基于51单片机的电子琴课程设计
（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。
⼆．功能需求1.能够实现基本的琴键功能即每按下⼀个琴键，单⽚机能够检测到键盘的按键，并根据按键的位置，通过程序来控制，使蜂鸣器发出不同频率（⾳调）的声⾳，声⾳延迟⼀段时间，等到按键放开后，声⾳停⽌。
然后再继续扫描，看是否有键按下，如此循环下去，即可实现基本的琴键功能。
基于51单片机的电子琴设计
基于51单片机的电子琴设计
0 引言随着计算机在社会各领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向
深入，同时带动着工业、农业、商业、家电以及玩具的日新月异更新，极大地
提高了电子电路及系统设计质量和效率。
本设计是以主控芯片STC89C5l 为中
心器件，辅以小键盘、LCD 显示和功放电路及扬声器等来设计电子琴系统。
同
时详细论述了该系统的设计过程及关键技术。
1 系统硬件组成电子琴的控制电路分为单片机STC89C51、工作指示LED、LCD 显示器、按键输入、喇叭接口等几部分。
其硬件电路结构框图如图
1 所示。
1．1 单片机STC89C51 简介STC 单片机是一款增强型5l 单片机，完全兼容MCS-51。
STC89C51 可以代替AT89C51，而且功能更强，速度更快，寿命更长，价格更低。
该单片机具有40 个引脚，采用双列直插DIP-40 封装。
STC89C51 可以完成ISP 在线编程功能，而AT89C51 则不能。
因此，将
AT89C51 中的程序直接烧录到STC89C51 中后，STC89C5l 就可以代替
AT89C51 直接工作。
STC 推出的系列51 单片机芯片全面兼容其它51 单片机。
STC89C51 内部有E2PROM，可以在程序中修改，而且断电不丢失数据。
此外，还增加了两级中断优先级等等，STC89 系列单片机的基本特性如图2 所示。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
基于51型单片机的十六音键电子琴设计
基于单片机的十六音键电子琴设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于51单片机的16键电子琴课程设计报告
PROTEUS
绘制硬件电路图、数字仿真
Micrｏsoft Visio
绘制程序流图与框图
１、3、2设计思路
（1)功能按键触发外部中断,以完成不同曲目得得切换。
(2)设置定时器产生不同频率得方波，I/O口输出，经功放后扬声器发声．
(3）采用4×4矩阵键盘弹奏16个音（低XI到高DO)。
2、电子琴得设计方案及原理
在此次课设中,我学到了很多，也通过不断纠正自己得错误,意识到自身得不足,我对知识得掌握还没有实现深层次得理解记忆，我相信这些教训都为我以后得学习奠定了良好得基础,时刻牢记团队合作、坚持与努力得重要性.
参考文献
［１］王思明,张金敏,苟军年、单片机原理及应用系统设计[M]、北京：人民邮电出版社,2００8、
1、2设计要求
本设计主要就是用AＴ89C52单片机为核心控制元件，设计一个微缩版得电子琴。单片机与按键构成主控制模块,在主控制模块上设置有9个按键,分别达成不同目标。本系统主要为了完成电子琴得三大功能：电子琴弹奏与音乐播放及录音。
1、3电子琴设计方法
1、3、１设计工具
表1软件简介
软件名称
设计作用
KｅilｕVisiｏn４
3、1琴键控制电路
琴键控制电路作为人机联系得输入部分,也就是间接控制数码显示与音频功放得重要组成部分.键盘按照连接方式可以分为独立式与矩阵式键盘两类。
3、1、1矩阵式键盘
如图2所示为4X４矩阵式键盘电路,由一个4Ｘ4得行、列结构可以构成一个1６个按键键盘.
矩阵中无按键按下时,行线为高电平;当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连得列线得电平决定。列线得电平如果为低，则行线电平为低；列线得电平如果为高，则行线得电平也为高,这就是识别按键就是否按下得关键所在．
基于51单片机的电子琴设计课程设计
目录前言 (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。
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基于51单⽚机的简易电⼦琴设计⼀、设计任务及要求1、在该简易电⼦琴设计中,设置8个按键，8个按键可以发出do、re、mi、fa、sol、la、si、Do 8个⾳阶。
2、设计三个拨码开关，三个拨码开关可以调节⾼⾳、中⾳、低⾳三个⾳调。
3、画出电路的总体⽅框图和电路原理图。
⼆、设计原理⾳乐由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组合，构成我们想要的⾳乐。
简易电⼦琴是摁下拨码开关时，单⽚机AT89C51会发出声⾳，声⾳从P1.0端⼝经过LM386，经过放⼤以后传⼊喇叭。
声⾳主要是经过单⽚机4×4矩阵键盘的按键产⽣，这⾥只⽤到8个按键来产⽣⾼中低的8个⾳阶，来产⽣do re mi fa sol la si Do。
下⾯是计数初值：三、设计⽅案本次设计的电⼦琴主要是利⽤AT89C51单⽚机为核⼼控制元件，同时还包括键盘、拨码开关和扬声器等控制模块，由键盘选择⼋个⾳阶。
1、电路原理图的总体设计总体电路需要c51单⽚机⼀⽚，⾳乐按键及喇叭等外围电路，要进⾏⾳调控制和⾳频放⼤，设计好的电路图如下图所⽰：2、键盘控制模块的设计矩阵按键部分由8个轻触按键按照2⾏4列排列，连接到P3端⼝。
将⾏线所接的单⽚机的I/O⼝作为输出端，⽽列线所接的I/O,则作为输⼊。
⾏线输出是低电平，有健按下，则输⼊线就会被拉低，这样，通过读输⼊线的状态就可得知是否有键按下。
3、键盘消抖当⽤⼿按下⼀个键时，如图所⽰，往往按键在闭合位置和断开位置之间跳⼏下才稳定到闭合状态的情况；在释放⼀个键时，也回会出现类似的情况。
这就是抖动。
抖动的持续时间随键盘材料和操作员⽽异，不过通常总是不⼤于10ms。
⽤软件⽅法可以很容易地解决抖动问题，这就是通过延迟10ms来等待抖动消失，此后再读⼊键盘码。
⼀个单⽚机⼯作于12M晶振，它的时钟周期是1/12（微秒）。
它的⼀个机器周期是12*（1/12）也就是1微秒。
基于51单片机实现的电子琴设计
目录摘要 (3)Abstract (3)1绪论 (4)1.1背景 (4)1.2目的 (4)1.3 意义 (4)1.4基本理论依据和主要工作内容 (4)2 设计方案简述 (6)2.1键盘模块 (6)2.2发声模块 (6)2.3 8X8点阵显示模块 (6)2.4系统技术指标和预期功能 (7)3 详细设计 (8)3.1主要IC芯片介绍 (8)3.2硬件设计 (11)4 设计结果及分析 (19)4.1 测试 (19)5总结 (20)参考文献 (21)附录主要程序代码 (22)摘要单片机的应用已经越来越贴近生活，用单片机来实现一些电子设计也变得容易起来。
本设计阐述的主要内容是一种基于51 单片机的电子琴的设计，其核心芯片AT89S52 单片机，内部电路包括4X4行列式键盘模块、音频放大模块和8X8LED点阵显示模块，本系统运行稳定，功能较为完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用价值。
对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字和简单图形，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。
电子乐器的结构较为复杂，音源是由晶体管产生的电振动，并通过音色回路而产生各种音色；同时由周波数调制产生颤音效果，由振幅调制产生各种乐器的音效。
关键词：AT89S52单片机；音频放大模块；8X8点阵AbstractIts applications have become increasingly close to life, with a single chip to achieve a number of electronic design is becoming simpler. The main elements of the design described is based on 51 single-chip, the flower design, the core chip AT89S52 microcontroller Internal circuit including the 4X4 determinant keyboard module, audio amplifier module and 8X8LED dot matrix display module, the system is stable, function better, control system reliability, higher cost and so on, has some practical value. For those who need to display the amount of information is small, resolution is not high, they need to make the occasion a relatively low cost, using large and small screen, LED dot matrix display is more economical, and he can display characters, numbers and simple graphics, display brightness higher and lower demands on the environmental conditions. : The structure of more complex electronic instruments, the source is generated by the transistor electrical vibration, and sound loops generated by a variety of tone; also modulated by the frequency to produce vibrato effects, generated by the amplitude modulated sounds of various instruments.Keywords：AT89S52 Microcontroller；Audio Amplifier Module；8X8 matrix1绪论1.1背景单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU，RAM，ROM，定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成了芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机(single chipmicrocomputer).它拥有优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点.主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面,并且取得了显著的成果。
基于51单片机的电子琴设计
以下内容根据各专业特点自行确定（如条件、资料、内容、任务、进度安排及要求等）：1.设计主要内容及要求基于单片机的简易电子琴的设计。
1）简要说明用单片机设计出一个简易电子琴。
此电子琴完成产生中音Do到高音Do的8个音阶功能。
2）任务和要求设计一个简易电子琴，该电子琴基本功能：通过本系统的扬声器产生从中音Do到高音Do的8个音阶。
实现的具体要求：首先设置8个按键分别连到单片机的I/O口，通过按键按下改变单片机I/O口的电平，其次根据单片机检测到I/O口上的信号，在某个I/O 引脚输出不同频率的方波，最后此方波最后输出到扬声器中。
对于此题目学生首先研究不同音阶所对应的输出频率，根据所研究的内容，完成延时模块的设计、按键检测模块和波形输出模块的设计。
3）训练目标熟练使用Keil开发环境，具备使用C语言编写单片机程序的初步能力，通过完成本课题的软硬件设计，使同学们了解单片机实例的整个开发流程。
2.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求1）课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。
2）学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。
课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。
应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。
3）说明书（论文）手写或打印均可。
手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。
4）课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。
3.时间进度安排；III摘要随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，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。
我们对于电子琴如何实现其功能，如声音强弱控制、节拍器、自动放音功能等等也很好奇。
基于51单片机的电子琴设计
目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章方案论证 (2)2.1 控制模块选择方案 (2)2.2按键选择方案 (2)第3章系统硬件设计及说明 (3)3.1系统组成及总体框图 (3)3.2元件简介 (3)3.2.1 AT89S52 (3)3.2.2 LM386 (5)3.2.3 LED数码管 (7)3.3显示电路 (8)3.4 各功能模块原理图 (9)3.4.1 AT89S52模块电路原理图 (9)3.4.2键盘扫描模块电路原理图 (10)3.4.3数码管显示模块电路原理图 (10)3.4.4音频处理模块电路原理图 (11)3.4.5电源模块电路原理图 (11)第4章系统软件设计 (12)4.1音乐相关知识 (12)4.2如何用单片机实现音乐的节拍 (12)4.3如何用单片机产生音频脉冲 (12)4.4系统总体功能流程图 (13)第5章电路仿真 (17)5.1 ISIS软件介绍 (17)5.2 仿真图 (17)5.3 仿真图介绍 (18)第6章PCB印制板制作 (19)6.1 印制板制作的要求 (19)6.2印制电路板图 (19)第7章系统调试 (20)7.1软件仿真调试 (20)7.2软件调试 (20)第8章调试结论 (21)第9章参考文献答谢辞附录1：元器件清单附录2：主要电路原理图附录3：程序摘要微型电子琴的设计以AT89S52单片机作为系统的核心控制部分，通过制作硬件电路和软件的设计编写，然后进行软硬件的调试运行，最终达到设计电路的乐器演奏、点歌、存储及显示功能。
设计中应用中断系统和定时/计数原理控制演奏器发声，对音乐发生所必须确定的音符和节拍分别用程序语言实现。
可以用它来弹奏和播放乐曲。
特点是设计思路简单、清晰，成本低。
关键词：单片机电子琴AT89S52AbstractThe design takes 89S52 MCU as the core of system's control section . In order to achieve the effect of the circuit that performancing the musical instrument，requesting a song，the function of the memory and demonstration，we can carry on software and hardware's debugging through manufacturing hardware circuit and compiling the software's design . The design applies the principle of the interruption system and fixed time/the counting to performance sound production，and according to the program language to realize the separation of the note and time at the same time. We can use it to play with the broadcast music. And the best advantage is this design is simply and clear .Key words: MCU electronicorgan AT89S52第1章前言1.1 系统开发背景单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，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。
51单片机简易电子琴设计
51单片机简易电子琴设计(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--毕业设计（论文）课题名称：指导教师：系别：专业：班级：姓名：摘要音乐一直都是人类情感表达的一个重要媒介，随着社会的进步与发展，音乐在人类的生活与学习中的作用越发不可忽视。
电子琴也是实现播放音乐的一个途径。
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，它在音乐演奏中已成为不可缺少的一部分。
单片机是一个具有功能强大和编程灵活性的控制器，它已广泛应用于现代人们的生活中，扮演着重要的角色。
本设计主要是使用AT89C51单片机及单片机C语言，用AT89S51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。
在PROTEUS仿真平台上实现功能仿真，同时还增加了音乐播放功能。
本文中给出了该系统设计的硬件电路，软件设计等。
其次，详细阐述了程序的各个模块和实现过程。
本设计具有硬件电路简单、功能完善、控制可靠、运行稳定等特点，具有一定的实用性。
关键词: 单片机；电子琴；PROTEUS；KEIL；C语言1.引言单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，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。
它的应用必定导致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一项重大课题。
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。
简易电子琴是电声乐队的中坚力量，常用于独奏主旋律并伴以丰富的和声。
还常作为独奏乐器出现，具有鲜明时代特色。
但电子琴的局限性也是十分明显：旋律与和声缺乏音量变化，过于协和、单一；在模仿各类馆、弦乐器时，音色还不够逼真，模仿提琴类乐器的音色时，失真度更大，还需要不断改进。
基于c51单片机的电子琴设计
设计任务：1利用MCS-51单片机设计音乐演奏的硬件电路2利用C51或者汇编语言实现软件设计。
3利用proteus进行仿真具体功能：1.按键发音（eg：按下1，发出do的音，按下2，发出re的音……）2.按下功能键X，自动播放诸如《生日快乐》等简易歌曲（选做）#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint code tab[]={64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65010,65058,65110,65157,65178,};uchar code shuzhi[4][4]={0x11,0x21,0x41,0x81,0x12,0x22,0x42,0x82,0x14,0x24,0x44,0x84,0x18,0x28,0x48,0x88};sbit P20=P2^0;uchar STH0;uchar STL0;void delay(void){uchar x;for (x=300;x>0;x--);}/*uchar getkey(void){uchar scancode,tmpcode;if((P1&0xf0)==0xf0)return(0);scancode=0xfe;while((scancode&0x10)!=0){P1=scancode;if((P1&0xf0)==0xf0){tmpcode=(P1&0xf0)|0x0f;return((~scancode)+(~tmpcode));}else scancode=(scancode<<1)|0x01;}} */uchar getkey(void){uchar temp,temp1,i,j;/*delay(100);*/P1=0xf0;temp=P1;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){switch(temp){case 0xe0:i=0;break;case 0xd0:i=1;break;case 0xb0:i=2;break;case 0x70:i=3;break;}P1=0x0f;temp1=P1;temp1=temp1&0x0f;switch(temp1){case 0x0e:j=0;break;case 0x0d:j=1;break;case 0x0b:j=2;break;case 0x07:j=3;break;}return(shuzhi[i][j]);}}void time0_int(void) interrupt 1 using 0 {TH0=STH0;TL0=STL0;P20=~P20;}void main(){uchar key,k;TMOD=0x01;ET0=1;EA=1;while(1){P1=0xf0;if((P1&0xf0)!=0xf0){delay();if((P1&0xf0)!=0xf0){key=getkey();switch(key){case 0x11:k=0;break;case 0x21:k=1;break;case 0x41:k=2;break;case 0x81:k=3;break;case 0x12:k=4;break;case 0x22:k=5;break;case 0x42:k=6;break;case 0x82:k=7;break;case 0x14:k=8;break;case 0x24:k=9;break;case 0x44:k=10;break;case 0x84:k=11;break;case 0x18:k=12;break;case 0x28:k=13;break;case 0x48:k=14;break;case 0x88:k=15;break;default:break;}P20=~P20;STH0=tab[k]/256; STL0=tab[k]%256; TR0=1;P1=0xf0;while((P1&0xf0)!=0xf0){P1=0xf0;}TR0=0;}}}}。
基于51单片机电子琴设计课程设计
基于51单片机电子琴设计课程设计
“基于51单片机电子琴设计课程设计”是一门介绍如何使用51单片机设计电子琴的课程。
本课程主要以51单片机为核心，以硬件电路、基础电路、信号处理程序及计算机软件为基础，介绍如何设计和控制电子琴原理，包括电子琴合成器、音源和操控器等技术知识。
课程通过理论讲解、硬件示范和软件实践的方式，引导学生搭建51单片机电子琴，并运用51专有语言和C语言，将单片机程序下载到电子琴中，实现声音的发出以及控制功能。
同时，学生还能学习电子琴软件仿真技术，理解电子琴的构造及琴键按钮的控制原理，掌握电子琴的基本程序，掌握电子琴的发声装置的设计等。
本课程旨在让学生掌握单片机电子琴的原理，熟悉信号处理程序和计算机存储系统，掌握原理及应用实践。
学生可以通过实践学习基础电路结构，了解单片机操作原理和程序编写应用，也可以运用所学知识及联系实际应用，完成不同功能需求的电子琴设计、系统设计及控制。
从而为建立有趣、实用的小型电子产品奠定基础。
经过本课程的学习，学生可以比较熟练的设计出基于51单片机的电子琴系统，实现基本的功能及控制，熟悉电子琴原理及程序设计，熟悉电子琴系统分析及调试。
另外，还可以运用计算机软件如Keil C51等，完成更复杂的电子琴程序设计，使学生掌握先进的电子琴设计技术，学会分析并解决实际的电子琴控制问题，进一步提升学生的学习能力和职业发展能力。
51单片机简易电子琴设计
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。
四、模块描述
1、键盘模块： 本系统采用独立式键盘S1、S2、S3、S4。结构框图如下：
S1
S1
S2
S2
S3
Hale Waihona Puke S3S4S4
2、蜂鸣器模块：
按下不同的键，蜂鸣器会发出不同的音乐。结构框图如下：
五、主程序流程图
六、操作说明 将编好的电子琴的程序导入到单片机AT89S51上，按下 S1键，此时蜂鸣器发出的声音为1的声音；再依次按下S2、 S3、S4键，蜂鸣器会依次发出2、3、4的声音。
用定时器T0方式1来产生琴键对应音符的频率的方波，由 P1．1输出蜂鸣器。
2、音符频率表如下：
3、键盘的方案选择
此系统琴键输入是通过独立式键盘来实现的。 由于8051单片机的八为I/O口足以能实现控制各音阶 的输出，并且独立式键盘的编程容易易懂，结构简单， 实现起来方便，而且每个按键独立占有一根I/O接口 线，每个I/O接口线工作状态互不影响，所以采用独 立式键盘。P3.0～P3.3口分别对应S1、S2、S3、S4。
完整版基于51单片机简易电子琴设计
中国信息大学设计（论文）说明书第1页共14页电子琴的设计1课题背景单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它拥有高性能、高速度、体积小、价格廉价、牢固可靠、应用广泛的特点。
他的应用必然以致传统的控制技术从根本上发生改革。
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要课题。
电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新式的键盘乐器。
它在现代音乐扮演重要的角色，单片机拥有富强的控制功能和灵便的编程实现特点，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可以取代的一部分。
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 8 个按键，和一个复位按键。
主要对使用单片机设计简单电子琴进行了解析，并介绍了鉴于单片机电子琴硬件的组成。
利用单片机产生不同样频率来获得我们要求的音阶，最后可随意弹奏要表达的音符。
而且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。
一首音乐是好多不同样的音阶组成的，而每个音阶对应着不同样的频率，这样我们就可以利用不同样的频率的组合，组成我们想演奏的那首曲目。
自然对于单片机来产生不同样的频率特别方便，我们可以利用单片机的准时 / 计数器 T0 来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。
一 .任务要求与整体设计方案设计任务与要求利用所给键盘的 1，2，3，4，5，6，7，8 八个键，可以发出 7 个不同样的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按其余键则发别的一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，尔后单片机的准时器启动，发出必然频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。
若是在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。
基于51单片机的电子琴设计
基于51单片机的电子琴设计随着科技的不断发展，单片机技术已经成为了现代电子设备中的重要组成部分。
51单片机作为一种广泛应用的单片机系列，具有高性能、低功耗、高集成度等特点，被广泛应用于各种嵌入式系统开发中。
本文将介绍一种基于51单片机的电子琴设计。
一、系统硬件设计1、单片机选择本设计选用AT89C51单片机作为主控制器，AT89C51是一种低功耗、高性能的8位单片机，具有4K字节的可编程存储器和128字节的RAM，同时具有丰富的外设接口，如UART、SPI、I2C等。
2、电子琴设计电子琴采用8×8 LED点阵作为输出设备，通过单片机控制点阵的亮灭状态来展示音乐波形。
具体实现方式是将音频信号通过一个运放放大器放大，然后将其输入到LED点阵中，通过控制点阵的亮灭状态来展示音乐的波形。
3、存储模块设计为了实现电子琴曲目的存储和播放，本设计选用了一块AT24C02 EEPROM芯片作为存储设备。
AT24C02是一种串行E2PROM存储器，容量为256字节，可以通过I2C总线与单片机进行通信。
将曲目信息存储在AT24C02中，可以实现曲目的存储和播放功能。
4、按键模块设计本设计采用4×4矩阵键盘作为输入设备，通过扫描按键状态来实现音符的选择和节奏控制。
矩阵键盘的行线连接到单片机的P1口，列线连接到P2口，通过检测行列组合的变化来确定按下的键位。
二、系统软件设计1、音符解码本设计采用MIDI音符编码方式来存储和播放曲目信息。
在解码过程中，根据音符的频率和持续时间计算出对应的音高和节奏信息，然后将其用于驱动电子琴的输出设备展示音乐的波形。
2、演奏控制为了实现节奏控制，本设计采用了一种基于时间间隔的演奏方式。
在演奏过程中，单片机根据设定的节奏间隔时间来触发音符输出，从而实现对节奏的控制。
同时，为了实现曲目的停止和播放功能，我们需要在软件中加入相应的控制逻辑。
3、存储和播放在软件设计中，我们需要实现将曲目信息存储到AT24C02中以及从AT24C02中读取曲目信息的功能。
基于单片机的电子琴课程设计报告
基于单片机的电子琴课程设计报告课程名称单片机原理及应用设计题目电子琴的设计专业班级自动化1041姓名赵伟学号 1004421112指导教师蔡长青起止时间 2013.6.24-2011.7.12成绩评定考核设计设计综合答辩内容表现报告评定成绩电气与信息学院12/13学年第二学期《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书指导教师:蔡长青班级:自动化1041、2班地点:机房、单片机实验室(实训中心415)课程设计题目:基于51单片机原理的电子琴的设计一、课程设计目的1. 灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计，到PCB制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。
2. 能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3. 独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
二、课程设计内容(包括技术指标)本设计主要任务是设计一简易电子琴，利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7七个键，能够发出1，2，3，4，5，6，7等7个音符，具有一般演奏功能，同时利用第八个键具有自动播放已存曲目功能。
1. 电子琴及串口原理图的设计、PCB板的制作、焊接。
特别在焊接过程中认真、仔细，避免缺焊、漏焊。
2. 频率初值的计算。
会计算脉冲值与频率的关系。
正确计算出各音阶所对应的频率的初值。
3. 电子琴的工作过程分析。
(1)初始化过程启动时，首先是对定时器T0 进行初始化，设定它的工作状态，对于本系统将T0 设定为工作方式1;(2)按键检测过程初始化完成后，是判断是否有键按下，如果没有按键按下，则继续判断，如果有按键按下，延时一段时间在判断是否有键按下，若无按键按下返回继续判断，若确实有键按下则判断是哪个键按下;(3)声音播放过程根据按键的功能将计数初值装入定时器T0 、T1中中并启动T0 、T1，当T0定时完毕后，重新装入计数初值继续定时并将P3(3取反，再次定时完毕后再一次的装入计数初值继续定时并将P3(3取反，一直循环此操作直到按键释放为止，按键释放后停止T0工作并再次判断是否又有按键按下，并继续执行以前的过程。
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它是以单片机作为主控核心，设置键盘、蜂鸣器等外围器件；另外还用到一些简单器件如：两位数码管，和NPN型三极管及电阻等。
利用按键实现音符和音调的输入；两位的数码管进行被操作的按键显示；用NPN型三极管8550实现低音频功率放大；最后用蜂鸣器进行播放“送别”。
本设计硬件部分主要由最小系统，按键系统模块、数码管显示模块和蜂鸣器模块组成。
其软件部分主要有主程序模块、定时中断程序、定时计数程序、显示程序。
实现电子琴发声控制系统；要求电路实现如下功能：
利用蜂鸣器作为发声部件，两个数码管作为显示部件，设置10个按键，实现高音、中音、低音的1、2、3、4、5、6、7的发音。
并在存储一首歌曲的内容，可以实现自动播放。
说明：单片机的工作时钟频率为11.0592MHz。
音乐是有由不同的音阶组成的，而不同的音阶又是由不同的频率发出的，那么利用不同的频率，就可以发出不同的音乐了。
采用AT89S52单片机作为主控芯片，设置键盘、蜂鸣器等外围器件，另外还用到一些简单器件如：两位数码管，和NPN型三极管及电阻等。
利用按键实现音符和音调的输入；两位的数码管进行被操作的按键显示；用NPN型三极管
2.3.1 时钟电路
单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。
通常在引脚XTALl 和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，结构图2 中X1、C1、C2。
可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率的石英晶体，补偿电容通常选择30pF左右的瓷片电容。
图2、时钟电路
2.3.2复位电路
单片机小系统常采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。
上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。
手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。
其结构如下图。
上电自动复位通过电容C3充电来实现。
手动按键复位是通过按键将电阻R1与VCC 接通来实现。
图3、复位电路
2.4 原理框图
本系统有主控芯片89S52、发音单元、显示模块、按键模块组成。
89S52单片机
按键
模块
发音单元
显示模块
图4、原理框图
2.5显示部分设计 2.5.1数码显示方式
数码显示有静态显示方式与动态显示方式两种。
工作在静态显示方式时，数
码管的位线与电源一直相连，数码管中的二极管均处于通电状态，即在静态工作方式下，显示电路中数码管的位选线是同时选通，而数码管的段选线是独立输入。
2.5.2八位数码管的结构
为了显示字符，要为 LED 显示器段码，除了组成8字形的字符的 7段，另加上1个小数点位，共计8段，因此提供给 LED 显示器的显示段码为1个字节。
图5、数码管电路
图6、独立式键盘电路图
3.1.2 系统总体功能流程图
开始
初始化T0自动播放键按
下
键盘扫描程序
bo++
音阶键按下
得到高中低三种方式
判断P0口输入，设定键值
键值不为0
根据7个键值和工作方式确定
T0值
启动T0
选择数码管1显示工作方式选择数码管2显示7个音调，发出对应声音
关闭声音
播放内部存储音乐
Bo/2==0
N
Y
Y
N
Y
N
3.2.1发音原理
若要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），再将此周期除以2，即为半周期的时间。
利用定时器计时半周期时间，每当计时终止后就将P1.0反相，然后重复计时再反相。
就可在P1.0引脚上得到此频率的脉冲。
利用AT89C51的内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶。
如下图所示，发音电路是由蜂鸣器、三极管、上拉电阻构成。
由三极管来驱动扬声器发音的，同时加上拉电阻增强驱动电流，提高驱动能力。
图7、独立式键盘电路图
初始化设定yinjie=1,即方式为
中音
高音选择按下
yinjie=2开始
设定yinjie=2
判断工作方式
yinjie=0
判断yinjie 值判断yinjie 值
设定yinjie=0
低音选择按下
N
Y
N Y
N
开始
开中断并设定工作方式寄存
器
进入中断
根据乐谱在数组中查找相应
音律
给定时器T0赋值
自动播放键按
下
根据yinjie 和工作方式取值，并在数组中查找相应音律
有键按下
播放音乐
给定时器T0赋
值
播放键值对应的
音符
N
Y
进入中断
图10、播放子程序
附2 系统原理图。