基于单片机的简易电子琴设计课程设计

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（完整版）基于51单片机的简易电子琴设计

（完整版）基于51单⽚机的简易电⼦琴设计

基于51单⽚机的简易电⼦琴设计

⼀．问题提出

为什么选择简易电⼦琴设计？

1．对于⾳乐的兴趣

我们对⾳乐都有着浓厚的兴趣，喜欢听钢琴曲，如理查德·克莱德曼演奏的《思乡曲》《星空》《秋⽇的私语》等，⾳乐在我们的⽣活中扮演着很重要的⾓⾊。有⼈曾说，喜欢⾳乐的⼈不会向恶。以前不以为然，可是随着这些年来慢慢喜欢上阴郁，听了越来越多的钢琴曲之后，觉得这句话⾮常有道理。⾳乐是⽤艺术家⽤⾳符记录世界，传达情感的⼀种艺术形式，⾳乐⾥有⼀种和谐之美，听⾳乐可以让⼈⼼情舒畅，与外界和谐统⼀。⾳乐现在已经成为我⽣活中很重要的⼀部分，我们每周都会抽些时间去欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。2．对于电⼦琴的好奇

好奇是⼈的天性，⼈类对于⾃然的认识，对于科学的探索，⽆不始于好奇。

我们对电⼦琴如何实现其功能，如⾳⾊选择、声⾳强弱控制、节拍器、⾃动放⾳功能等等也很好奇，想通过学习单⽚机这个机会，深⼊了解电⼦琴的功能实现原理。

3．对于51单⽚机强⼤功能的信赖

51单⽚机有基本特性：

（1）⾯向控制的8位CPU和指令系统

（2）4K字节的程序存储器（ROM或EPROM）

（3）128字节的数据存储器

（4）可编程的并⾏I/O⼝P0~P3，有32位双向输⼊/输出线

（5）⼀个全双⼯串⾏⼝

（6）两个16位定时器/计数器

（7）五个中断源，两个优先级的中断结构

（8）⼀个⽚内时钟振荡器和时钟电路

（9）可以寻址64K字节的程序存储器和64K字节的外部数据存储器51单⽚机功能强⼤，性能⽇趋完善，在⼯业测控、智能仪器仪表、机电⼀体化产品、家电领域中应⽤⼴泛，因此基于51单⽚机设计简易的电⼦琴可⾏性⾮常⼤。

简易电子琴设计

项目步骤
3. 调试与测试
确保液晶显示屏能够正确显示当前演奏的乐曲和模式
检查各个按键是否能够正常触发音符播放
对演奏模式进行测试：确保其能够按照预期工作
对整个系统进行调试和优化：确保其稳定性和可靠性
4. 优化与改进
项目步骤
根据需要优化代码：以提高系统的性能和稳定性添加更多的音符和演奏模式：以提高电子琴的演奏能力和趣味性改进外观设计：使电子琴更加美观和易于使用添加更多的智能化功能：如语音控制、蓝牙连接等，使电子琴更加智能化和便捷
20XX
简易电子琴设计
-
1 项目背景
目录
CONTENTS
2 项目目标
3 技术栈
4 项目步骤
5 项目成果展示与评估
2
1
项目背景
项目背景
简易电子琴设计是一种基于
Arduino平台的创新项目，旨在通过编程和电子技术实现一种能够演奏简单乐器的
智能化设备
简易电子琴设计正是这样一个项目，它不仅具有趣味性，还能激发人们对科技的兴趣和热爱
随着人工智能和物联网技术的快速发展，越来越多的人开始关注智能硬件的创新
应用
2
项目目标
项目目标
实现简易电子琴的硬件组装和电路
设计
通过编程控制电子琴的演奏
设计和制作一个能够通过按键演奏简单乐曲的

单片机电子琴的设计

电子琴是一种音乐电子设备，以模拟钢琴的音色和演奏方式，成为世界上最受欢迎的乐器之一。在现代电子科技的支持下，我们可以使用单片机等技术开发出基于数字信号处理（DSP）的电子琴。本文就介绍一下如何设计一款单片机电子琴。

一、单片机选配

单片机在电子琴设计中扮演着重要的角色。在选择单片机的时候，需要考虑的因素包括处理速度、内存容量和IO口数

量等。要选取一个适合电子琴设计的单片机，需要先考虑清楚设计需求。首先需要考虑的是是否需要实现多个音轨同时发声，如果需要，那么处理速度和内存容量就需要更高。其次，需要考虑电子琴是否需要使用其他电子元件，如显示器和按键等，这些需要额外的IO口。基于这些因素，我们可以考虑使用一

些以ARM Cortex-M为核心的单片机。

二、电子琴音源

电子琴的音源是银键和白键所发出的声音，根据不同的琴键产生不同的音高。在单片机电子琴设计中，音源一般是通过数字信号处理实现的。数字信号处理技术的发展，使得电子琴声音可以实现多声音的混合、合成和过滤等复杂的信号处理效果。在电子琴声音设计中，有一些数字信号处理器可以提供与钢琴声音相似的模拟合成音声，这是因为这些数字信号处理器

内部存储了大量的样本数据，能够计算出每个钢琴键释放铁片时所产生的具体声音，因此设计出来的电子琴可以发出非常类似真正钢琴的声音。

三、键盘电路设计

电子琴的键盘电路是将银键和白键的状态转换成数字信号的关键部分。在这个电路中，每个琴键都会绑定一个按键开关和一个电容器。当钢琴音键被按下时，与之对应的电容器电荷被放电，并且当钢琴音键松开后，电容器又被皮卡德-歐姆定

基于单片机的简易电子琴课程设计.

《单片机技术及应用》

课程设计报告

专业：班级：姓名：指导教师：

二0一一年十一月十一日

一、概述 ......................... 错误！未定义书签。

1.1 课程设计的目的及其意义 ...... 错误！未定义书签。

1.2 课程设计的任务和要求 (1)

二、系统的基本原理 (2)

2.1 音乐的相关知识 (2)

2.2 基本原理及其框图 (3)

三、系统的硬件结构 (5)

3.1 单片机89C51的简介 (6)

3.2 键盘电路 (7)

3.3 振荡电路 (7)

3.4 复位电路 (8)

3.5 音频电路 (9)

四、系统软件的设计 ............... 错误！未定义书签。0

4.1 系统软件的主程序 (10)

4.2 系统的软件的调试与仿真 ..... 错误！未定义书签。2

五、心得体会 (13)

六、指导老师意见 ................. 错误！未定义书签。3

七、参考书目 .................... 错误！未定义书签。4 附录电子琴实物图 (14)

基于单片机简易电子琴

一、概述

1.1 课题设计目的及其意义

单片机（单片微型计算机）是大规模集成电路技术发展的产物，具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠等特点。单片机的应用相当广泛，从平常的家用电器到航空航天系统和国防军事、尖端武器都能找到它的身影。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。

随着社会的发展进步，人们的生活水平也逐步提高，音乐已经成为了我们生活中很重要的一部分，在工作和学习之余，欣赏音乐不仅使身心得到放松，同时也提高人们的精神品质和个人素养。当代，爱好音乐的年轻人越来越多，也有不少人自己练习弹奏乐器，作为业余爱好和一种放松的手段，鉴于一些乐器学习难度大

基于51单片机的电子琴设计课程设计

前言 (2)

第1章基于51单片机的电子琴设计 (3)

1.1 电子琴的设计要求 (3)

1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3)

1.3 总体设计方案 (3)

第2章系统硬件设计 (5)

2.1 琴键控制电路 (5)

2.2 音频功放电路 (6)

2.3 时钟-复位电路 (6)

2.4 LED显示电路 (6)

2.5 整体电路 (6)

第3章电子琴系统软件设计 (7)

3.1 系统硬件接口定义 (7)

3.2 主函数 (8)

3.2.1 主函数程序 (8)

3.3 按键扫描及LED显示函数 (9)

3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10)

3.4 中断函数 (11)

3.4.1 中断程序 (12)

第4章电子琴和调试 (12)

4.1 调试工具 (12)

4.2 调试结果 (13)

4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14)

第5章电子琴设计总结 (15)

参考文献 (16)

附录 (17)

前言

音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，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，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。

单片机电子琴设计

硬件设计
硬件设计
4. 扬声器
为了产生美妙的音乐，本设计选用一个8 欧姆、0.5瓦的扬声器
硬件设计
5. 电பைடு நூலகம்图
请参考以下电路图
3
软件设计
1. 代码框架
本设计的代码框架如下
软件设计
软件设计
2. 按键检测和音符播放
在loop()函数中，我们使用一个switch语句来检测按键事件，并根据不同的按键触发不同的音符。为了简化代码，我们使用一个库来播放音符。这个库可以是Arduino内置的tone 库或者其他第三方库。以下是示例代码
2
硬件设计
硬件设计
1. 微控制器
本设计选用Arduino UNO作为微控制器。Arduino UNO具有丰富的IO端口和内置的音频放大器，非常适合用于电子琴设计
硬件设计
2. 按键矩阵
为了方便用户操作，本设计采用一个4x4的按键矩阵，共有16个按键，分别代表不同的音符
3. 音频放大器
由于Arduino UNO的输出功率较小，不足以驱动扬声器产生清晰的音符，因此需要使用一个音频放大器来放大音频信号。本设计选用一个内置音频放大器的芯片，如 LM386
-
感谢倾听
单片机电子琴设计
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引言硬件设计软件设计
1
引言
引言

简易电子琴单片机课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 让学生掌握简易电子琴单片机的基本原理和组成结构，理解其工作流程。

2. 使学生了解并掌握电子琴音阶与音符的关系，能够识别常见音符及其对应的单片机程序编写方法。

3. 帮助学生掌握基础编程知识，能够使用相关软件编写简易电子琴程序。

技能目标：

1. 培养学生运用单片机进行音乐创作的能力，能够编写并演奏简单曲目。

2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成简易电子琴单片机的组装和调试。

3. 培养学生团队协作和问题解决能力，能够在团队中共同完成课程项目。

情感态度价值观目标：

1. 培养学生对电子琴音乐创作的兴趣和热情，激发学生探索音乐世界的欲望。

2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，增强面对困难的勇气和信心。

3. 培养学生环保意识和创新精神，关注科技发展，认识到科技进步对音乐产业的影响。

本课程针对高年级学生，结合学科特点，以实用性为导向，将理论知识与实践操作相结合。课程目标旨在让学生在学习过程中，既能掌握电子琴单片机的基本知识，又能提高动手实践和团队协作能力，同时培养对音乐的热爱和科技创新意识。通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供明确方向。

二、教学内容

1. 简易电子琴单片机原理及结构

- 了解单片机的基本概念及功能

- 学习简易电子琴单片机的组成结构及工作原理

- 教材章节：第三章单片机原理及其应用

2. 音阶与音符关系

- 掌握音阶与音符的基本概念及对应关系

- 学习简易电子琴音阶与单片机程序编写方法

- 教材章节：第四章音乐基础与编程

基于单片机的电子琴设计

摘要：

本文提出了一种基于单片机的电子琴的设计方案，旨在实现音乐的创作和演奏。设计方案的硬件部分包括键盘、音箱、电源和电路板等，软件部分则采用C语言进行编程。通过此设计方案可以实现多种音色的演奏和各种音乐效果的创作。本文的实验结果表明，设计方案具有良好的音效和音质，非常适合学习和演奏音乐。

关键词：单片机、电子琴、音乐

引言：

随着科技的不断发展和电子技术的不断进步，电子琴已经成为一种非常重要的乐器之一。传统的钢琴因为体积大、制造、维护成本高等原因，使得它成为高消费群体的享受。而电子琴的便携性、价格适中、功能丰富、可扩展性高等特点，使得它逐渐成为广大音乐爱好者和乐手的选择。本文提出了一种基于单片机的电子琴的设计方案，可以实现多种音色的演奏和各种音乐效果的创作，有着非常广阔的市场前景和应用前景。

1.电子琴的原理

电子琴是一种基于电子技术的乐器，它是通过触键产生音符，再通过放大器和音箱放出声音。电子琴的音色可以通过数字合成和采样技术来实现。数字合成的原理是通过脉冲宽度调制（PWM）和频率控制（FM）等方式来合成各种音色。采样的原理则是通过把各种乐器的音色进行采样，并保存为数字信号，在电子琴上播放所需乐器的音色。

2.基于单片机的电子琴的设计方案

本文提出的基于单片机的电子琴设计方案，包括硬件和软件两部分。

硬件部分：主要包括键盘、音箱、电源和电路板等组成部分。其中电路板是整个电子琴的核心部分，它包含了单片机、按键、驱动等器件。键盘是传统琴键的改良版，用硬纸板制成，磨砂表面处理。

而音箱则采用了好声音的喇叭，拥有清晰甜美、高音饱满的音质。

基于单片机的电子琴课程设计

本科课程设计

课程名称：单片机原理与接口技术设计项目：简易电子琴设计

实验地点：跨越机房

专业班级：通信0901 学号：

学生姓名：田野

同组人：李刚瑛梁邦爽

指导教师：武娟萍

2012年05月26日

一、设计目的

本设计以AT89C51单片机为核心，采用常用电子器件设计。要求最少8个按键，每个按键对应一种音调，按下按键发声，松开按键后声音延迟一段时间后停止，即带余音的电子琴，延时时间可以设置，要求最少8个不同音调，可以采用标准的音调设计。本次课程设计主要研究基于AT89C51单片机的简易电子琴设计二、设计器材

AT89C51,蜂鸣器，PNP型三极管，晶振，独立按键

三、总体设计方案

1．设计思路

此次设计硬件电路分四大模块较为简单，主要由独立按键、单片机AT89C51、音频功放及扬声器构成。以AT89C51为主控器件，对其进行编译，达到我们的设计要求。对于软件部分下面有详细介绍。

2.电路总设计框图如图1：

图1 电路总设计框图

3．音频放大电路

在一定频率范围内，具有固定频率的振动就能产生音乐，但是单片机产生的音频脉冲直接驱动扬声器并不能产生所要实现的音乐，因为他没有足够的驱动能力，需要音频功率放大电路。这里选用PNP型三极管来驱动蜂鸣器，是音响效果更为理想，音频功放电路接口如图2所示：

图2 音频放大电路

4．音乐播放电路

对于播放一首固定音乐，不仅要知道音符也要知道节拍，对应节拍延时时间设定表，对单片机进行编程就可以实现功能。放歌产生电路如图3，其中单片机的P3.0口控制音乐开始播放控制端口，P3.2口是控制音乐停止播放的控制端口，当小按键S10按下时P3.0口获得低电平，音乐开始重复播放，当小按键S9按下

课程设计报告---基于单片机的电子琴设计

河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告

基于单片机的电子琴设计

姓名：郭鹏超王芳

学号：310808010609 310808010602

专业班级：电气08-6班

指导老师：王莉

所在学院：电气工程与自动化学院

2012年5月19 日

摘要

当代，爱好音乐的人越来越多，有不少人自己练习弹奏乐器作为业余爱好和一种放松的手段，鉴于一些乐器学习难度大需要太多的学习时间，且其价格又太过于高昂，使得一部分有这种想法的人不得不放弃这种想法。而一些简易的电子乐器价格相对便宜，学习上手快，一般人容易负担的起，能够满足一般爱好者的需求，故简易电子琴的研制具有一定的社会意义。本次课程设计主要研究基于AT89S52单片机的简易电子琴设计。整个系统主要包括以下几个部分组成：

（1）单片机的最小系统：最小应用系统设计是单片机应用系统的设计基础。它包括单片机的选择、时钟系统设计、复位电路设计、简单的I/O口扩展、掉电保护等。

（2）矩阵键盘：当按键数目较多时，为了节省I/O口线，通常采用矩阵式键盘接口电路。本设计采用5*8矩阵键盘（共40个按键，其中36个按键用来显示高中低音的1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7的36个音调，其它4个按键可以随意的播放已存歌曲）。

（3）产生外部中断的系统：它由两个四输入与非门74LS20和一个两输入或非门74LS02组成，把矩阵的五行与与非门74LS20和或非门74LS02相接后接在了单片机的P3.2口，下降沿触发产生中断INT0。

单片机课程设计——简易电子琴

显示模块的种类：LCD、LED、 OLED等
显示模块的接口：I2C、SPI、 UART等
显示模块的编程：编写显示模块的驱动程序，实现与单片机的通信和显示功能
简易电子琴的功能扩展
增加曲目存储功能
曲目存储：将用户弹奏的曲目存储在单片机中，方便用户随时回放
曲目管理：用户可以对存储的曲目进行管理，如删除、修改、排序等
单片机通过控制电子琴的音量、音色等参数，实现音色的变化和音量的调节单片机还可以通过控制电子琴的LED显示模块，实现音符的显示和节奏的指示
按键检测与处理
检测原理：通过按键按下时产生的电信号变化进行检测处理方法：将检测到的电信号转换为数字信号，通过单片机进行处理处理流程：按键按下→电信号变化→数字信号转换→单片机处理处理结果：根据处理结果，控制电子琴的音色、音高、音量等参数
优化按键检测算法，提高响应速度
采用中断方式，减少CPU占用率
优化按键扫描算法，提高按键检测准确性
增加按键防抖功能，避免误操作
改进音乐播放效果
优化音色：增加音色种类，提高音质
改善音质：采用更高品质的音频芯片，提高音质
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
调整音量：增加音量调节功能，满足不同需求
单片机课程设计——简易电子琴
汇报人：
单击输入目录标题单片机基础知识简易电子琴系统设计单片机与简易电子琴的结合简易电子琴的功能扩展简易电子琴的优化与改进

51单片机简易电子琴设计

2、熟悉8051单片机的内部结构和功能，合理使用其内部寄存器，能够完成相关软件编程设计工作。
3、为实现预期功能，能够对系统进行快速的调试，并能够对出现的功能故障进行分析，及时修改相关软件。
4、对软件编程、排错调试、相关软件的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
5、理解音乐产生的原理、以及单片机内部定时器的溢出中断编程方法。
二、系统整体方案：
系统整体安排如下： • 按下S1键发出1的声音。 • 按下S2键发出2的声音。 • 按下S3键发出3的声音。 • 按下S4键发出4的声音。 • 8051单片机根据不同的键产生不同的乐曲音符。系统整体软件结构
框图如下：
三、原理说明
1、频率、声音的实现和产生
单片机的频率和声音输出的原理是，利用琴键控制定时器的开中断和闭中断，即实现发音和闭音。在此期间通过对定时器的定时时间进行控制来产生不同频率的方波，使蜂鸣器发出不同音阶的声音。把相应琴键对应的音符变换为定常数，作为数据表格存放在储存器中。由程序查表得到定时常数，用以控制定时器产生方波的频率。但下一个键按下时，再查一下此琴键所对应音符的定时常数。依次进行下去，就可以了。
之所以选用单片机制作电子琴为选题，目的在于从日常生活能接触到的细微处着手，通过理论与实践的结合，更明确自己的所学所用，也在实践中发现理论的不足，对目前广泛应用的单片机有了更加理性化和感性化的认识，使理论和实践相得益彰。

电子琴单片机课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 学生能理解电子琴单片机的基本原理，掌握其结构与功能。

2. 学生能掌握电子琴单片机编程的基本方法，包括音符、节奏和音量的控制。

3. 学生能了解电子琴单片机在音乐制作与自动化控制中的应用。

技能目标：

1. 学生能运用所学的知识，独立完成电子琴单片机的编程与调试。

2. 学生能在团队合作中发挥自己的专长，共同完成具有一定难度的电子琴单片机项目。

3. 学生能运用电子琴单片机创作简单的音乐作品，并进行演奏。

情感态度价值观目标：

1. 学生通过学习电子琴单片机课程，培养对音乐和电子技术的兴趣，提高创新意识和动手能力。

2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作，培养团队精神和责任感。

3. 学生能够认识到电子琴单片机在现代音乐产业中的重要性，激发对科技改变生活的探索热情。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的电子技术基础和音乐素养，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自学能力和团队协作能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探索，鼓励学生创新，关注学生的个体差异，提高学生的综合素质。通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，实现课程目标的达成。

二、教学内容

本课程教学内容主要包括以下几部分：

1. 电子琴单片机原理：介绍电子琴单片机的基本构成、工作原理和功能特点，使学生了解电子琴单片机在音乐领域的应用。

教学内容：

- 电子琴单片机的结构组成

- 工作原理与功能特点

基于单片机的简易电子琴设计

V c c

E A

R S T

G N D

X 1

X 2

P1.0

P1.1

2P1.2

3P1.3

4P1.4

5P1.5

6P1.6

7P1.7

8P3.0/RXD

10P3.1/TXD

11P3.2/INT0

12P3.3/INT1

13P3.4/T0

14P3.5/T1

15P3.6/WR

16P3.7/RD

17P0.0/AD0

P0.1/AD1

38P0.2/AD2

37P0.3/AD3

36P0.4/AD4

35P0.5/AD5

34P0.6/AD6

33P0.7/AD7

ALE 30PSEN

29P2.7/A15

28P2.6/A14

27P2.5/A13

26P2.4/A12

25P2.3/A11

24P2.2/A10

23P2.1/A9

22P2.0/A821U1

AT89S51

10K R210K

R310K

Y112MHz

30pF C630pF

2345678P1

HEADER 8S1

SW -PB

S10

SW -PB

S11

SW -PB

S12

SW -PB

S13SW -PB

S14SW -PB

S15SW -PB

S16SW -PB

C110uF

VCC

Vcc 6

IN+3

IN-2

BY PASS

V O UT 5GA IN 1GA IN 8GN D

LM386

10uF C3

0.1uF VCC

R410K

C50.1uF

LS1

扬声器

CR4CR3CR2CR1BR4BR3BR2BR1

C R 4

基于51单片机的电子琴设计课程设计

单片机原理》课程设计

前言

本课程设计旨在通过基于51单片机的电子琴设计，加深

学生对单片机原理的理解和应用。在本设计中，我们将介绍电子琴的设计要求、所用设备及软件以及总体设计方案。随后，我们将详细介绍系统硬件设计中琴键控制电路、音频功放电路、时钟-复位电路和LED显示电路的设计。

第1章基于51单片机的电子琴设计

1.1 电子琴的设计要求

在电子琴的设计中，我们需要考虑琴键数量、音频输出质量、电源电压和外部接口等因素。在本设计中，我们将采用

25个琴键，保证音频输出质量和电源电压稳定，并提供外部

接口以便于扩展和调试。

1.2 电子琴设计所用设备及软件

在本设计中，我们将使用51单片机、琴键、音频功放、时钟、LED显示器等设备，并使用Keil C51编译器进行软件开发。

1.3 总体设计方案

在总体设计方案中，我们将采用按键扫描方式实现琴键控制，使用PWM技术实现音频输出，使用外部晶振提供时钟信号，并使用LED显示器显示琴键状态。

第2章系统硬件设计

2.1 琴键控制电路

在琴键控制电路中，我们将采用矩阵按键扫描方式，通过51单片机的IO口进行扫描和检测。同时，我们还将使用电容式触摸开关来实现琴键的触发。

2.2 音频功放电路

在音频功放电路中，我们将采用TDA7297芯片作为功放，通过PWM技术实现音频输出，并通过滤波电路滤除杂音和谐波。

2.3 时钟-复位电路

在时钟-复位电路中，我们将采用12MHz晶振作为时钟源，并使用复位电路确保系统在上电时能够正确运行。

2.4 LED显示电路

基于单片机的电子琴课程设计

本科课程设计

课程名称：单片机原理与接口技术设计项目：简易电子琴设计

实验地点：跨越机房

专业班级：通信0901 学号：

学生姓名：田野

同组人：李刚瑛梁邦爽

指导教师：武娟萍

2012年05月26日

一、设计目的

AT89C51,蜂鸣器，PNP型三极管，晶振，独立按键

三、总体设计方案

1．设计思路

2.电路总设计框图如图1：

图1 电路总设计框图

3．音频放大电路

图2 音频放大电路

4．音乐播放电路