大学方案(设计方案)单片机ATC简易电子琴系统

1、四川职科技业技术学院 毕业设计（论文） （专科2012届） 院（系）：移动通信与软件学院 课 题:基于单片机的简易电子琴 专 业：电子信息工程技术 班 级：电信1班 学生姓名：宁莎 指导老师： 学 号：201201010121 日期：20年月曰 四川科技职业技术学院 2012届毕业设计（论文）开题报告 （2012 届） 学院、系：一 移动通信与软件学院 专业： 电子信息工程技术 学生姓名： 宁莎 班级： 2012 级 学号 21 指导教师姓名： 20年月 题目：基于单片机原理的简易电子琴系统 一、课题研究的意义 由于一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们 就可以利

2、用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，这些方面对于单片机 来说就非常的方便。我们可以利用单片机的定时 /计数器TO来产生这样方波频率信 号，对于一首歌我们只要把这首歌的音阶对应的频率关系弄正确即可得到节拍。基于 单片机原理的电子琴大大简化了以前传统的音乐产生电路，使得元件得到减少，生产 成本降低而且性能也得到了提高，并且耗能也降低了。我通过收集、查阅与发声原 理、声音的产生电路有关的文献资料以及仿真调试软件的使用使我对单片机的应用前 景有了深刻的了解。 二. 要研究或解决的问题、拟采用的方法或技术路线： 一）要解决的问题： 1）发声原理与声音的产生电路设计 2 ）喇叭放声放大电路的设

3、计和制作 3 ）源程序的编写 二）拟采用的方法或路线： 基本功能： 1能够发出1234567等七个音符。 2自选一首歌曲，按下启动键后，能自动演奏完该乐曲。 （2）方法或路线: 该简易电子琴通过控制单片机内部的定时器TO来产生不同频率的方波，驱 动喇叭发出不同音节的声音再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节 拍把乐谱中的音符对应的频率转换为定时常数，把相应的节拍变换为定时常数，然后作 成表格存放在储存器中，由程序查表得到定时常数和延时常数，分别用以控制定时器产 生方波的频率和该频率方波的持续时间当延迟常数到时，再查下一个音符的定时常数 和延迟常数依次进行下去，就可演奏悦耳动听的音乐

4、 将某一首音乐的简谱变换成为常数表，计算机顺序调入时间常数并以中断 方式执行，从P1.7来输出方波驱动喇叭，发出不同音节的声音，节拍的控制可通过调用 200MS延时子程序的次数来实现.单片机的晶振频率为12M Hz,乐谱中的音符，频率及定 时常数的关系:T0=2A16-1/2f*ti;其中f为音符对应的频率。ti为内部计时一次所用 时间 例如：音调1对应的频率524Hz,其半周期T/2=1/2f=0.95Ms,用定时器TO 方式1定时是器定时常数计算公式得到定时常数为16进制的FE25. 三、成果预测: 自选一首歌曲，按下启动键后，能自动演奏完该乐曲。1能够发出 1234567等七个音符。2自

5、选一首歌曲，按下启动键后，能自动演奏完该乐 曲。 四、时间进度计划： 1. 2007年11月14日：任务书下达日期 2. 2007年12月30日：仔细阅读设计任务书，明确设计任务与要求，收集设计资料， 准备设计工具。 3. 2008年1月1日2008年2月15日：确定控制方案，写出指令程序清单；设计控 制系统的硬件接线图。 4. 2008年2月15日2008年2月20日：整合与完善。 5. 2008年2月20日2008年3月1日：上机调试并编写设计说明书，准备答辩。 指导教师意见。 指导教师： 年 月 日 说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之 一，此报告应

6、在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依 据，经导师审查后签署意见生效。（根据需要自行调整开题报告的页面） 目录 摘要I AbstractU 第一章绪论6 1.1课题背景6 1.2本文所做的主要工作 7 第二章系统方案设计及主控芯片介绍 8 2. 1主体方案8 2. 1电子琴的总体框图 8 2. 2主控芯片AT89C51的结构与原理 10 221 AT89C51单片机的结构 10 2.2.2 AT89C51单片机的工作原理 15 第三章硬件电路设计 17 3.1发声电路17 3. 2数码管显示电路 19 3. 3电源电路设计20 3. 4键盘设计21 第四章乐曲声音算法

7、23 4. 1音乐频率的实现 23 4. 2 音乐节拍的实现 24 第五章系统软件设计28 5. 1 系统程序流程 28 5. 2键盘扫描程序流程图 29 总结 30 致谢31 参考文献 32 附录1 33 程序34 摘要 在现代各种生活中，电子琴作为一种音乐型玩具 ，广泛用于与人们的日常 生活中。市场上有各种各样的电子琴。特别是日本产的，音质优美，它是有专 门的音乐控制芯片制造的。由于其价格较贵，无法大面积普及，且功能单一。 用 89c51 作为主控中心，研制一种简易的微型电子琴，尽可能地体现较好的音 质来，是一种可做的尝试。 以单片机为核心设计的简易电子琴系统，由按键扫描电路、声音产生驱动

8、 电路、复位电路、等模块组成的，是一种比较实用、廉价的电子玩具。 本论文所设计的简易电子琴，它分为两大部分，硬件电路的设计和软件的 设计。硬件电路的设计以 AT89S51 单片机为控制主板，辅以外围的扩展设备蜂 鸣器、矩阵键盘、共阳数码管，形成一个可被控制的显示系统。软件设计通过 控制单片机内部的定时器 T0 来产生不同频率的方波 , 驱动喇叭发出不同音节的 声音. 再利用延迟来控制发音时间的长短 , 即可控制音调中的节拍 . 把乐谱中的音 符对应的频率转换为定时常数 , 把相应的节拍变换为定时常数 , 然后作成表格存 放在储存器中 ,由程序查表得到定时常数和延时常数 , 分别用以控制定时器产

9、生 方波的频率和该频率方波的持续时间 . 当延迟常数到时 , 再查下一个音符的定时 常数和延迟常数 .依次进行下去 , 就可演奏悦耳动听的音乐 .主要实现 1能够发 出 1.2.3.4.5.6.7 等七个音符。 2能自动演奏完，自选的一首歌曲两种功能。 关键字： 简易电子琴 单片机 矩阵键盘 定时器 Abstract In the modern variety of life, the flower as a musical toys, widely used and peoples daily life. There are all kinds of market flower. Japan

10、 is particularly middle, sounding, it is a dedicated music control of the chip maker. Because of its expensive price, not a popular area, and single function. 89 c51 used as a control centre, the development of a simple micro-organ, as far as possible, to reflect a better quality, is an attempt to d

11、o. MCU core design for a simple flower, from the button scanning circuit, a driver circuit voice, reset circuit, such as modules, is a more practical and inexpensive electronic toys. In this paper the design of simple flower, which are divided into two parts, hardware circuit design and software des

12、ign. Hardware circuit design to AT89S51 microcontroller for the control board, supported by the expansion of the external equipment buzzer, matrixkeyboard, a total of Yang digital form can be controlled by a display system. SCM software designedto control the internal timer T0 to produce different f

13、requency square wave, driving a different syllable speakers voice. Reuse delayed to control the length ofpronunciation, pitch in to control the beat. Notation in the notes converted to thecorresponding frequency timing constant, corresponding to the beats of the time constant transformation, and the

14、n make tables stored in memory, table look-up procedures areregularly by the constant and delay constant, a timer were used to control the square wave The frequency square-wave frequency and duration. constant when the delay time, a note to check the timing of constant delays and constant. were out

15、of the question, can perform really pleasant to hear music. main one can be issued 1.2.3.4.5.6 .7 seven notes. 2 can automatically perform End, the one-on-demand songs two functions. Key word ： Simple flower MCU Matrix keyboardTimer 绪论 1.1 课题背景 单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。 由于单片机集成度高、功能强、可靠

16、性高、体积小、功耗地、使用方便、价格 低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处 不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能 仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、 PC 机外围以及网络 通讯等广大领域。 按照内部数据通道的宽度，单片机可分为 4位、8位、 1 6位及 32位等。单 片机的中央处理器(CPU和通用微处理器基本相同，只是增设了 “面向控制” 的处理功能。例如：位处理、查表、多种地址访问方式、多种跳转、乘除法运 算、状态监测、中断处理等，增强了实时性。 单片机有两种基本结构形式 :一种是在通用微型计算机中广泛采用的，

17、将程 序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构， 称为普林斯顿 ( Princeton )结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址 的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序存储器和数据 存储器截然分开的结构为多。 单片微型计算机自从问世以来，作为微型计算机一个很重要的分支，应用 广泛，发展迅速，尤其是美国In tel公司生产的MCS-51系列单片机，由于其具 有集成度高，处理功能强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉等优点，在智 能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成就。 本文讨论的单片机多功能定时器的核心是目前应用极为广泛的 51 系列

18、单 片机，配置了外围设备，构成了一个可编程的计时定时系统，具有体积小，可 靠性高，功能强等特点。不仅能满足所需要求而且还有很多功能可供开发，有 着广泛的应用领域。 20世纪 80 年代中期以后， Intel 公司以专利转让的形式把 8051 内核技术 转让给许多半导体芯片生产厂家，如ATMEL、PHILIPS、ANALO、G DEVICES、 DALLAS等。这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与 MCS-51 指令系统兼容的单片机。这些兼容机与 8051 的系统结构(主要是指令 系统）相同，采用CMOS：艺，因而，常用80C51系列来称呼所有具有8051指 令系统的单片

19、机，它们对 8051 单片机一般都作了一些扩充，更有特点。其功能 和市场竞争力更强，不该把它们直接称呼为 MCS-51系列单片机，因为MCS只是 In tel公司专用的单片机系列型号。MCS-51系列及80C51单片机有多种品种。 它们的引脚及指令系统相互兼容，主要在内部结构上有些区别。目前使用的 MCS-51 系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类：基本型、增强型、低功耗 型、专用型、超 8 位型、片内闪烁存储器型。 本设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计，达到电子琴 固有的基本功能，故叫简易电子琴。利用定时器可发出不同频率的脉冲，不同 频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发

20、出不同音调。其次，定时器按 设置的定时参数产生中断，这一次中断发出脉冲低电平，下一次反转发出脉冲 高电平，由于定时参数不同，就发出不同频率的脉冲，本设计中按键一次，会 发出 50个脉冲，松开后随之延时 10个脉冲，但在延时的 1 0个脉冲期间继续检 测键盘，若此时又有键被按下，若被按下的仍为原键则声音不变，否则键盘会 译出被按下的另一个键的音调。 我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单 片机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形 波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低” 电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音

21、调。 1.2 本文所做的主要工作 本次设计的简易电子琴在其功能上能用单片机控制蜂鸣器发声，拟合出乐 曲曲调。能够相应按键，进行简单的乐曲弹奏。 本次设计是以单片机为基础 , 在论文中大概讲述了一下单片机的原理。 在 此次设计中，简易电子琴的外围设备主要有以下二个部分： 1、发声器件的选择：发声器件比较多，例如喇叭、蜂鸣器、电铃等。这次 发声元件采用蜂鸣器，蜂鸣器价格便宜，控制简单，广泛用于各种电子产品和 玩具。本设计为保证声音的响亮，通过三极管进行电流放大，增加声音的响 度。 2、按键部分的设计：在本电路的按键接口设计，考虑到按键数量比较多， 为了节省 I/O 口资源，采用矩阵式键盘。通过软件

22、实现 4*4 间盘扫描。 3、数码管显示电路：为指示出当前演奏的曲目标号和显示当前按下的键 号，我们采用 1 位数码管作为显示部件，为了节省成本，采用 I/O 口直接驱动 数码管。这样设计充分利用了单片机的资源，使此设计才功能上很丰富、完 善。 系统方案设计及主控芯片介绍 按照系统的设计功能要求，初步确定设计系统由主控模块、发声模块， 显示模块，键盘接口模块 4个部分组成，电路系统构成图 2.1所示。主控芯片 使用80C51系列单片机。发声模块使用的是蜂鸣器，低成本，配以放大电路， 可以发出响亮的声音。 本文就是从单片机 AT89C51入手，通过使用AT89C51的内部的可编程定 时器/计数器

23、，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出 内部的机器周期。该简易电子琴通过控制单片机内部的定时器T0来产生不同频 率的方波,驱动喇叭发出不同音节的声音再利用延迟来控制发音时间的长短，即 可控制音调中的节拍把乐谱中的音符对应的频率转换为定时常数，把相应的节 拍变换为定时常数，然后作成表格存放在储存器中，由程序查表得到定时常数和 延时常数，分别用以控制定时器产生方波的频率和该频率方波的持续时间当延 迟常数到时，再查下一个音符的定时常数和延迟常数.依次进行下去，就可演奏悦 耳动听的音乐。其电路图见附录1所示。 2.2主控器AT89C51的结构及工作原理 2.2.1 AT89C51单

24、片机的结构 一、单片机的主要性能特点 ATMEL公司生产的AT89C51单片机采用高性能的静态 80C51设计，欲先进 工艺制造，并带有非易失性 FLASH程序储存器。它是一它是一种高性能，低功 耗的8位CMO微处理芯片，。主要性能特点有： 8KB Flash ROM,可以擦除1000次以上。数据保存10年， 256字节内部RAM 电源控制模式：时钟可停止和恢复；空闲模式；掉电模式。 6个中断源 4个中断优先级 4 个 8 位 I/O 口 全双工增强型UART 3个16位定时/计数器，T9, T1和增加的T2 全静态工作方式：024MHz 二、单片机的引脚功能 89C51单片机的引脚图见图2.

25、2所示,其中有2条主电源引脚,2条外接晶体 引脚,4条控制或其他电源复用引脚,32条I/O引脚。下面分别叙述这些引脚的 功能。 T2/P1 O j2 40 39 cc FOGADO T2EXP1 J 2 BCI/P1.2 3 38 POJ ADI CEXQ尸 斗 37 FO.2 AD2 CEX1.P1.4 5 36 FO3.AD3 CEX3.P1 5 6 35 P0.4AD4 CEX3/P1 6 7 34 FO.SADS CEX4F1.7 33 FO.6AD RST 9 32 PO.7AD7 RXD/P3.0 io DUAL IN-LINE PACKAGE 311 EA/Vpp TxD/P3.

26、11 11 JO ALE/PROG ILJT对3拍音 符，定时时间为1.92秒，相应时间长数为192 （即C0H。我们将每一音符的 时间常数和其相应的节拍常数作为一组，按顺序将乐曲中的所有常数排列成一 个表，然后由查表程序依次取出，产生音符并控制节奏，就可以实现演奏效 果。此外，结束符和体止符可以分别用代码00H和FFH来表示，若查表结果为 00H,则表示曲子终了；若查表结果为FFH贝生相应的停顿效果。为了产生 手弹的节奏感，在某些音符（例如两个相同音符）音插入一个时间单位的频率 略有不同的音符。 电路图如下: 1K Fa 1. 4X4矩阵键盘识别处理 2 每个按键有它的行值和列值 ，行值和列

27、值的组合就是识别这个按键的编 码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和 CPU!信。每个按键的状态同样 需变成数字量“ 0”和“ 1”，开关的一端(列线)通过电阻接 VCC而接地是 通过程序输出数字“ 0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判 断哪一个键按下，键的功能是什么；还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两 个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一个并行口输入按键 状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查 出该键的功能。 乐曲声音算法 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样 我们就可以利用不同的频率的组合，即可构

28、成我们所想要的音乐了，当然对于 单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器 T0 来 产生这样方波频率信号 4.1 音乐频率的实现 : 1 .要产生音频脉冲 ,只要算出某一音频的周期 (1 /频率),然后将此周期除以 2,?即 为半周期的时间 ,然后利用计时器计时此半周期时间 ,每当计时到后就将输出脉冲 的 I/O 反相,然后重复计时此半周期时间再对 I/O 反相,如此就可在 I/O ?脚上得 到此频率的脉冲 . 2. 利用8051的内部计时器让其工作在计数模式 MODE1下，改变计数值TH0及 TL0 以产生不同的频率 . 3. 例如以6MHZ晶振为例：要产生频率为52

29、3HZ,其周期T=?1/523= ?1912us,? 其半周期为 1912/2=956us, 因此只要令计数器计时 956us/1us=956. 所以在每计 数 956 次时将 I/O 反相,就可得到中音 DO(523HZ). 计数脉冲值与频率的关系公式如下 ： N=Fi+2+Fr N： 计数值 Fi:内部计时一次2us,以6MHZ晶振为例，故其频率为500000HZ Fr:要产生的频率 4. 其计数值的求法如下 : T=65536-N=65536-Fi/2/Fr 例如:求低音DO(261HZ),中音DO(523HZ),高音DO(1046HZ)的计数值？ 设 K=65536 F=500000=

30、Fi=0.5MHZ T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-500000/2/Fr=65536-250000/Fr 低音 DO 的 T=65536-250000/262=64582 中音 DO 的 T=65536-250000/523=65058 高音 DO 的 T=65536-250000/1047=65297 5. C调各音符频率与计数值T的对照表： 音符 频率 HZ 6MHZ 十六进制值 音符 频率 HZ 6MHZ 十六进制值 低 1DO 262 64582 FC46 #4FA# 740 65198 FEAE #1D0# 277 64634 FC7A 中 5S0 78

31、4 65217 FEC1 低 2RE 294 64686 FCAE #5S0# 831 65235 FED3 #2RE# 311 64732 FCDC 中 6LA 880 65252 FEE4 低 3M 330 64779 FD0B #6LA# 932 65268 FEF4 低 4FA 349 64820 FD34 中 7SI 988 65283 FF03 #4FA# 370 64860 FD5C 高 1DO 1046 65297 FF11 低 5SO 392 64898 FD82 #DO# 1109 65311 FF1F #5SO# 415 64934 FDA6 高 2RE 1175 653

32、23 FF2B 低 6LA 440 64968 FDC8 #2RE# 1245 65335 FF37 #6LA# 466 65000 FDE8 高 3M 1318 65346 FF42 低 7SI 494 65030 FE06 高 4FA 1397 65357 FF4D 中 1DO 523 65058 FE22 #4FA# 1480 65367 FF57 #1DO# 554 65085 FE3D 高 5SO 1568 65377 FF61 中 2RE 578 65103 FE4F #5S0# 1661 65385 FF69 #2RE# 622 65134 FE6E 高 6LA 1760 653

33、94 FF72 中 3M 659 65157 FE85 #6LA# 1865 65402 FF7A 中 4FA 698 65178 FE9A 高 7SI 1976 65409 FF81 "。#"。表示半音，用于上升或下降半个音 4. 2音乐节拍的实现： 每个音符使用1个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍， 如果1拍节为0.4秒则1/4拍是0.1秒，只要设定延迟时间就可求得节拍的时间 再来我们假设1/4拍为1 DELY单位,则1拍应为4个DELY，以此类推,只要求得 1/4拍的DELY?单位时间，其余的节拍就是它的倍数. 1/4拍的延迟时间=0.187秒 DE

34、LAY:MOV R7,#02H D2:MOV R4,#31H D3:MOV R3,#0F1H DJNZ R3,$ DJNZ R4,D3 DJNZ R7,D2 DJNZ R5,DELAY。R5 存节拍数 RET 节拍与节拍码对照表： 节拍码 节拍数（拍） 节拍码 节拍数（拍） 1 M/4 1 1/8 2 2/4 2 1/4 3 ：3/4 3 3/8 4 1 4 4 1/2 5 1 又 1/4 5 5/8 6 1 又 1/2 6 3/4 8 2 8 1 A 2 又 1/2 A 1 又 1/4 C 3 C C 1 又 1/2 F 3 又 1/2 F 1 又 3/4 各调值1/4节拍的时间设定各调值1

35、/8节拍的时间设定 曲调值 DELAY 6MHZ（H）曲调值 DELAY 6MHZ（H） 调4/4 125亳秒3E调4/4 62亳秒1F 3/4 187 5D 3/4 94 2F 2/4 250 7D 2/4 125 3E 建立音乐的步骤：1.先找出乐曲的最低音，最高音范围，？然后确定音符表首地址 2.如把音符表建在0151H,适用简谱范围为 低音1到高音1.3.简谱码（音符）为 高4?位,?节拍码（?节拍数）？为低4?位,？音符节拍码放在程序的0300H处.本程序 有关约定:根据不同曲调，可以建立不同简谱音符表0151H-为一简谱音符表首地 址适用简谱范围 低音1到高音10159H-为一简谱

36、音符表首地址适用简谱范围 低音5到高音5 0300H-为第一首歌曲首地址，字节高位为音符代码,低位为节 拍代码组成简谱曲码 003EH为歌曲DPH高位首地址,0041H为歌曲DPL低位 首地址002FH为节拍速度代码。0073H为音符表低位地址，高位地址为01H, 不可改动0047H内容为该首放音二次，01为放音1次.008DH改为00H,则反复 放该首曲（调试时用）.乐曲存放约定：曲码中00H表示上首曲结束标记。接著为 下首曲节拍速度值，?再接著为该首曲音符表首地址，然后才是乐曲曲码，全部乐曲 结束标记为连续两个单元是00H 00H各调值节拍时间代码表（6MHZ晶振时）曲 调值 节拍速度值4

37、/4 3EH 3/4 5DH 因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。现在以单片 机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所 示 音符 频率 （HZ） 简谱码（T 值） 音符 频率 （HZ） 简谱码（T 值） 低1 262 63628 # 4 FA# 740 64860 DO #1 DO# 277 63731 中5 SO 784 64898 低2 RE 294 63835 # 5 SO# 831 64934 #2 RE# 311 63928 中6 LA 880 64968 低3 M 330 64021 # 6 932 64994 低4 FA 349

38、64103 中7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高1 DO 1046 65058 低5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高2 RE 1175 65110 低6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高3 M 1318 65157 低7 SI 494 64524 高4 FA 1397 65178 中 1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198 # 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2

39、 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235 # 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283 下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获 得相应的数据低音 019之间，中音在 2039 之间，高音在 4059之间 TABLE:DW 0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0 DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,

40、0,0,0 DW 0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0 DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0 DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0 DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0 DW 0 2、音乐的音拍，一个节拍为单位（ C 调） 曲调值 DELAY 曲调值 DELAY 调 4/4 125ms 调 4/4 62ms 调3/4 187ms 调3/4 94ms 调2/4 250ms 调2/4

41、 125ms 对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成 F面将用AT89S51单片机产生一首 祝你平安”歌曲。在这个程序中用到了两个 定时/计数器来完成的。其中T0用来产生音符频率, T1用来产生音拍。 全部程序见论文尾部 系统软件设计 5. 1系统程序流程如图所示： 程序开始 关闭定时器，进 行 读P0 口的状态 主程序流程图 中断程序流程图 5. 2键盘扫描程序流程图 旳9 经过三个月的努力，简易电子琴的电路设计成功了 ,简易电子琴的设计有众 多的方法，此次选择了以单片机为基础的简易电子琴历 ,当然这和我们所学的专 业有很大的关系，首先我们所学的课程中有关电子硬件的知识

42、占了多数，在大 学期间学习了数字逻辑、单片机原理等基础电子有关知识。 基于单片机原理的 电子琴大大简化了以前传统的音乐产生电路，使得元件得到减少，生产成本降 低而且性能也得到了提高，并且耗能也降低了。 以单片机基础铺以外部设备设计的简易电子琴，它可以被制造成一个电子 产品，应用方便，可以广泛的应用与我们的日常生活中。伴随着科技水品的提 高,电子产品会朝着节能、使用寿命长，故障发生频率低、体积小、功能强大等 方面迅踊发展，而单片机的发展必然会促进其发展，在不久的将来，高性能的 单片机系统会在电子领域得到广泛应用，所以现在对单片机进行初步的研究对 以后个人的发展很有帮助。 我通过收集、查阅与发声原

43、理、声音的产生电路有关的文献资料以及仿真 调试软件的使用使我对单片机的应用前景有了深刻的了解。 致谢 简易电子琴设计成功了 , 这期间经历了很多辛酸、困惑 , 虽然如此，但更多 的还是奋进和学习的乐趣，这里面不仅有同学的帮助 , 还有老师的指导，在这里 我特别要向我的导师陶岚老师致以深深的谢意。是她给了我这样一个有意 义的课题 ,是她在我设计课题时遇到问题给我讲解 , 是她给了我学习锻炼的好机 会。 通过这次设计把单片机、电子等有关知识进一步加深并运用到实践中 , 培 养了我们的动手能力 , 从现在就开始培养我们的独立设计能力 , 为我们在以后的 工作中打下良好的基础。在这我十分感谢长沙航空职

44、业技术学院的老师们给了 我们这次机会。由于本人知识程度有限，其中也许有不妥之处，还请老师批评 指正。 参考文献 1 何立民 单片机初级教程，北京：北京航空航天大学出版社2004 2 曹巧媛 单片机原理与应用，北京：北京电子工业出版社2002 3 沈红卫 单片机应用系统设计实例与分析，北京：北京航空航天大学出版 社。 2003 4 付晓光. 单片机原理与实用技术，北京：北方交通大学出版社 . 2004 5 胡汉才 . 单片机原理及其接口技术，北京：清华大学出版社 . 1996 周立功.增强型80C51单片机速成与实战，北京：北京航空航天大学出版社 2004 7 王治刚 . 单片机应用技术实训，北

45、京：清华大学出版社 . 2004. 8 诸昌钤 . LED 显示屏系统原理及工程技术，成都：电子科技大学出版 社.2000 9 李光飞 . 单片机课程设计实例指导，北京：北京航空航天大学出版社 . 2004 10 李广军. 王厚军 . 实用接口技术，成都：电子科技大学出版社 . 2001 11 王晓明. 曾红. 单片机教程，沈阳：东北大学出版社 . 2001 12 梅丽凤. 张军. 原理及接口技术，北京：清华大学出版社 . 2004 13 范志忠. 实用数字电子技术，西安：电子工业出版社 .2003 14 RichardR.Spencer 、 MohammedS.Ghausi. Introdu

46、ction to Electronic Circuit Design, Publishing House of Pearson Education.2003 15 Intel:MCS-51 Family of single Chip Microcomputers Users Manual 1990 and 16 John.D.Carpinwllicomputer systems Organization Archotectecture.2002 程序清单： 歌曲祝你平安 KEYBUF EQU 30H STH0EQU 31H STL0EQU 32H TEMP EQU 33H ORG 00H LJ

47、MP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA WAIT: MOV P3,#0FFH CLR P3.4 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK1 MOV KEYBUF,#0 LJMP DK1 NK1:CJNE A,#0DH,NK2 MOV KEYBUF,#1 LJMP DK1 NK2:CJ

48、NE A,#0BH,NK3 MOV KEYBUF,#2 LJMP DK1 NK3:CJNE A,#07H,NK4 MOV KEYBUF,#3 LJMP DK1 NK4: NOP DK1: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR

49、0 DK1A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK1A CLR TR0 NOKEY1: MOV P3,#0FFH CLR P3.5 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK5 MOV KEYBUF,#4 LJMP DK2 NK5: CJNE A,#0DH,NK6 MOV KEYBUF,#5 LJMP DK2 NK6: CJNE A,#0

50、BH,NK7 MOV KEYBUF,#6 LJMP DK2 NK7:CJNE A,#07H,NK8 MOV KEYBUF,#7 LJMP DK2 NK8: NOP DK2: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK2A:

51、 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK2A CLR TR0 NOKEY2: MOV P3,#0FFH CLR P3.6 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK9 MOV KEYBUF,#8 LJMP DK3 NK9: CJNE A,#0DH,NK10 MOV KEYBUF,#9 LJMP DK3 NK10: CJNE A,#0BH,NK

52、11 MOV KEYBUF,#10 LJMP DK3 NK11: CJNE A,#07H,NK12 MOV KEYBUF,#11 LJMP DK3 NK12: NOP DK3: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK3A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK3A CLR TR0 NOKEY3: MOV