基于at89s52单片机的多音阶电子琴设计 答辩(ppt)

1、专业班级： 孙越崎09-1班 组 长： 蔡 凯 学号04091699 组 员： 张 雪 学号03091109 组 员: 姜子健 学号03091023 鉴于单片机强大的控制功能和灵活的编程实现特性，本设计以AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个由4 X 4组成16个按键矩阵，构成16个音阶，可以随意弹奏想要表达的音乐的多音阶电子琴。 目录：1、首先将介绍基于单片机电子琴统硬件组成。2、分析电路原理图3、元器件作用的简单介绍4、软件设计5、硬件及软件的调试6、总结 多音阶电子琴的主要电路主要由4 X 4按键矩阵电路、功率放大电路、扬声器、复位电路、晶振电路、电源电路几部分组成。单片机的P1.

2、0端口的输出做音频放大电路的输入，P3.0P3.7端口分别做4 X 4按键矩阵电路的行扫描和列扫描。AT89S51 是一个低功耗，高性能CMOS 8 位单片机，片内含 4kB的可擦 除的Flash ROM，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51引脚结构，功能强大的微型计算AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51 具有如下特点：40 个引脚，4kB Flash 片内程序存储器，128B的随机存取数据存储器,32个外部I/O口,5个中断优先级,2 层中断嵌套中断，2 个16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口,片内时钟振荡器。 VCC：供电

3、电压 GND：接地 P0 口： P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时P0 外部必须被拉高。 P1 口： P1 口管脚写入1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。 P2 口： 当P2 口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 P2 口当用于外部程序存储器或16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。P2 口在 FLASH 编程和

4、校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口：P3 口管脚是8 个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4 个TTL 门电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 程序设计框图主要分成两部分：（1）4X4行列式键盘识别； 键盘只简单地提供按键开关的行列矩阵。有关按键的识别、键码的确定与输入、去抖动等功能均有软件完成。 每个按键有它的行列值，行值和列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通信。每个按键的状态同样需要变成数字量0和1，开关的一端 （列线）

5、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。在两个并行口中，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行成键编码而识别按键，通过软件查表，查处该案件的功能。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，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来说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，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。 要产

6、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，每当计时到后来就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，如此就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。 利用AT89S52单片机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。基于前面所分析，通过改变定时/计数器的频率，程序代码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。本设计的软件系统主要分为主程序、定时计数中断程序、时间调整或定闹设置程序三大模块。在程序设计过程中，加强了部分

7、软件抗干扰措施在具体程序这里就不赘述，可见报告。硬件的调试主要是把电路各种参数调整到符合设计要求。具体步骤如下：（1）先排除硬件电路故障，包括设计性错误和工艺性故障。一般原则是先静态后动态。（2）利用万用表或逻辑测试仪器，检查电路中的各器件以及引脚是否连接正确，是否有短路故障。（3）先要将单片机AT89S52芯片取下，对电路板进行通电检查，通过观察看是否有异常，然后用万用表测试各电源电压，若这些都没有问题，则接上仿真机进行联机调试观察各接口线路是否正常。 软件调试是利用仿真工具进行在线仿真调试，除发现和解决程序错误外也可以发现硬件故障。 单片机AT89S52是系统的核心，利用万用表检测单片机电

8、源VCC是否为（40脚）+5V、晶振是否正常工作（可用示波器测试，用万用表检测时，两引脚一般为1.82.3V之间）、复位引脚RST是否正常（复位时为高电平，工作时为低电平）、EA是否为高电平，检查无误后单片机就能正常工作了。在这短暂而又充实的几周电子设计过程中，我们感到平时我们学习的理论知识，一旦应用到实际，才发现自己领悟了其实并不多。这次我们主要的设计是一个简易型的电子琴，采用 16 个按键分别代表 16 个音，通过对按键的随意按击从而产生不同的音乐，主要是通过每个按键所产生的频率不同来使得发出的各个音不同，从而产生音乐，虽然显得很单一，但是至少我们懂得了设计的思想。这次主要参考了网上的一个实例，再加上了自己的一些补充。我们主要针对这个设计的原理和程序进行编写，从而来更好的学习设计的方法和创新。虽然我们现在并不能完全创新，程序也很长，我们也不可能完全靠自己编出来，但是我们以弄懂原理为基础，根据每个程序的功能各不相同来使程序简化。确实在此过程中，我们对已学过知识进行了巩固，也学会了探究和把理论运用到实际中去的能力。确实在此过