ats單片機電子琴設計

1、1基于基于AT89S52單片機的電子琴設計單片機的電子琴設計【摘要】【摘要】微型電子琴的設計以AT89S52單片機作為系統的核心控制部分，通過制作硬件電路和軟件的設計編寫，然后進行軟硬件的調試運行，最終達到設計電路的樂器演奏、點歌、存儲及顯示功能。設計中應用中斷系統和定時計數原理控制演奏器發(fā)聲，對音樂發(fā)生所必須確定的音符和節(jié)拍分別用程序語言實現?？梢杂盟鼇韽椬嗪筒シ艠非Ｌ攸c是設計思路簡單、清晰成本低。目錄1.1.前言前言…………………

2、……………………………………………………………11.1系統開發(fā)背景……………………………………………………………………11.2系統開發(fā)意義…………………………………………………………………11.3設計目標………………………………………………………………………12.2.方案論證方案論證…………………………………………………………………………12.1控制模塊選擇方案………………………………………………………………12.2按鍵選擇方案…………

3、…………………………………………………………13.系統硬件設計及說明系統硬件設計及說明…………………………………………………………23.1系統組成及總體框圖……………………………………………………………23.2元件簡介…………………………………………………………………………23.2.1AT89S52…………………………………………………………………………23.2.2LM386…………………………………………………………………………33.

4、2.3LED數碼管……………………………………………………………………53.3音頻功放電路……………………………………………………………………63.4顯示電路…………………………………………………………………………74.4.系統軟件設計系統軟件設計……………………………………………………………………74.1音樂相關知識……………………………………………………………………74.2如何用單片機實現音樂的節(jié)拍……………………………………………

5、……74.3如何用單片機產生音頻脈沖……………………………………………………74.4系統總體功能流程圖……………………………………………………………85.5.系統調試系統調試…………………………………………………………………………115.1硬件調試…………………………………………………………………………115.2軟件調試………………………………………………………3方案一：用可控硅制作電子琴。將220V交流電經變壓器降壓再經過整流、濾波獲

6、得13.5V直流電壓。將單向可控硅SCR和電阻、電容組成馳張振蕩器電路。但該設計方案制作成本高且復雜。方案二：采用AT89C51單片機進行控制由于AT89C51不具備ISP功能，因此Atmel公司已經停產在市面上已經不常見，況且其ROM只有4K在系統將來升級方面沒有潛力。方案三：采用AT89S52單片機進行控制，由于其性價比高，完全滿足了本作品智能化的要求，它的內部程序存儲空間達到8K，使軟件設計有足夠的內部使用空間并且方便日后系統升級

7、，使用方便，抗干擾性能提高。鑒于上述對比與分析，本設計采用方案三2.2按鍵選擇方案傳統電子琴可以用鍵盤上的“1”到“A”鍵演奏從低SO到高DO等11音。該設計有20個按鈕矩陣，設計成16個音，可以實現音階在低音4高音5之間。比傳統音階范圍大，彈奏效果好。3系統硬件設計及說明系統硬件設計及說明3.1系統組成及總體框圖硬件設計的任務是根據總體設計要求，在選擇的機型的基礎上，具體確定系統中所要使用的元器件，設計出系統的原理框圖、電路原理圖。該

8、設計要實現一種由單片機控制的電子琴，單片機工作于12MHZ時鐘頻率，使用其定時計數器T0，工作模式為1，改變計數值TH0和TL0可以產生不同頻率的脈沖信號。該設計具有11個音節(jié)的鍵盤，用戶可以根據樂譜在鍵盤上進行演奏，音樂發(fā)生器會根據用戶的彈奏，通過揚聲器將音樂播放出來。由于本例實現的音樂發(fā)生器是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的，所以節(jié)拍由用戶掌握，不由程序控制。用單片機產生的音頻脈沖直接驅動揚聲器并不能產生所要實現的音樂，因為它沒有足夠的

9、驅動能力，這就需要音頻功率放大電路。本例使用國家半導體公司的低壓音頻功率放大器LM386來實現音頻功放電路。圖31系統結構圖3.2元件簡介3.2.1AT89S52功能特性：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位

10、CPU和在系統可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位IO口線，看門狗定時器，2個數據指針，三個16位定時器計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器計數器、串口、中斷繼