chǎn)生不同頻率的聲音信號(hào)，經(jīng)相應(yīng)的放大電路后，在揚(yáng)聲器中發(fā)出8個(gè)音節(jié)?？梢詮椬喑霾煌那?。</p><p>　　1.2 電子琴系統(tǒng)原理</p><p>　　由于一首音樂(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

12、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)系弄正確即可。只要向若將不同的音節(jié)與一定的節(jié)拍組合在一起形成一定的曲調(diào)，因此只要一單片機(jī)I／0口，通過(guò)軟件，控制其輸出不同頻率的信號(hào)，就可以產(chǎn)生8個(gè)基本音節(jié)。將音節(jié)以一定的節(jié)拍進(jìn)行組合，便可以產(chǎn)生歌曲。樂(lè)曲中每一音符對(duì)應(yīng)著確定的頻率。如果單片機(jī)某個(gè)口線輸出“高～低”電平的頻率和某個(gè)音符的頻率一樣，那么將此口線接上喇叭就可以發(fā)出此音

13、。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　本系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，一個(gè)是音樂(lè)播放，另一個(gè)就是電子琴?gòu)椬唷Ｍㄟ^(guò)開(kāi) 控制播放音樂(lè)或者進(jìn)行電子琴?gòu)椬?。本系統(tǒng)利用蜂鳴器作為發(fā)聲部件，當(dāng)播放音樂(lè)時(shí)，彈奏按鍵無(wú)效；當(dāng)進(jìn)行彈奏時(shí)，設(shè)置10個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)高音、中音、低音的1、2、3、4、5、6、7的發(fā)音，兩個(gè)數(shù)碼管作為顯示部件，顯示輸入的信息。</p><p>

14、　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1硬件組成</b></p><p>　　2.11 AT89S52簡(jiǎn)介</p><p><b>　　1.概述</b></p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。

15、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)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上， </p><p>　　圖2-2 AT89S52單片機(jī) 擁有靈巧的8 位CPU 和 在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p><b&g

16、t;　　2.主要性能</b></p><p>　　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-33MHz； </p><p>　　三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； </p>

17、<p>　　32個(gè)可編程I/O口線； </p><p>　　三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； </p><p><b>　　六個(gè)中斷源； </b></p><p>　　全雙工UART串行通道； </p><p>　　低功耗空閑和掉電模式； </p><p>　　掉電后中斷可喚醒； <

18、/p><p><b>　　看門(mén)狗定時(shí)器； </b></p><p><b>　　雙數(shù)據(jù)指針； </b></p><p><b>　　掉電標(biāo)識(shí)符 。</b></p><p><b>　　3.管腳說(shuō)明 </b></p><p>　　P0 口

19、：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏 輯電平。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0不具有內(nèi)部上拉電阻。 在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn) 時(shí)，需要外部上拉電阻。 </p><p>　　P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位

20、雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 </p><p>　　此外，P1.0和P1.1分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址

21、字節(jié)。 </p><p><b>　　引腳號(hào)第二功能： </b></p><p>　　P1.0 T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 </p><p>　　P1.1 T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） </p><p>　　P1.5 MOSI（在系統(tǒng)編程用） </p>

22、<p>　　P1.6 MISO（在系統(tǒng)編程用） </p><p>　　P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用） </p><p>　　P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 。4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（

23、IIL）。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR） 時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用 8位地址（如MOVX @RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 </p><p>　　P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O

24、口，p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。 </p><p>　　端口引腳 第二功能： </p><p>　　P3

25、.0 RXD(串行輸入口) </p><p>　　P3.1 TXD(串行輸出口) </p><p>　　P3.2 INTO(外中斷0) </p><p>　　P3.3 INT1(外中斷1) </p><p>　　P3.4 TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0) </p><p>　　P3.5 T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1) </p>

26、;<p>　　P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通) </p><p>　　P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通) </p><p>　　此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 </p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。 </p><p&g

27、t;　　ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后

28、，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無(wú)效。 </p><p>　　PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。 </p><p>　　

29、EA/VPP：外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。 </p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器和

30、內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 </p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　2.12 音樂(lè)播放部分</p><p>　　樂(lè)音實(shí)際上是固定周期的信號(hào)。本系統(tǒng)是用AT89s52 的定時(shí)器控制，在P3.6腳上輸出方波周期信號(hào)，產(chǎn)生音樂(lè)。樂(lè)曲中，每一音符對(duì)應(yīng)著確定的頻率，我們將每一音符的時(shí)間常數(shù)和其相應(yīng)的節(jié)拍常數(shù)作為一組，按順序?qū)?lè)曲中的所

31、有常數(shù)排列成一個(gè)表，然后由查表程序依次取出，產(chǎn)生音符并控制節(jié)奏，就可以實(shí)現(xiàn)演奏效果。在輸出中我們用蜂鳴器及其驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)發(fā)聲。</p><p>　　2.13電子琴?gòu)椬嗖糠?lt;/p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)置了10個(gè)按鍵，其中三個(gè)按鍵為高音、中音、低音的選擇按鍵，其余為發(fā)音按鍵，按下不同的按鍵產(chǎn)生不同的音符，通過(guò)按鍵時(shí)間的長(zhǎng)短控制發(fā)音的長(zhǎng)短，這樣彈奏人員可以隨心所欲的彈奏自己所喜愛(ài)的樂(lè)曲。電子琴

32、彈奏實(shí)際上就是把每個(gè)按鍵所對(duì)應(yīng)的值經(jīng)過(guò)處理后發(fā)給單片機(jī)，再在單片機(jī)內(nèi)把數(shù)字當(dāng)作指針指向所對(duì)應(yīng)的音符。我們運(yùn)用單片機(jī)的最小系統(tǒng)，用P2口的低三位作高音、中音、低音的選擇按鍵的接口，用P1口的低七位作發(fā)音按鍵的接口。 </p><p>　　2.2 具體發(fā)音原理</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

33、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，我們只要把各個(gè)音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可。</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)終止后就將蜂鳴器端口反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)再反相。就可在該引腳上得到此頻率的脈沖實(shí)現(xiàn)發(fā)音。</p>

34、<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)初值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)脈沖值與頻率的關(guān)系式是：</p><p>　　N

35、＝fi÷2÷fr </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÷2÷fr</p><p>　　例如：設(shè)K＝65536，f

36、i＝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</p><p>　?。?5536－1000000÷2÷fr＝65536－500000/fr</p><p>　　低音DO的T＝65536－500000/262＝

37、63628</p><p>　　中音DO的T＝65536－500000/523＝64580</p><p>　　高音DO的T＝65536－500000/1046＝65058</p><p>　　當(dāng)播放音樂(lè)時(shí)，除了考慮音頻外，還要考慮到音樂(lè)的音拍。本系統(tǒng)中，用軟件延時(shí)來(lái)控制發(fā)音時(shí)間的長(zhǎng)短，控制節(jié)拍。下表是各調(diào)1/4節(jié)拍的時(shí)間表。</p><p>

38、;<b>　　2.3各部分電路</b></p><p><b>　　2.31晶振</b></p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p><b>　　2.33按鍵</b></p><p><b>　　2.34 發(fā)音</b&g

39、t;</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1流程圖</b></p><p><b>　　3.2 主程序代碼</b></p><p>　　見(jiàn)附錄一 源程序代碼</p><p>　　4、Proteus軟件仿真&l

40、t;/p><p><b>　　見(jiàn)附錄2 仿真圖</b></p><p><b>　　5 課程設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)單片機(jī)方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。

41、實(shí)踐出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。</p><p>　　過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過(guò)而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不能遇到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)

42、現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！</p><p>　　課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，給我很多專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及專(zhuān)業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門(mén)講道課，一門(mén)辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)

43、，我掌握了PROTUES、WAVE6000等軟件，用WAVE6000進(jìn)行程序的編譯，用PROTUES進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)的仿真。</p><p>　　回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只

44、有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 余發(fā)山，王福忠．單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)．徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008年</p><

45、;p>　　[2] 韓志軍等.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.75-83</p><p>　　[3] 王守中．51單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門(mén)與典型實(shí)例．北京：人民郵電出版社，2007.139-149</p><p>　　[4] 周潤(rùn)景等. Proteus在MCS-51&ARM7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例.北京：電子工業(yè)出版社，2006.132-139</p><

46、;p>　　[5] 王為青，邱文勛．51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)案例精選．北京：人民郵電出版社，2007.61-65</p><p><b>　　附錄1 源程序代碼</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include <intrins.h></p><p&

47、gt;　　#define SYSTEM_OSC 12000000//定義晶振頻率12000000HZ</p><p>　　#define SOUND_SPACE 4/5 //定義普通音符演奏的長(zhǎng)度分率,//每4分音符間隔</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsign

48、ed int</p><p>　　#define P_key P1</p><p>　　sbit beep=P3^6;//蜂鳴器控制端口P1^0!</p><p>　　Unsigned int code sy[21]={194,173,154,145,129,115,102,390,347,309,291,260,231,205,96, 86, 76, 72,

49、 64, 56, 50};</p><p>　　unsigned int code FreTab[12]= { 262,277,294,311,330,349,369,392,415,440,466,494 }; //原始頻率表</p><p>　　unsigned char code SignTab[7] = { 0,2,4,5,7,9,11 }; //1~7在頻率表中的位置<

50、;/p><p>　　unsigned char code LengthTab[7]= { 1,2,4,8,16,32,64 }; </p><p>　　unsigned char Sound_Temp_TH0,Sound_Temp_TL0;//音符定時(shí)器初值暫存 </p><p>　　unsigned char Sound_Temp_TH1,Sound_Temp

51、_TL1;//音長(zhǎng)定時(shí)器初值暫存</p><p>　　//曲譜存貯格式 unsigned char code MusicName{音高，音長(zhǎng)，音高，音長(zhǎng)...., 0,0};末尾:0,0 表示結(jié)束(Important)</p><p>　　unsigned char code Music_Girl[]={ </p><p>　　25,3,25,14,26,4,3

52、1,103,27,4,26,3,23,14,22,4,21,2,23,3,32,3,32,14,27,4,26,14,23,4,25,12,25,2,25,3,25,14,26,4,31,103,27,4,26,3,25,14,26,4,23,2,16,3,26,3,26,14,25,4,25,14,23,4,22,12,22,2,23,3,23,14,22,4,25,3,25,4,23,4,22,3,23,14,22,4,21,103

53、,22,4,23,103,25,4,27,14,26,4,25,3,26,12,26,2,31,3,31,14,26,4,31,103,31,4,26,13,25,14,23,4,22,2,16,3,26,3,25,14,23,4,23,14,22,4,21,102,31,14,32,4,33,4,33,3,33,4,32,3,33,14,32,4,31,102,26,14,31,4,32,4,32,3,33,4,32,14,27,4,

54、26,15,27,15,26,5,25,12,25,2,26,14,31,4,26,4</p><p><b>　　};</b></p><p>　　void delay_us(uint i);//us級(jí)延時(shí)程序延時(shí)y(us) = 9.75*i + 17.44!</p><p>　　void delay_ms(uint t);//毫秒級(jí)

55、延時(shí)函數(shù)！</p><p>　　void didi(uint k,uint t1,uint t2);//蜂鳴器進(jìn)行響t1靜t2的k次動(dòng)作！</p><p>　　void keyscan(void);//按鍵掃描動(dòng)作！</p><p>　　void yindiao(uint i);//產(chǎn)生不同頻率聲音的函數(shù)!</p><p>　　void

56、 music(uchar diao);//按鍵音優(yōu)化！</p><p>　　void InitialSound(void);//自動(dòng)播放需要的定時(shí)器設(shè)置等！</p><p>　　void Play(unsigned char *Sound,unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigned int Speed);</p>

57、<p>　　void BeepTimer0(void);//音符發(fā)生中斷//自動(dòng)播放函數(shù)！</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　didi(2,100,40);//兩聲提示！</p><p>　　keyscan();</p&

58、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　void delay_us(uint i)</p><p>　　{ while(i--);//us級(jí)延時(shí)程序延時(shí)y(us) = 9.75*i + 17.44!</p><p><b>　　}</b></p><p>　　

59、void delay_ms(uint t)//毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù)！</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;</b></p><p>　　for(j=0;j<t;j++)</p><p>　　for(i=0;i<110;i++);</p&

60、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　void didi(uint k,uint t1,uint t2)//蜂鳴器進(jìn)行響t1靜t2的k次動(dòng)作！</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i;</b></p><p

61、>　　for(i=0;i<k;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep=0;</b></p><p>　　delay_ms(t1);</p><p><b>　　beep=1;</b></p><p&

62、gt;　　delay_ms(t2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void keyscan(void)//按鍵掃描動(dòng)作！</p><p><b>　　{</b></p><p>　

63、　uchar tiaozheng=0;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if((P2&0x01)==0x00)</p><p><b>　　{</b></p><p&g

64、t;　　InitialSound();</p><p>　　didi(2,80,40);</p><p>　　InitialSound();</p><p>　　Play(Music_Girl,0,3,200);//Play(樂(lè)曲名,調(diào)號(hào),升降八度,演奏速度);</p><p><b>　　}</b></p>

65、<p>　　else if((P_key&0xff)!=0xff)//此處內(nèi)部括號(hào)不能少，否則不能進(jìn)入下面。</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if((P2&0x04)==0)//0100 0000當(dāng)前H也按下了！</p><p><b>　　{</b><

66、;/p><p>　　tiaozheng=14;//進(jìn)入高音區(qū)！</p><p>　　if(P_key==0xfd){music(tiaozheng+0);} //1111 1101</p><p>　　if(P_key==0xfb){music(tiaozheng+1);} //1111 1011</p><p>　　if(P_key==0x

67、f7){music(tiaozheng+2);}</p><p>　　if(P_key==0xef){music(tiaozheng+3);}</p><p>　　if(P_key==0xdf){music(tiaozheng+4);}</p><p>　　if(P_key==0xbf){music(tiaozheng+5);}</p><p&g

68、t;　　if(P_key==0x7f){music(tiaozheng+6);}</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if((P2&0x02)==0)//1000 0000當(dāng)前L也按下了！</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tia

69、ozheng=7;//進(jìn)入低音區(qū)！</p><p>　　if(P_key==0xfd){music(tiaozheng+0);}</p><p>　　if(P_key==0xfb){music(tiaozheng+1);}</p><p>　　if(P_key==0xf7){music(tiaozheng+2);}</p><p>　　i

70、f(P_key==0xef){music(tiaozheng+3);}</p><p>　　if(P_key==0xdf){music(tiaozheng+4);}</p><p>　　if(P_key==0xbf){music(tiaozheng+5);}</p><p>　　if(P_key==0x7f){music(tiaozheng+6);} </p&

71、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　else//是默認(rèn)的中音！</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tiaozheng=0;</p><p>　　if(P_key==0xfd){music(tiaozheng+0);</p>

72、<p>　　if(P_key==0xfb){music(tiaozheng+1);}</p><p>　　if(P_key==0xf7){music(tiaozheng+2);}</p><p>　　if(P_key==0xef){music(tiaozheng+3);}</p><p>　　if(P_key==0xdf){music(tiaozheng

73、+4);}</p><p>　　if(P_key==0xbf){music(tiaozheng+5);}</p><p>　　if(P_key==0x7f){music(tiaozheng+6);}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

74、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void yindiao(uint i)//產(chǎn)生不同頻率聲音的函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep=0;</

75、b></p><p>　　delay_us(i);</p><p><b>　　beep=1;</b></p><p>　　delay_us(i);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void music(uchar diao)//按鍵音

76、優(yōu)化！</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint i=0,jizhun=20;</p><p>　　switch(diao)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0:for(i=0;i<(jizhun+(5

77、*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 1:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 2:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;<

78、/p><p>　　case 3:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 4:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 5:for(i=0;i<

79、(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 6:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 7:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);

80、break;</p><p>　　case 8:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 9:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 10:fo

81、r(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 11:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 12:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindi

82、ao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 13:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 14:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p&g

83、t;　　case 15:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 16:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 17:for(i=0;i<(jizhun+(5*d

84、iao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 18:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　case 19:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;<

85、/p><p>　　case 20:for(i=0;i<(jizhun+(5*diao));i++)yindiao(sy[diao]);break;</p><p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></

86、p><p>　　void InitialSound(void)//自動(dòng)播放需要的定時(shí)器設(shè)置等！</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep = 1;</b></p><p>　　Sound_Temp_TH1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)

87、/256;// 計(jì)算TL1應(yīng)裝入的初值 (10ms的初裝值)</p><p>　　Sound_Temp_TL1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)%256;// 計(jì)算TH1應(yīng)裝入的初值 </p><p>　　TH1 = Sound_Temp_TH1;</p><p>　　TL1 = Sound_Temp_TL1;</p>

88、<p>　　TMOD |= 0x11;//定時(shí)器0和定時(shí)器1都是方式1 16位計(jì)數(shù)。</p><p>　　ET0 = 1;</p><p>　　ET1 = 0;</p><p>　　TR0 = 0;</p><p>　　TR1 = 0;</p><p><b>　　IT0=

89、0;</b></p><p><b>　　EX0=1;</b></p><p>　　EA = 1;</p><p>　　}//曲譜存貯格式 unsigned char code MusicName{音高，音長(zhǎng)，音高，音長(zhǎng)...., 0,0};末尾:0,0 表示結(jié)束(Important)</p><p&g

90、t;　　void Play(unsigned char *Sound,unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigned int Speed)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int NewFreTab[12];//新的頻率表</p><p>

91、　　unsigned char i,j;</p><p>　　unsigned int Point,LDiv,LDiv0,LDiv1,LDiv2,LDiv4,CurrentFre,Temp_T,SoundLength;</p><p>　　unsigned char Tone,Length,SL,SH,SM,SLen,XG,FD;</p><p>　　for(i=0

92、;i<12;i++) // 根據(jù)調(diào)號(hào)及升降八度來(lái)生成新的頻率表 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　j = i + Signature;</p><p>　　if(j > 11)//進(jìn)入高音音域！</p><p><b>　　{</b><

93、/p><p><b>　　j = j-12;</b></p><p>　　NewFreTab[i] = FreTab[j]*2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　NewFreTab[i

94、] = FreTab[j];</p><p>　　if(Octachord == 1)//需要降八度！</p><p>　　NewFreTab[i]>>=2;</p><p>　　else if(Octachord == 3)//需要升八度！</p><p>　　NewFreTab[i]<<=2;

95、 //否則不用改！</p><p>　　}</p><p>　　SoundLength = 0;</p><p>　　while(Sound[SoundLength] != 0x00)//計(jì)算歌曲長(zhǎng)度</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Sou

96、ndLength+=2;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Point = 0;</p><p>　　Tone = Sound[Point]; //讀出音調(diào)！</p><p>　　Length = Sound[Point+1]; // 讀出第一個(gè)音符和它時(shí)時(shí)值！</p&g

97、t;<p>　　LDiv0 = 12000/Speed;// 算出1分音符的長(zhǎng)度(幾個(gè)10ms) LDiv4 = LDiv0/4; // 算出4分音符的長(zhǎng)度 </p><p>　　LDiv4 = LDiv4-LDiv4*SOUND_SPACE; // 普通音最長(zhǎng)間隔標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　TR0 = 0;</p><p&

98、gt;　　TR1 = 1;</p><p>　　while(Point < SoundLength)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　SL=Tone%10; //計(jì)算出音符 </p><p>　　SM=Tone/10%10; //計(jì)算出高低音 <

99、/p><p>　　SH=Tone/100; //計(jì)算出是否升半 </p><p>　　CurrentFre = NewFreTab[SignTab[SL-1]+SH]; //查出對(duì)應(yīng)音符的頻率 </p><p><b>　　if(SL!=0)</b></p><p><b>　　{</b&

100、gt;</p><p>　　if (SM==1) CurrentFre >>= 2; //低音 </p><p>　　if (SM==3) CurrentFre <<= 2; //高音</p><p>　　Temp_T = 65536-(50000/CurrentFre)*10/(12000000/SYSTEM_OSC);//計(jì)算計(jì)數(shù)

101、器初值</p><p>　　Sound_Temp_TH0 = Temp_T/256; </p><p>　　Sound_Temp_TL0 = Temp_T%256; </p><p>　　TH0 = Sound_Temp_TH0; </p><p>　　TL0 = Sound_Temp_TL0 + 12; //加12是對(duì)中斷延時(shí)的補(bǔ)償 &l

102、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　SLen=LengthTab[Length%10]; //算出是幾分音符</p><p>　　XG=Length/10%10; //算出音符類(lèi)型(0普通1連音2頓音) </p><p>　　FD=Length/100;</p><p&g

103、t;　　LDiv=LDiv0/SLen; //算出連音音符演奏的長(zhǎng)度(多少個(gè)10ms)</p><p>　　if (FD==1) //有浮點(diǎn)，加半個(gè)時(shí)值！</p><p>　　LDiv=LDiv+LDiv/2;</p><p>　　if(XG!=1)</p><p>　　if(XG==0) //算出普通音符的演奏長(zhǎng)度

104、 </p><p>　　if (SLen<=4)</p><p>　　LDiv1=LDiv-LDiv4;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LDiv1=LDiv*SOUND_SPACE;</p><p><b>　　else</b>&l

105、t;/p><p>　　LDiv1=LDiv/2;//算出頓音的演奏長(zhǎng)度 </p><p><b>　　else</b></p><p>　　LDiv1=LDiv;</p><p>　　if(SL==0) LDiv1=0;</p><p>　　LDiv2=LDiv-LDiv1; //算出不發(fā)音的長(zhǎng)

106、度 </p><p>　　if (SL!=0)</p><p>　　{ TR0=1;</p><p>　　for(i=LDiv1;i>0;i--) //發(fā)規(guī)定長(zhǎng)度的音 </p><p>　　{ while(TF1==0);</p><p>　　TH1 = Sound_Temp_TH1;</p&g

107、t;<p>　　TL1 = Sound_Temp_TL1;</p><p><b>　　TF1=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(LDiv2!=0)</p><

108、;p>　　{ TR0=0; beep=1;</p><p>　　for(i=LDiv2;i>0;i--) //音符間的間隔</p><p>　　{ while(TF1==0);</p><p>　　TH1 = Sound_Temp_TH1;</p><p>　　TL1 = Sound_Temp_TL1;</p&g

109、t;<p><b>　　TF1=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((P1&0xff)!=0xff)</p><p><b>　　break;</b>

110、</p><p>　　Point+=2; </p><p>　　Tone=Sound[Point];</p><p>　　Length=Sound[Point+1];</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　beep = 1;</b></p&

111、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　void BeepTimer0(void) interrupt 1//音符發(fā)生中斷</p><p><b>　　{</b></p><p>　　beep = !beep;</p><p>　　TH0 = Sound_Te