基于单片机的简易电子琴设计(报告)

基于单片机的简易电子琴设计(报告) 姓名:摘要随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。我们对于电，如音色选择、声音强弱控制、种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心 控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的项重大课题。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在 本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐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使用七个独立按键，按键少，成本地，但是效果不好。使用七段LED数码管，采用动态显示的方法来显示各项指标，此方法价格成本低，显示效果好，功耗较大，能显示0123456789ABCDEF。采用1602LCD液晶显示，此方案显示内容相对丰富，实际只显示单个字符，单价过高，不太适合。综合上述原因，采用方案1，使用数码管作显示电路。。 1.3.1AT89S52简介CMOS8kBytesISP(In-system的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方AT89S52具有如下特点：40个引脚(引脚图如图1-2所示)，8kBytesO程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗(WDT)电路。此外，AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中 范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之三级放大电路.使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。数码管(如图1-4所示)使用条件： c、使用电流：静态：总电流80mA(每段10mA)；动态：平均电流4-5mA峰值电流100mA上面这只是七段数码管引脚图，其中共阳极数码管引脚图和共阴(1)数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角；(3)表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。2实现过程组成键盘的按键有机械式、电容式、导电橡胶式、薄膜式多种，但不管什么形式，其作用都是一个使电路接通与断开的开关。目前微机系统中使用的键盘按其功能不同，通常可分为编码键盘和非编码键盘两种基本类型。编码键盘：键盘本身带有实现接口主要功能所需的硬件电路。不仅能自动应的键码(如ASCII码)送往CPU。所以，编码键盘接口简单、使用方便。但由于硬件电路较复杂，因而价格较贵。非编码键盘：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、去抖动等功能均由软件完成。目前微机系统中，一般为了降低成本大多数采用非编码键盘。(1)去抖动:每个按键在按下或松开时，都会产生短时间的抖动。抖动的持续时间与键的质量相关，一般为5—20mm。所谓抖动是指在识别被按键是必须避开抖动状态，只有处在稳定接通或稳定断开状态才能保证识别正确无误。去题可通过软件延时或硬件电路解决。 (2)防串键：防串键是为了解决多个键同时按下或者前一按键没有释放又有新的按键按下时产生的问题。常用的方法有双键锁定和N键轮回两种方法。双键锁定，是当有两个或两个以上的按键按下时，只把最后释放的键当作有效们的顺序依次产生相应键的键码。(3)被按键识别：如何识别被按键是接口解决的主要问题，一般可通过软硬结合的方法完成。常用的方法有行扫描法和线反转法两种。行扫描法的基本思想是，由程序对键盘逐行扫描，通过检测到的列输出状态来确定闭合键，为此，需要设置入口、输出口一个，该方法在微机系统中被广泛使用。线反转法的基本思想是通过行列颠倒两次扫描来识别闭合键，为此需要提供两个可编程(4)键码产生：为了从键的行列坐标编码得到反映键功能的键码，一般在码。P作输出线；在数码管上显示每个按键的“0－F”序号。.2程序设计内容 值和列值，行值和列值的组合信。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 (2)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。电路图如下 系统板上硬件连线：(如图2-2所示) 合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，下面给出共阳极的字形码表 “0”“0”“8”0H“1”“9”0H“2”H“A”8H“3”“b”3H“4”“C”C6H ““5”“d”A1H“6”“E”6H“7”F8H“F”EH 代码按顺序排好！建立的表格如下所示：ucharcodetab{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xcxaxxexbf;生的方法1原理组成的，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，当然对于若要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/频率)，再将此周期除 利用AT89S52的内部定时器使其工作计数器模式(MODE1)下，改变计956次时将I/O反相，就可得到中音DO(523Hz)。N＝Nfifr2-1MHzfrTN5536－ (523Hz)、高音DO(1046Hz)的计数值。频率(HZ)简谱码(T音符频率(HZ)简谱码(T 低低1DO262#4FA#74064860#1DO#277中5SO78464898低2RE294#5SO#83164934#2RE#311中6LA88064968低3M33064021#693264994低4FA349中7SI98865030#4FA#370高1DO104665058低5SO39265085#5SO#415高2RE117565110低6LA44065134#6466高3M131865157低7SI494高4FA13976517865198#1DO#55464633高5SO156865217中2RE58765235#2RE#622高6LA176065252中3M65964777#6186565268中4FA69864820高7SI196765283格，单片机通过查表的方式来获得相应的数据TABLE:DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,065283,0,0DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0 DW0音乐的音拍，一个节拍为单位(C调)(如表2-3所示)表YY根据检测到得按键值，查询音律表，给计时器赋值，发出相应频率的声uintcodemusic[]={64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777,898,64968,65030,65058,65110,65157,65178};T//低3M//低4FA//低5SO//低6LA//低7SI //中2RE58764684//中3M65964777//中4FA69864820//中5SO78464898//中6LA88064968//中7SI98865030DO//高2RE117565110//高3M131865157//高4FA139765178图过这次自主实验，我们学到了不少课本上没有的知识，也锻炼了自己的验刚开始的调研阶段，我学会了怎么通过各种方式查询相关的资料。通过对这些资料的学习，我大致了解了单片机的发展现状以及未来的发展趋势，认识到目前单片机方面的各种各样的发展，和它们之间的竞争。了解了的实验主要涉及硬件和软件两方面的内容，通过这些我的硬件和软件开发能力都获得了提高。首先硬件方面，基本了解了电子产品的开发流程和所要 熟。大量使用将人类社会带入一个新的时代，单片微型计简称单片机)在其中扮演着十分重要的角色。虽然它没有常见的PC那样大技术改造和产品的更新换代起着重要的推动作用，对人们生活质量 结束语可任意弹奏自己想要的旋律。本研究通过制好的融合起来，对使用单片机设计简易电子琴进行了机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获可随意弹奏想要表达的音乐。说明一首音乐是许多不音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的构成我们所想要的音乐了，于是我们可以利用单片机的定时/我们利用功放电路来将音乐声音放大，同时通过显示