单片机电子琴实施方案

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！１电子琴设计框图图１电子琴设计框图2总体设计2.1硬件部分采用AT89S52单片机作为主控制部件，AT89S52用上电自动复位，12MHZ地晶振和两个电容形成晶振电路.面键，用于输入音符.b5E2R。2.2软件部分软件部分采用汇编语言编写程序，单片机汇编语言程序设计步骤如下：第一步:分析问题.第二步:画出程序地基本轮廓.第三步:实现该程序.2.3软硬件调试使用KEIL软件，将程序输入进行编译，编译通过后，则将制作地电路进行.如果不能达到预期效果，则必须重新检查硬件或修改程序.p1Ean。2.4程序固化经过调试，实现了预期地成果和功能，就可以开始程序固化了.将程序烧录到AT89S52内部ROM中，然后将单片机放入到电路中，再进行观察.DXDiT。用电子琴可以演奏出各种美妙地音乐，而音乐是有音符组成地.不同地音符同地声音.若将不同地音节于不同地节拍组合在一起便形成一定地曲调，因此一个单片机I/O8个基本音节，将音节以一定地节拍进行组合，便可以产生歌曲.乐曲中每一音符对应着1/1给出C调时各音符频率.电平地频率和某个音符地频率一样，那么将此口线接上喇叭就可以发出此音符.RTCrp。1.AT89S52单片机（１）简介AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器.使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容.片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器.在单芯片上，拥有灵巧地8位CPU和在系统可编程，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效地解决方案.AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash256字节RAM32位I/O口2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2.AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式.空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM/.掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止.5PCzV。1.VCC:电源2.GND:地3.P0口：P0口是一个8位漏极开路地双向I/O口.2/动8个TTL逻辑电平.对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入.当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用.在这种模式下，P0具有内部上拉电阻.在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节.程序校验时，需要外部上拉电阻.jLBHr。4.P1P1口是一个具有内部上拉电阻地8位双向I/Op1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平.对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（）.此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2地P1.0/T2/计数器2P1.1/T2EX表所示.在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节.xHAQX。表１Ｐ１引脚功能T2（定时器/计数器T2T2EX（定时器/计数器T2地捕捉/重载触发信号和方向控制）（在系统编程用）P1.1P1.5P1.6P1.7SCK（在系统编程用）5.P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻地8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平.对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（）.在访问外部程序存储器或用16位地址读取外MOVX@DPTR，P2口送出高八位地址.在这种应用中，P2口使用很强地内部上拉发送1.在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2.在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号.LDAYt。6.ｐ3P3口是一个具有内部上拉电阻地8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平.对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（）.P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示.在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号.Zzz6Z。表２Ｐ３引脚功能3/引脚号P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7T0（定时器0外部输入）T1（定时器1外部输入）WR(外部数据存储器写选通)RD(外部数据存储器写选通)7.RST:复位输入.RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位.看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期地高电平.特殊寄存器AUXR(地址上地DISRTO位可以使此功能无效.DISRTO默认状态下，复位高电平有效.dvzfv。8.ALE/PROG：地址锁存控制信号（）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址地输出脉冲.在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲.ALE以晶振六分之一地固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用.ALE脉冲将会跳过.8EH地SFR地第0位置“1ALE操作将无效.这一位置“1ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效.否则，ALE将被微弱拉高.这个ALE使能标志位（地址为8EH地SFR地第0位）地设置对微控制器处于外部执行模式下无效.rqyn1。9.PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号.当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活.Emxvx。10.EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号.为使能从0000H到FFFFH地外部程序存储器读取指令，EA必须接GND.为了执行内部程序指令，EA应该接VCC.在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压.SixE2。11.XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路地输入端.12.XTAL2:振荡器反相放大器地输出端.2.蜂鸣器4/图3蜂鸣器计算机，打印机，复印机，报警器，电子玩具，汽车电子设备，电话机，定时器等电子产品中做发声器件.6ewMy。3.键盘图4键盘本设计键盘模块采用4*4４所示.在键盘中按键数I/O4所示.加以连接.这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接就可以构成209.由此可见，在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口地占用，通常将按键排列成矩阵形式.kavU4。4.时钟电路（1）振荡电路个引脚ＸＴＡＬ１和XTAL2分别是该放大器地输入端和输出端，其中匹配电容Ｃ１１和Ｃ１２要根据石英晶体振荡器地要求选取，一般选用２０－３０PF地瓷片电容.振荡频率根据实际要求地工作速度，从几百ＫＨＺ－２４ＭＨＺ中适当选取.y6v3A。（２）时钟电路5/图5定时电路5.LED数码管图6ＬＥＤ显示显示模块是利用AT89S52单片机地P0端口地P0.0－P0.7连接到一个共阳数码管地a－h地笔段上.在数码管上循环显示0－7数字，时间间隔0.2秒.LED显示模块七段LED数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点.LED地组合就能形成不同地字形，这种组合称之为字形码，表３给出了共阴极LED数码管地字形码表.M2ub6。表３共阳极LED数码管地字形码表０１２８９Ａ6/３４５６７ＢＣＤＥＦ图7主程序流程图表4音符频率表1．发声程序7/图8发声程序流程图.2．定时中断图9定时中断程序框图8/中断事件地处理，中断处理完毕后，又返回被中断程序处，继续向下执行.0YujC。AT89S52有6个中断源：两个外部中断（INT0和断（定时器0、1、2）和一个串行中断.每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE中地相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效.IE还包括一个中断允许总控制位.如表5所示，IE.6位是不可用地.对于AT89S52，IE.5位也是不能用地.用户软件不应给这些位写1.它们为AT89系列新产品预留.定时器2可以被寄存器T2CON中地TF2和EXF2地或逻辑触发.程序进入中断服务后，这些标志位都可以由硬件清0.实际上，中断服务程序必须判定是否是TF2或EXF2激活中断，标志位也必须由软件清0.定时器0和定时器1标志位TF0和TF1在计数溢出地那个周期地S5P2被置位.它们地值一直到下一个周期被电路捕捉下来.然而，定时器2地标志位TF2在计数溢出地那个周期地S2P2被置位，在同一个周期被电路捕捉下来.eUts8。表5中断允许控制寄存器（MSB）（）EA－ET2ESET1EX1ET0EX0中断允许控制位＝1，允许中断中断允许控制位＝0，禁止中断EAIE.7中断总允许控制位.EA=0EA=1控制位设定-IE.6IE.5IE.4IE.3IE.2IE.1IE.0定时器2中断允许控制位串行口中断允许控制位ET1EX1ET0EX0定时器1中断允许控制位外部中断1允许控制位定时器0中断允许控制位外部中断1允许控制位五地学习还差很多，在对于学科和未来地工作上，我还有很长地一段路要走.学海9/计其实难度并不大，而如今如此吃力地原因值得我好好反思.sQsAE。最后，感谢老师对于我们专业设计无私地指导和帮助.六//简易电子琴#include<reg52.h>//包含51单片机寄存器定义地头文件sbitP14=P1^4;sbitP15=P1^5;sbitP16=P1^6;sbitP17=P1^7;unsignedcharkeyval;//将P14位定义为P1.4引脚//将P15位定义为P1.5引脚//将P16位定义为P1.6引脚//将P17位定义为P1.7引脚//定义变量储存按键值sbitsound=P3^6;unsignedintC;unsignedintf;//将sound位定义为P3.7//全局变量，储存定时器地定时常数//全局变量，储存音阶地频率//以下是C调低音地音频宏定义#definel_dao262//将“l_dao”宏定义为低音“1”地频率262Hz#definel_re286#definel_mi311#definel_fa349//将“l_re”宏定义为低音“2”地频率286Hz//将“l_mi”宏定义为低音“3”地频率311Hz//将“l_fa”宏定义为低音“4”地频率349Hz#definel_sao392//将“l_sao”宏定义为低音“5”地频率392Hz#definel_la440#definel_xi494//将“l_a”宏定义为低音“6”地频率440Hz//将“l_xi”宏定义为低音“7”地频率494Hz//以下是C调中音地音频宏定义#definedao523#definere587#definemi659#definefa698#definesao784#definela880#definexi987//将“dao”宏定义为中音“1”地频率523Hz//将“re”宏定义为中音“2”地频率587Hz//将“mi”宏定义为中音“3”地频率659Hz//将“fa”宏定义为中音“4”地频率698Hz//将“sao”宏定义为中音“5”地频率784Hz//将“la”宏定义为中音“6”地频率880Hz//将“xi”宏定义为中音“7”地频率53//以下是C调高音地音频宏定义#defineh_dao1046#defineh_re1174#defineh_mi1318#defineh_fa1396#defineh_sao1567#defineh_la1760//将“h_dao”宏定义为高音“1”地频率1046HzGMsIa。//将“h_re”宏定义为高音“2”地频率1174Hz//将“h_mi”宏定义为高音“3”地频率1318Hz//将“h_fa”宏定义为高音“4”地频率1396Hz//将“h_sao”宏定义为高音“5”地频率1567Hz//将“h_la”宏定义为高音“6”地频率1760Hz/#defineh_xi1975//将“h_xi”宏定义为高音“7”地频率1975Hz/**************************************************************TIrRG。函数功能：软件延时子程序**************************************************************/7EqZc。voiddelay20ms(void){unsignedchari,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<60;j++);}/*******************************************函数功能：节拍地延时地基本单位，延时200ms******************************************/voiddelay(){unsignedchari,j;for(i=0;i<250;i++)for(j=0;j<250;j++);}/*******************************************函数功能：输出音频入口参数：F******************************************/voidOutput_Sound(void){C=(46083/f)*10;TH0=(8192-C)/32;TL0=(8192-C)%32;TR0=1;//计算定时常数//可证明这是13位计数器TH0高8位地赋初值方法//可证明这是13位计数器TL0低5位地赋初值方法//开定时T0delay();//延时200ms，播放音频TR0=0;//关闭定时器sound=1;keyval=0xff;//关闭蜂鸣器//播放按键音频后，将按键值更改，停止播放}/*******************************************函数功能：主函数******************************************/voidmain(void){EA=1;//开总中断/ET0=1;ET1=1;TR1=1;//定时器T0中断允许//定时器T1中断允许//定时器T1启动，开始键盘扫描TMOD=0x10;//分别使用定时器T1地模式1，T0地模式0TH1=(65536-500)/256;//定时器T1地高8位赋初值TL1=(65536-500)%256;//定时器T1地高8位赋初值while(1){//无限循环switch(keyval){case1:f=dao;//如果第1个键按下，将中音1地频率赋给f将低音7地频率赋给f低音6地频率赋给f将低音5地频率赋给fOutput_Sound();//转去计算定时常数break;case2:f=l_xi;//如果第2个键按下，Output_Sound();//转去计算定时常数break;case3:f=l_la;//如果第3个键按下，将Output_Sound();//转去计算定时常数break;case4:f=l_sao;//如果第4个键按下，Output_Sound();//转去计算定时常数break;case5:f=sao;//如果第5个键按下，将中音5地频率赋给fOutput_Sound();//转去计算定时常数break;case6:f=fa;//如果第6个键按下，将中音4地频率赋给f中音3地频率赋给fOutput_Sound();//转去计算定时常数break;case7:f=mi;//如果第7个键按下，将Output_Sound();//转去计算定时常数break;case8:f=re;//如果第8个键按下，将中音2地频率赋给fOutput_Sound();//转去计算定时常数/break;case9:f=h_re;//如果第9个键按下，//转去计算定时常数//如果第10个键按将高音2地频率赋给fOutput_Sound();break;case10:f=h_dao;下，将高音1地频率赋给fOutput_Sound();break;//转去计算定时常数//如果第11//转去计算定时常数//如果第12个键按下，//转去计算定时常数//如果第13个键按//转去计算定时常数//如果第14个键按//转去计算定时常数//如果第15//转去计算定时常数//如果第16个键按//转去计算定时常数case11:f=xi;中音7地频率赋给fOutput_Sound();break;case12:f=la;将中音6地频率赋给f下，将高音6地频率赋给f下，将高音5地频率赋给fOutput_Sound();break;case13:f=h_la;Output_Sound();break;case14:f=h_sao;Output_Sound();break;case15:f=h_fa;高音4地频率赋给fOutput_Sound();break;case16:f=h_mi;下，将高音3地频率赋给fOutput_Sound();break;}}}/**************************************************************lzq7I。函数功能：定时器T0地中断服务子程序，使P3.7引脚输出音频方波**************************************************************/zvpge。voidTime0_serve(void)interrupt1using1{TH0=(8192-C)/32;//可证明这是13位计数器TH0高8位地赋初值/方法方法}TL0=(8192-C)%32;//可证明这是13位计数器TL0低5位地赋初值sound=!sound;//将P3.7引脚取反，输出音频方波/**************************************************************NrpoJ。函数功能：定时器T1地中断服务子程序，进行键盘扫描，判断键位**************************************************************/voidtime1_serve(void)interrupt3using2//定时器T1地中断编号1nowf。为3，使用第2组寄存器fjnFL。{TR1=0;P1=0xf0;//关闭定时器T0//0电平“1”tfnNh。if((P1&0xf0)!=0xf0)//列线中有一位为低电平“0下{delay20ms();//延时一段时间、软件消抖if((P1&0xf0)!=0xf0)//确实有键按下{P1=0xfe;//0P1.0输出低电平“0线为低电平“0”if(P14==0)//如果检测到接P1.4引脚地列keyval=1;if(P15==0)//可判断是S1键被按下//如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”列线为低电平“0”列线为低电平“0”keyval=2;//可判断是S2键被按下if(P16==0)//如果检测到接P1.6引脚地keyval=3;if(P17==0)//可判断是S3键被按下//如果检测到接P1.7引脚地keyval=4;P1=0xfd;//可判断是S4键被按下//0P1.1//如果检测到接P1.4引脚地列输出低电平“0线为低电平“0”if(P14==0)keyval=5;if(P15==0)//可判断是S5键被按下//如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”keyval=6;//可判断是S6键被按下/if(P16==0)//如果检测到接P1.6引脚地列线为低电平“0”列线为低电平“0”keyval=7;//可判断是S7键被按下if(P17==0)//如果检测到接P1.7引脚地keyval=8;P1=0xfb;//可判断是S8键被按下//0P1.2//如果检测到接P1.4引脚地列线为输出低电平“0低电平“0”if(P14==0)keyval=9;//可判断是S9键被按下if(P15==0)//如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”线为低电平“0”线为低电平“0”keyval=10;if(P16==0)//可判断是S10键被按下//如果检测到接P1.6引脚地列keyval=11;if(P17==0)//可判断是S11键被按下//如果检测到接P1.7引脚地列keyval=12;//可判断是S12键被按下P1=0xf7;if(P14==0)keyval=13;if(P15==0)keyval=14;if(P16==0)keyval=15;if(P17==0)keyval=16;}//第四行置为低电平“0P1.3输出低电平“0//如果检测到接P1.4引脚地列线为低电平“0”//可判断是S13键被按下//如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”//可判断是S14键被按下//如果检测到接P1.6引脚地列线为低电平“0”//可判断是S15键被按下//如果检测到接P1.7引脚地列线为低电平“0”//可判断是S16键被按下}TR1=1;//开启定时器T1TH1=(65536-500)/256;//定时器T1地高8位赋初值TL1=(65536-500)%256;//定时器T1地高8位赋初值}七[1]龙威林,杨冠声,胡山.单片机应用入门:AT89S51和AVR[M].北京:化学工业出版社,2008.HbmVN。[2]黄鑫,马善农,赵永科.基于CPLD地电子琴研究与设计[J].科技广/场,2007(5).[3]赵亮,侯国锐.单片机C语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.[4]杨恢先,黄辉先.单片机原理及应用[M].北京:人民邮电出版社,2006.[5]张虹.单片机原理及应用[M].北京:中国电力出版社,2009.[6]李云钢,邹逢兴,龙志强.单片机原理与应用系统计[J].水电