实验一 多功能电子琴实验报告

题目：多功能电子琴设计

课程：复杂电子线路综合设计专业：电子信息科学与技术班级：电子信息

学号：

姓名：

指导老师：

完成日期：

目录

1.引言************************************************************************1

2.设计要求*************************************************************1 2.1基本功能******************************************************1

2.2扩展功能******************************************************1

3.设计方案***********************************************************1 3.1多功能电子琴的功能介绍*********************1 3.2 电子琴的主要硬件电路*************************1

3.2.1 矩阵键盘***********************************************1

3.2.2复位电路*************************************************2

3.2.3功放电路**************************************************2

3.2.3.1 386概述***************************************2

3.2.3.2 386特性*************************************** 2

3.3 软件系统设计**********************************************3

4.设计成本**************************************************************4

5.方案样品测试***************************************************4

5.1技术参数*********************************************************4

6.使用说明**************************************************************4

7.设计的最终结果***********************************************5

1.引言

由于单片机有丰富的I/O口资源，每个I/O口除了可以做普通的输出/输入功能外，还具有第二功能。本实验只用到其第一功能，其中矩阵键盘工作方式采用查询工作方式。其中包括7个基本音符按键，4个选曲功能。功放采用LM386，LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点。单片机的复位功能采用外接按钮实现方便、可靠地复位。

2.设计要求

2.1基本功能

2.1.1．能够发出1、2、3、4、5、6、7等七个音符。

2.1.2．能播放存储的乐曲（至少4首）。

2.1.3．自动选曲。

2.2扩展功能

2.2.1．能模拟各种传统乐器如笛子、小号、双簧、风琴等的乐音。

2.2.2．能通过键盘演奏任意提供的乐曲（如“茉莉花”“生日快乐”等）。

2.2.

3. 录放音功能。

2.2.4．显示播放音乐歌词。

2.2.5. 其他功能。

3.设计方案

3.1多功能电子琴的功能介绍

利用单片机的PA口实现按键功能，采用查询方式识别那个按键有效，从而发出相应的命令。利用PC0实现语音的输出，使用扬声器为声音输出设备。

3.2电子琴的主要硬件电路

3.2.1矩阵键盘

图1 矩阵键盘

矩阵键盘产生七个音符和选曲功能

3.2.2复位电路

图2 复位按键

3.2.3功放电路

图3 输出设备

输出设备利用LM386 ，下面解说有关LM386的技术参数

3.2.3.1 386概述

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在 1 脚和8 脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它

的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场 合。 LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。

3.2.3.2 386特性

静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电。 工作电压范围宽,4-12V or 5-18V 。 外围元件少。

电压增益可调,20-200。 低失真度。

3.3 软件系统设计

3.3.1 软件设计 1. 利用单片机的定时器1的普通模式来产生音符的频率, 2. 1 ~ 7音符对应的频率表 3. 定时器1的计数初值的计算公式 计数初值：65536 - 500000 / f

4，利用延时函数来表示节拍的长度

设计流程图：

C 调音符 .

1

#

.

1

.

2

#

.

2

.

3

.

4

#

.

4

.

5

#

.

5

.

6

#

.

6

.

7

频率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494 TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0B C 调音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7 频率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987 TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5

FDC7 FDE7

FE05

C 调音符

.

1

#

.1

.

2

#

.2

.

3

.

4

#

.4

.

5

#

.5

.

6

#

.6

.

7

频率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971 TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02