电子音调发生器

1、京交通乂察单片机课程设计电子音调发生器实验报告班级：目录1 .设计目的-2 -2 .设计要求-2 -3 .设计原理 -2 -4 .设计方案及思路 -3 -4.1 总体框图- 3 -4.2 蜂鸣电路- 4 -5 .软件设计流程及描述 -4 -5.1 软件设计思路- 5 -5.2 各部分功能介绍- 5 -5.2.1 键盘键值读取程序- 5 -5.2.2 中断计时 -5-5.2.3 音乐播放 -5-5.2.4 主程序 -5-6 .实验源程 序 -6 -7 .实验结 果 -12 -8 .实验总结及体会 -13 -附：参考文献 -13 -1. 设计目的1 . 了解计算机发声原理。2 .熟悉定时器和键盘扫

2、描电路的工作原理及编程方法。2. 设计要求利用JD51开发板上的按键S1S有口蜂鸣器设计电子音调发生器，要求：1 .利用JD51开发板上的按键S1S4进行音调选择，即按下不同的开 关产生不同的音调，依次按动 S1S4及组合按键，蜂鸣器发出 1234567i 八个音调；并在数码管上显示。2 . 编写 2 支歌曲，并可进行选择播放。3 .设计原理音节由不同频率的方波产生，音节与频率的关系通过查表可得。要产生音频方波，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。利用计时器计时此半周期时间，每当计时到后就将输出方波的I/O 反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O 反相

3、，就可在I/O 脚得到此频率的方波。在JD51单片机上，产生方波的I/O脚选用P2.4,通过跳线选择器将单输出不同频率的方波，蜂P2.4与蜂鸣器的驱动电路相连。这样P2.4 片机的鸣器便会发出不同的声音。另外，音乐的节拍是由延时实现的，如果1 拍为 0.4秒， 1/4拍是 0.1 秒。只要设定延时时间，就可求得节拍的时间。延时作为基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。每个音节相应的定时器初值X 可按下法计算：( 1/2) *(1/f)=(12/fose)*(216-x)即 x=216-(fose/24f)其中f：音调频率，当晶振fose=11.0592MHz时，音节“ 1”相应的定时器初值为x

4、,则可得x=63777D=F921H其它的可同样求得表1 .频率(Hz) X(HEX) 音调 F921 262 1F9E1 294 2330 3 FA8c 4 349 FAD8 392 5 FB6440FBE6494FC57FC8F523i4 .设计方案及思路4.1 总体框图.数码管显示电控制声音输出电路 89C51矩阵键单片机制控播重键按音乐播放控制硬件图4.2 蜂鸣电路选择一只压电式蜂鸣器，压电式组成。89C51模块鸣器驱动电路和输出为低电平时蜂鸣器产 100MAl鸣器工作时约需要驱动电流。当89C51输出为高电平时，蜂鸣器不发声。生蜂鸣音，89C515 .软件设计流程及描述 根据要实现的

5、功能，流程图如下：熟悉定功能选音液晶显示5.1 软件设计思路电子琴主要的工作是将按键的信息读取，然后根据按键的数字，用计数器输出相对应的频率，实现电子琴的音调。程序主要为5 部分，键盘扫描、中断计时、数码显示、音乐播放、主程序，他们分别执行不同的功能。5.2 各部分功能介绍5.2.1 键盘键值读取程序键盘键值读取程序包括键盘扫描、消除抖动、键译码等内容。按键的识别主要有两种方法：行反转法和行扫描法。因为键盘为机械开关，容易引入抖动。为了消除抖动干扰，在程序中要加入消除抖动的部分。5.2.2 中断计时中断部分，中断定时器1 主要负责输出不同频率的方波，产生声音，中断定时器1 主要是计时按键时间及

6、按键间隔时间的功能，在播放音乐的时候，还担任着播放音乐的节拍的任务。5.2.3 音乐播放音乐播放部分主要是播放音乐，实现按键重播和播放程序里面的音乐的功能。5.2.4 主程序口的扫描，判 P 主程序主要是随时发出按键的声音功能，并且通过不断是否是播放按键声音还是播放音乐，还是继续发出按键声音。6 .实验源程序汇编程序：/*SB1 1 音 SB2 2 音 SB3 3 音 SB4 4 音 SB1SB2 5 音 SB2SB3 6 音 SB3SB47 音 SB1SB4 i 音 SB1SB3 第一首歌SB2SB4 第二首歌*/ORG 0000HLJMP KEYP0KEYP0: MOV R0,#00HCL

7、R TR0SETB P2.4 ;关蜂鸣器SETB P2.3 ;关数码管WU: MOV R0,P3 ; 扫描键盘输入CJNE R0,#0FFH,KEYPO1 ; 有输入时跳转JMP WUKEYPO1:CJNE R0,#0FBH,KEYPO2输入 1 音，非 1 音跳转SETB P2.4; 蜂鸣器置于高电平MOV R3,#200MAIN01:MOV TMOD,#01H ;初始化, 工作方式1MOV TL0,#21H; 写入计数初值MOV TH0,#0F9HSETB TR0 ; 启动计数WAIT1:JNB TF0,WAIT1CLR TF0CPL P2.4;蜂鸣器响CLR P2.3;数码管显示1MOV

8、 A,#11111001BMOV P0,ADJNZ R3,MAIN01LJMP KEYP0返回程序KEYP0KEYPO2:CJNE R0,#0F7H,KEYPO3 ;输入2 音 , 非 2 音跳转SETB P2.4; 蜂鸣器置于高电平MOV R3,#200MAIN02:MOV TMOD,#01HMOV TL0,#0E1H; 写入计数初值MOV TH0,#0F9HSETB TR0WAIT2:JNB TF0,WAIT2CLR TF0CPL P2.4;蜂鸣器响CLR P2.3; 数码管显示2MOV A,#10100100BMOV P0,ADJNZ R3,MAIN02LJMP KEYP0KEYPO3:

9、CJNE R0,#0EFH,KEYPO4 输入;3 音 , 非 3 音跳转SETB P2.4; 蜂鸣器置于高电平MOV R3,#200MAIN03:MOV TMOD,#01HMOV TL0,#08CHMOV TH0,#0FAHSETB TR0WAIT3:JNB TF0,WAIT3CLR TF0CPL P2.4CLR P2.3MOV A,#10110000BMOV P0,ADJNZ R3,MAIN03LJMP KEYP0KEYPO4:CJNE R0,#0DFH,KEYPO5 ; 输入 4 音 , 非 4音跳转SETB P2.4MOV R3,#200MAIN04:MOV TMOD,#01HMOV

10、TL0,#0D8HMOV TH0,#0FAHSETB TR0WAIT4:JNB TF0,WAIT4CLR TF0CPL P2.4CLR P2.3MOV A,#10011001BMOV P0,ADJNZ R3,MAIN04LJMP KEYP0输入 5 音 , 非 5 音跳转KEYPO5: CJNE R0,#0F3H,KEYPO6SETB P2.4MOV R3,#200MAIN05:MOV TMOD,#01HMOV TL0,#068HMOV TH0,#0FBHSETB TR0WAIT5:JNB TF0,WAIT5CLR TF0CPL P2.4CLR P2.3MOV A,#10010010BMOV

11、P0,ADJNZ R3,MAIN05LJMP KEYP0KEYPO6:CJNE R0,#0E7H,KEYPO7 ; 输入 6 音 , 非 6 音跳转SETB P2.4MOV R3,#200MAIN06:MOV TMOD,#01HMOV TL0,#0E9HMOV TH0,#0FBHSETB TR0WAIT6:JNB TF0,WAIT6CLR TF0CPL P2.4CLR P2.3MOV A,#10000010BMOV P0,ADJNZ R3,MAIN06LJMP KEYP0音跳转 KEYPO7:CJNE R0,#0CFH,KEYPO8 ; 7 非 , 音 7 输入 SETB P2.4MOV R3

12、,#200MAIN07:MOV TMOD,#01HMOV TL0,#05BHMOV TH0,#0FCHSETB TR0WAIT7:JNB TF0,WAIT7CLR TF0CPL P2.4CLR P2.3MOV A,#11111000BMOV P0,ADJNZ R3,MAIN07LJMP KEYP0KEYPO8:CJNE R0,#0DBH,KEYPO9 ; 输入 i 音 , 非 i 音跳转 SETB P2.4MOV R3,#200MAIN08:MOV TMOD,#01HMOV TL0,#08FHMOV TH0,#0FCHSETB TR0WAIT8:JNB TF0,WAIT8CLR TF0CPL

13、P2.4CLR P2.3MOV A,#10000000BMOV P0,ADJNZ R3,MAIN08LJMP KEYP0KEYPO9:CJNE R0,#0EBH,KEYPO10 跳转到第一首歌程序;LJMP MUSTART1跳转到第二首歌程序KEYPO10:CJNE R0,#0D7H,JIELI ; LJMPMUSTART2返回主程序JIELI:JMP KEYP0;歌曲 MUSTART1:;1的播放程序节拍表指针置零MOV R0,#00H;音符表指针置零MOV R1,#00H;RTAB:MOV A,R0MOV DPTR,#RYTH查表法将一个节拍数据取出放 R2计数器中MOVC A,A+DPT

14、RMOV R2,ATTAB:MOV A,R1MOV DPTR,#TONEMOVC A,A+DPTR位取出音符表高MOV R3,A;81 INCR1;指针加MOV A,R1MOV DPTR,#TONEMOVC A,A+DPTR位取出低8 MOV R4,A; SETBP2.4;输出相应音调的方波LOOP:MOV R5,#3BHMAIN:MOV TMOD,#01HMOV TL0,R4MOV TH0,R3SETB TR0WAIT:JNB TF0,WAITCLR TF0CPL P2.4MAYA:JB P3.2,MAYB ;JB P3.4,MAYB ;LJMP RA;P3.4MAYB:JB P3.3,JI

15、ELI ;JB P3.5,JIELI;LJMP MUSTART2 ;P3.5RA: DJNZ R5,MAIN ;DJNZ R2,LOOPINC R0;INC R1CJNE R1,#88,RTAB;LJMP KEYP0判断P3.2口是否有为1判断P3.4口是否有为1口为0 则跳转到程序RA判断P3.3口是否有为1判断P3.5口是否有为1口为0 则放第二首歌无打断则继续放第一首歌两个表的指针都加1判断是否取完TONE:DB 0FBH,68H,0FDH,6EH,0FDH,45H,0FCH,0EFH,0FCH,8FH,0FCH,8FH,0FCH,8FH,0FCH,5BH,0FCH,8FHDB0FCH,

16、0EFH,0FDH,45H,0FBH,68H,0FBH,68H,0FCH,8FH,0FCH,5BH,0FBH,0E9H,0FBH ,68H,0FBH,68HDB0FAH,0DBH,0FAH,8CH,0F9H,21H,0FAH,8CH,0FAH,0D8H,0FBH,68H,0FBH,68H,0FBH ,68H,0FBH,68HDB0FBH,0E9H,0FBH,0E9H,0FBH,68H,0FBH,0E9H,0FCH,5BH,0FAH,8CH,0FCH,8FH,0FC H,8FH,0FCH,5BHDB0FCH,8FH,0FCH,0EFH,0FCH,0EFH,0FCH,0EFH,0FCH,8FH,0

17、FDH,45H,0FDH,6EH,0FCH,0EFHRYTH:DB 04,04,04,04,04,04,04,04,04,04DB 04,05,04,04,04,04,04,04,04,04DB 04,04,04,06,04,04,04,07,04,04DB 04,04,04,06,04,04,04,07,04,04DB 04,04,04,04MUSTART2:MOV R0,#00HMOV R1,#00HRTAB2:MOV A,R1MOV DPTR,#TABLE1MOVC A,A+DPTRMOV R2,ATTAB2: MOV A,R1MOV DPTR,#TONE2MOVC A,A+DPTRMO

18、V R3,AINC R1MOV A,R1MOV DPTR,#TONE2MOVC A,A+DPTRMOV R4,ASETB P2.4LOOP2: MOV R5,#9BHMAIN2:MOV TMOD,#01HMOV TL0,R4MOV TH0,R3SETB TR0WAITR:JNB TF0,WAITRCLR TF0CPL P2.4MAYA1:JB P3.3,MAYB1JB P3.5,MAYB1LJMP RBMAYB1:JB P3.2,BACKJB P3.4,BACKLJMP MUSTART1BACK:LJMP JIELIRB: DJNZ R5,MAIN2DJNZ R2,LOOP2INC R0INC

19、 R1CJNE R1,#64,RTAB2LJMP KEYP0TONE2:DB0FBH,68H,0FDH,6EH,0FDH,45H,0FCH,0EFH,0FCH,8FH,0FCH,8FH,0FCH,8FH,0FCH,5BH,0FCH,8FHDB0FCH,0EFH,0FDH,45H,0FBH,68H,0FBH,68H,0FCH,8FH,0FCH,5BH,0FBH,0E9H,0FBH ,68H,0FBH,68HDB0FAH,0DBH,0FAH,8CH,0F9H,21H,0FAH,8CH,0FAH,0D8H,0FBH,68H,0FBH,68H,0FBH ,68H,0FBH,68HDB0FBH,0E9H,0FBH,0E9H,0FBH,68H,0FBH,0E9H,0FCH,5BH,0FAH,8CH,0FCH,8FH,0FC H,8FH,0FCH,5BH