电子琴课程设计

摘要

随着电子技术的发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，电子技术与音乐的结合正在不断加深。因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣。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。本文的主要内容是用AT89C51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值。

关键词：AT89C51矩阵键盘，LED显示管，扬声器。

目录

摘要 ....................................................... I 目录....................................................... II 1 引言.. (1)

1.1 研究背景及意义 (1)

1.2 研究现状和发展趋势 (1)

2 硬件设计 (2)

2.1 总体设计方案 (2)

2.2 电子琴组成原件的概述 (2)

3 软件设计 (4)

3.1 keil 软件的任务 (4)

3.2 proteus的界面实现 (6)

4 系统调试与实验 (7)

4.1 程序调试 (7)

4.2 硬件调试 (7)

5 总结 (8)

参考文献 (9)

1 引言

1.1 ：研究背景及意义

基于当前市场上的玩具市场需求量大，其中电子琴就是一个很好的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。鉴于传统电子琴可以用键盘上的“kO”到“k16”键演奏从低So到高DO等16个音，从而可以用来弹奏喜欢的乐曲。

该设计具有以下优点：

(1)可以随意弹奏想要表达的音乐；

(2)制作简单，成本低。

(3)比传统电子琴功能更完善。

1.2 研究现状和发展趋势

单片机出现的历史并不长，但发展十分迅猛，在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。目前单片机已用于工业控制、机电一体化设备、仪器仪表、信号处理、现代兵器、交通能源、商用设备、医疗设备及家用电器等各个领域，随着单片机性能的不断提高，它的应用将会更加广泛。

随着社会的进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分。电子琴及其音乐播放器是自弹音乐和播放储存音乐为一体。我们对于电子琴如何实现其功能，如音乐选择、声音强弱控制、自动放音功能等等也很好奇。

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。它在现代音乐扮演者重要的角色。随着发展我们对电子琴的要求越来越高，而随之诞生的便是电子琴与音乐播放器集一体的新型电子琴。

2硬件设计

2.1总体方案设计

本系统设计制作一个可演奏的电子琴。综合应用了两项设计。

（1）键盘矩阵识别。即矩阵扫描，显示当前按键。

（2）不同频率音符播放。可以通过按键控制16种发音。

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TO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正确即可。

方案设计如图所示。

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图2-1方案设计流程

2.2电子琴组成原件的概述：

2.2.1 AT89C51 :

AT89C51 是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory 的低电压，高性能CMOS位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制

造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和

闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 勺AT89C51是一种咼效微控制器，AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

图 2-2-1 AT89C51 结构

2.2.2矩阵式键盘：

首先判断键盘有无键按下，即把所有的行线均置为低电平，然后再检查各列 线的状态，若列线不全为高电平，则表示键盘中有键被按下；若列线全为高电平， 则表示键盘中无键被按下。

在确认有键被按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。 判断闭合键的位置，其 方法是依次将行线置于低电平，在逐行检查各列线的电平状态。 若某列为低，则 该列线与行线交叉处就是闭合的按键。

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P2.1/A9

P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12

P2.S/A13 P2.6/A14

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