基于AT89S52单片机的发声电子琴的课程设计
基于AT89C52单片机的简易电子琴设计报告
基于AT89C52单片机的简易电子琴设计报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《单片机原理及应用》期末课程设计题目：基于AT89C52单片机的简易电子琴专业:计算机科学与技术（非师范）目录第1节引言 (4)1。
1 单片机发音概述 (4)1.1.1 音调 (4)1。
1。
2 节拍 (7)1.1。
3单片机演奏音乐的方法 (8)1.2本次设计的任务和主要内容 (8)第2节系统的主要硬件电路的设计 (9)2.1单片机控制系统原理 (9)2.1.1芯片的选用 (9)2.1.2简易电子琴的组成框图 (10)2.1.3简易电子琴的proteus总体仿真图 (10)2.2单片机主机系统电路 (11)2.2.1时钟频率 (11)2.2.2晶振电路 (11)2.2.3键盘扫描 (12)2.2.4发音电路 (14)2.2.5供电及复位电路 (14)第3节系统的软件设计 (16)3.1主程序 (16)3.1.1主程序流程图 (16)3.1.2主程序 (17)3.2歌曲播放子程序 (24)3.3产生1/8拍延时子程序 (25)3.4发音子程序 (25)3.5延时子程序 (25)3.61/8拍周期表 (26)3.7延时参数表 (26)3.810ms延时子程序 (26)3.9中断服务子程序 (27)3.10音符参数表 (27)3.11计数器初值表 (27)3.12预存歌曲表《兰花草》 (27)第4节结束语 (29)参考文献 (30)基于AT89C52单片机的简易电子琴第1节引言随着生活水平的提高,在放松自己的同时又能提高各个方面的能力.学习和欣赏音乐可以在使人们得到放松的同时，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,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。
基于AT89C52单片机的简易电子琴设计毕业设计论文
3.1
图3-1电子琴系统原理框图
（1）LCD显示屏
LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，以此来达到控制住每个像素点偏振光出射与否从而达到显示的目的。自然界中的物质有气态、液态、固态三种型态。虽然液体分子质心的排列没有任何规律性，不过如果这些分子是扁形的，那么这些分子的分子指向就有可能具有规律性。因此人们就可以将液态再次细分成好多型态。液体直接称为分子方向没有规律性的液体，如果分子具有方向性的液体，那么就可以称它为为“液态晶体”，简称“液晶”。生活中的电视、手机绝大多数产品都属于液晶产品，因此，液晶对于人们的生活来说并不陌生。液晶是在1888年由奥地利植物学家莱尼茨尔（Reinitzer）发现的，是一种介于固体与液体之间且具有规则性分子排列的有机化合物。
4.2程序设计内容11
5．调试15
5.1 Proteus简介15
5.2 keil简介15
5.3仿真步骤17
6．总结19
单片机课程设计报告电子琴
单片机课程设计报告系别：学科专业：班级：姓名：指导老师：单片机课程设计题目——电子音乐盒设计摘要：该课程设计利用单片机AT89S52与LM386设计扬声器，外接一个喇叭可以发出声音。
关键字：单片机AT89S52 LM386一、设计目的、要求1.设计目的1）深入了解MCS—51系列单片机的功能以及应用，学会制作简单的扬声器。
2）了解扬声器工作原理。
3）了解“新年好”音乐的设计原理。
2.设计要求1）查阅资料，选择合适的设计方案。
2）设计完整的硬件电路图，给出设计说明及相关电路参数计算公式，并进行适当的误差分析。
3）设计软件流程图，并写出完整的程序，并加以适当的注解。
4）根据以上容写出完整课程设计报告。
二、硬件设计1.器件介绍（1）在“单片机系统”中,把P1.0端口连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN 端口。
（2）在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口连接一个8欧或者是16欧的喇叭。
2、设计原理用AT89S51单片机产生优美的音乐声从P1.0端口输出。
通过定时器的定时来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。
图1.1 电子音乐盒电路原理图3.PCB板图布局图1.2 电子音乐盒PCB效果图4.元器件的焊接1)拿到本套件后清查元器件的数量、质量，并及时更换不合格的元件。
2)确定元件的安装方式，电阻采用卧式安装，其它元件采用立式安装。
3)电烙铁焊接时间应控制在2-3S，烙铁温度高时焊接时间短，低时焊接时间长。
4)电阻焊完后剪掉腿脚用于插接跳线。
5)插接集成块要注意方向，U型口对着U型口。
6)加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊及短路，焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，确认无误后可通电。
三、程序设计1.程序设计思想（1）音乐产生的方法：一首音乐是由许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率。
这样就可以利用不同的频率的组合，构成所想要的音乐了。
基于AT89S52的玩具电子琴设计
基于AT89S52的玩具电子琴设计摘要：随着电子技术的进展，数字系统正朝着速度快、容量大、体积重量轻的方向进展。
在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的进展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
其中专门单片机技术的不断进展，使得单片机在日用生活用品中的应用越来越广泛。
本文利用AT89S52单片机，设计了一种玩具电子琴，该电子琴除了能够演奏1-8八个音符以外，还能够自动播放两首歌曲，是单片机的又一扩展应用。
本文详细介绍了电子琴的工作原理及硬件软件设计，并制作了实物，测试结果显示，系统运行良好。
关键词：单片机蜂鸣器音乐Abstract:With the development of electronic technology, digital system is moving fast, large capacity, the volume and the weight of the light direction. Under its impetus, the modern electronic products penetrated almost every field of the society, a strong impetus to the development of social productivity and the improvement of social information-based degree, simultaneously also makes the modern electronic products to further improve the performance, product upgrading are increasingly fast pace. Development especially computer technology, the microcomputer applications in daily life supplies more and more widely in the. In this paper, using AT89S52 microcontroller, design a toy electronic organ, the organ, in addition to playing eight notes, can also automatically play two songs, is an extended application of mcu. This paper introduces the working principle and hardware and software design of the electronic organ, and create a physical, test results show that, the system runs wellKeyword: MCU buzzer music目录第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究内容 (3)1.3 理论基础 (5)第2章硬件设计 (1)2.1 方案论证及系统设计 (1)2.2 系统硬件分析 (1)2.2.1 单片机小系统 (25)2.2.2 供电模块 (25)第3章软件设计 (1)3.1 KEIL软件介绍 (1)3.2 系统流程 (1)3.2.1 系统主流程 (25)3.2.2 中断初始化流程 (25)第4章仿真测试 (25)4.1 PROTEUS软件介绍 (25)4.2 系统要紧仿真图 (25)4.3 测试 (25)致谢 (59)参考文献 (60)附录代码 (63)(章的名称、结论、参考文献、致谢及附录小4号黑体，其余小4号宋体)第1章绪论1.1 概述目前单片机的应用渗透到我们生活的各个领域，几乎专门难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
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：学号：专业班级：指导老师：xxx所在学院：电气工程与自动化学院2012年12月1 日摘要本设计是基于单片机的电子琴设计，采用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个模拟电子琴发声控制系统。
此系统由AT89S52单片机、独立键盘、扬声器、数码显示器、LED指示灯、复位电路、晶振电路等部分组成。
系统结构：1、设有11个按键组成独立键盘来控制输入，其中7个按键控制7个音符，1个作为功能切换键使用，具有手动弹奏和自动播放音的功能,另外3个按键用来实现高、中、低音的音阶变换。
2、单片机各端口的分配功能：单片机的P2.0-P2.6为输入端口，用来控制7个音符的选择弹奏；P2.7为功能转换键，它能切换手动弹奏和自动播放乐曲的功能；P3.0-P3.2为单片机控制电子琴实现弹奏高、中、低的功能切换键；3、P0端口通过上拉电阻接到+5V上，然后接LED共阳极数码管，实现数据输出显示；4、P1.0为单片机的输出端口，它通过限流电阻R与扬声器相连，实现音频输出。
5、晶振电路和复位电路分别为系统提供工作频率和复位功能。
本设计是基于振动发声原理，不同音阶不同音符对应不同的频率，利用单片机的定时器来产生不同频率的脉冲，之后驱动蜂鸣器实现音符发声，而不同音符的频率可以在RAM中进行储存，在程序中建立散转表进行调用即可，而节拍的长短可以利用定时器延时来实现，这样在播放音乐时，可由程序查表得到定时常数和延时常数，分别用来控制定时器产生的脉冲频率和发出该音频脉冲的持续时间，这样就可以实现乐曲的演奏。
为了防止按键抖动造成系统误操作，本设计采用了利用延时来防抖的软件消抖处理程序。
本设计最终可以实现的功能有：手动弹奏同时进行数码显示和音频输出，按下功能切换按钮，数码管显示5S钟倒计时后，自动播放音乐，音乐播放完毕，数码管恢复初始状态，显示“8”，等待下次输入。
目录1 概述 (4)1.1课程设计的目的和意义 (4)1.2 设计任务和要求 (4)1.3 电子琴基本原理 (4)2 系统总体方案及硬件设计 (5)2.1 总体计……………………………………………………………………5.2.2硬件设计 (5)2.2.1 单片机选型 (5)2.2.2 时钟电路……………………………………………………………5.2.2.3 复位电路……………………………………………………………6.2.2.4 独立键盘电路 (7)2.2.5 数码显示电路………………………………………………………7.2.2.6 指示灯电路…………………………………………………………8.2.2.7 音频输出电路 (8)3 软件设计 (9)3.1系统总体工作流程图………………………………………………………9.3.2参数计算 (10)3.3程序设计 (10)4 Proteus软件仿真……………………………………………………………13.4.1 仿真原理图 (13)4.2 结果分析 (14)5课程设计体会 (15)参考文献 (16)附1：源程序代码 (17)附2：系统原理图 (29)1 概述1.1课程设计的目的和意义单片机（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。
基于单片机的电子琴的制作课程设计
基于单片机的电子琴的制作课程设计1 概述1.1 设计目的通过对简易电子琴的课程设计，进一步加深对微机原理与单片机接口技术、模拟电子技术、数字电子技术等所学课程的了解和认识。
学习把理论知识运用于实践制作实物，锻炼自己独立动手能力，同时也要学会运用软件仿真，学习分析问题，解决问题的方法和途径。
了解电子琴发音原理，提升程序编写和运用的能力，充分利用自己专业知识，提高对本专业的学习兴趣。
1.2设计要求结合单片机AT89C52和所提供元件，设计一个简易电子琴通过按键可以实现哆来咪发嗦啦嘻7种音阶高低音调的发音，音阶数字的显示，以及歌曲的自动播放功能。
1.3 单片机发声原理声音的产生是一种音频振动的效果，振动的频率高则为高音，频率低则为低音，音频的范围为20Hz~200kHz之间，人类耳朵比较容易辨别的声音大概是200Hz~20kHz。
一般的音响电路是以正弦波信号驱动扬声器，产生悦耳的音乐，在数字电路里，则是以脉冲信号驱动扬声器以产生声音，同样的频率，脉冲信号或正弦波信号产生的音效，单片机发声是使用定时器产生声音所需频率的方波（脉冲信号），经放大整形后送杨声器发出一个音，再按节拍送下一频率的声音，声音的节拍由延时程序给定，也就是说其发声的原理是：音调由不同的频率产生，由延时程序产生节拍，由定时器定时产生方波频率，如1KHZ频率的声音，周期是1mS，正负半周各500μs,当用6MHZ晶体，定时方式1时，可计算定时器初值如下：（216-X）*12/6=500μS, X=65535-250=65285=FF05H。
2 系统总体方案及硬件设计2.1 总体方案本设计是为了实现电子琴发声控制系统，结合单片机AT89C52，通过控制单片机定时器的定时时间可以产生不同的频率脉冲，再用按键通过高低电平来控制7个音阶的高低两种音调，并用软件延时程序的调用来控制发音时间的长短。
把音乐的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，分别来控制定时器产生的脉冲频率和发出该脉冲的持续时间，再运用三极管及电阻组成的放大电路来实现低音平功率的放大，利用蜂鸣器作为发声部件，数码管作为显示部件。
基于单片机的电子琴设计
电子琴设计摘要：本设计是用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、LED显示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，其中7个按键控制7个音符，而1个作为功能转换键使用，具有手动随意弹奏和自动播放乐曲的功能。
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：AT89C52单片机 LED显示器扬声器 1×8矩阵键盘 7个音符自动播放乐曲1 引言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。
目前市场上各种品牌、型号的电子琴有上百种，由几十块的玩具电子琴到几百，几千的学习、演奏用琴真是琳琅满目，电子琴能够模仿各种音色和具有自动伴奏功能，这些是电子琴最基本的特征。
档次的高低无非是音色模仿的是否逼真，自动伴奏设计的是否丰富，或者增加了其他制作，编曲功能的。
本设计主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴系统硬件组成。
利用单片机产生不同频率来获得我们要求的7个音符，最终可随意弹奏想要表达的音乐。
并且本设计分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。
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T0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弄正确即可。
2 总体设计方案2.1 设计思路2.1.1 从系统实现的功能上来看，电子琴的设计主要分为手动弹奏乐曲和自动播放音乐两大部分组成。
手动弹奏乐曲是根据具体的硬件键盘设置了7个音符按键和1个功能转换键，自动播放音乐是在单片机的存储器中通过软件编程的方法放置音乐代码和相关播放程序来实现。
2.1.2 从系统硬件结构上来看，主要使用到52系列单片机、矩阵1×8键输入电路、LED 数码管显示电路、扬声器以及电源电路等等。
基于单片机控制的电子琴控制
单片机课程设计说明书采用单片机控制的音乐演奏器（或电子琴）专业 电气工程及其自动化（供用电技术）学生姓名 印志春班级 B 电气104学号 **********指导教师 张兰红完成日期2013年 6 月 8 日采用单片机控制的音乐演奏器（或电子琴）摘要：本设计采用单片机控制的音乐发生器不但能通过键盘弹奏出很好的音调，而且还可以通过键盘选择播放不同的音乐。
本设计是用AT89C52单片机为核心控制元件，设计一个模拟电子琴发声控制系统。
以单片机作为主控核心，与键盘、蜂鸣器模块组成核心主控制模块。
在主控模块上设有8个按键，其中7个按键控制7个音符，1个作为功能转换键使用，具有自动播放乐曲的功能,下面具体介绍一下单片机各端口的分配功能：单片机的P1.0-P1.6为输入端口，用来控制7个音符的选择弹奏；P3.2为功能转换键，它能自动播放乐曲的功能；P3.7为单片机的输出端口，它通过限流电阻R与三极管级基极相接，三极管的集电极接有接蜂鸣器。
本设计通过控制单片机定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲，经三极管放大信号后驱动蜂鸣器发出不同音节的声音。
为了实现按键的准确判断和完善电子琴发声的效果，本设计采用了软件防抖的方法，有效的解决了按键抖动的问题。
另外当按下功能切换键，切换至音乐自动播放功能时，本系统能实现歌曲的播放，这样使得电子琴的功能变的更加强大。
本设计为实物电路板设计开发，报告中详细的阐述了电子琴设计的方法和过程。
并经过软硬件的调试，该音乐发生器不但能通过键盘弹奏出很好的音调，而且还可以通过键盘选择播放不同的音乐。
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：AT89C52，电子琴，单片机，音乐发生器The music playing device and controlled by single chipmicrocomputer (or keyboard)Abstract:the design of music generator controlled by single chip microcomputer not only can play the very good tone by keyboard, and can be controlled by the keyboard selection play different music.This design is to use AT89C52 single-chip microcomputer as the core control components, design a simulated keyboard voice control system. With single chip microcomputer as control core, and keyboard, buzzer core modules of main control module. On the main control module has eight buttons, among them 7 buttons control seven notes, using 1 as a function of conversion key, have the ability to automatically play music in the following specific introduce microcontroller distribution function of each port: MCU P1.0 - P1.6 as input ports, used to control the seven notes choose play; P3.2 for function conversion button, it will automatically play the function of music; P3.7 for MCU output port, it through the current limiting resistor R into the transistor level base, the collector of a transistor is attached to the buzzer. This design by controlling the single chip microcomputer timer timing time produces different frequencies of audio pulse, after triode amplifying signal drive buzzer sounds different syllables. Accurate judgment in order to achieve the key and perfect the keyboard sound effect, this design USES the software image stabilization method, effectively solved the problem of the button jitter. When press the function key switch, switch to the automatic music playback function, this system can realize the playing songs, which makes the organ's functions have become more powerful. This design for the physical circuit board design, development, and report in detail elaborated the keyboard design method and process. And through software and hardware debugging, the music generator not only can play the very good tone by keyboard, and can be controlled by the keyboard selection play different music. This system runs stably, its advantage is hardware circuit is simple, software function is perfect, the control system is reliable, cost-effective higher, has certain practical and reference value.Keywords:AT89C52 devices, electronic organ, microcontroller, music generator用单片机控制的音乐演奏器（或电子琴）1.概述1.1 课题研究背景与意义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。
基于STC89C52单片机的简易电子琴(课程设计)
目录1 引言 (2)1.1 目的和意义 (2)1.2 本系统主要研究内容 (2)2. 总体方案论证与设计 (3)2.1主控模块 (3)2.1.3 STC89C52单片机的中断系统 (6)2.1.4 STC89C52单片机的定时/计数器 (6)2.2数码管模块设计 (6)2.2.1 数码管原理介绍 (6)2.2.1 数码管电路设计 (7)2.3键盘模块设计 (8)2.3.1矩阵键盘原理介绍 (8)2.3.2矩阵键盘电路设计 (8)2.4功率放大模块设计 (9)2.4.1LM386内部原理 (9)2.4.2 LM386使用注意事项 (10)3.系统软件设计 (11)3.1系统软件总体设计 (11)3.2定时器产生音乐信号原理 (11)4.系统调试 (13)4.1硬件调试 (13)4.2软件调试 (13)4.3调试结果 (13)5.结论 (15)附录 (17)系统整体原理图 (17)系统PCB设计图 (17)系统源程序 (18)基于单片机的电子琴摘要：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。
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，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
本系统是以51系列单片机STC89C52为主控制器，附有矩阵键盘、LED显示管、扬声器组成。
系统完成显示输入信息、播放相应音符等基本功能。
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：STC89C52，矩阵键盘，LED显示管，扬声器。
1 引言1.1 目的和意义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。
电子琴单片机课设
低频信号源的设计摘要本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，能产0.1Hz—50Hz的波形。
通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分二部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。
关键词单片机、AT89S52、DAC0832、,频率沈阳工程学院课程设计Abstractthis system capitalize on AT89S52，it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module, it can have the 0.5Hz-50Hz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range, can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,. this design includes two modules. They are D/A conversion module, wave generate module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail.key word SCM、 AT89S52、DAC0832、frequency低频信号源的设计目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)2 系统设计 (2)2.1电子琴方案选取 (2)2.2电子琴的原理与总体结构 (2)2.2.1单片机的外部引脚说明 (3)2.3电子琴模块设计 (5)2.3.1键盘的方案选择 (6)2.3.2音频放大............................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的电子琴课程设计1
理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告------基于AT89S52单片机简易电子琴设计姓名：学号：专业班级：电信08—2班指导老师：胡治国巍所在学院：电气工程与自动化学院2011年11月22 日摘要设计的主要容是用 AT89S52单片机为核心控制元件，通过脉冲触发产生出电子音调，设计一个简易的电子琴。
以单片机作为主控核心，与键盘、蜂鸣器等模块组成控制模块。
该系统运行稳定，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。
关键词：AT89S52；单片机；脉冲触发；电子琴设计目录1 概述 (2)1.1 功能简介 (2)1.2 功能的实现 (2)1.3 音乐产生原理 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1 总体方案 (4)2.2 硬件部分 (4)2.2.1 矩阵键盘部分 (4)2.2.2 扬声器接口电路部分 (5)3 软件设计 (6)4 Proteus软件仿真 (8)5 课程设计体会 (9)参考文献 (10)附录1 源程序代码 (10)附录2系统原理图 (18)1 概述1.1 功能简介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，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
本简易电子琴的设计可实现的功能如下：程序中预存了一首音乐《月亮代表我的心》，通过一个独立键盘可以实现对该音乐的播放和停止操作的控制。
4*4矩阵键盘的16个按键分别对应着16个不同的音符，分为高、低两个八度，当按下某一按键，会发出相应的音调。
按下按键时，扬声器会发出声音，松开按键后，扬声器停止发声，按键的时间越长，发声时间越久。
连续按下不同的按键，可以实现乐曲的演奏。
1.2 功能的实现功能的实现部分分为软件和硬件两部分来简介。
1.3 音乐产生原理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T0来产生这样方波频率信号，因此，只需将一首歌的音阶和频率相对应即可。
基于AT89S52单片机的多音阶电子琴设计+答辩
2）音乐产生的方法：
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，当然对于单片机来说产生不同的 频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/ 计数器T0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弄 正确即可。
这次主要参考了网上的一个实 例，再加上了自己的一些补充。 我们主要针对这个设计的原理 和程序进行编写，从而来更好 的学习设计的方法和创新。虽 然我们现在并不能完全创新， 程序也很长，我们也不可能完 全靠自己编出来，但是我们以 弄懂原理为基础，根据每个程 序的功能各不相同来使程序简 化。确实在此过程中，我们对 已学过知识进行了巩固，也学 会了探究和把理论运用到实际 中去的能力。
6、总结
多音阶电子琴的 主要电路主要由4 X 4按键矩阵电路、 功率放大电路、 扬声器、复位电 路、晶振电路、 电源电路几部分 组成。
电子琴硬件电路部分设计
单片机的P1.0端口的输出做音频放大电路的输入，P3.0~P3.7 端口分别做4 X 4按键矩阵电路的行扫描和列扫描。
基于AT89S52单片机的电子琴设计
基于AT89S52单片机的电子琴设计摘要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，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
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16个按键和扬声器，亦可以通过上位机进行操作，达到单片机板上按键相同的效果。
本系统运行稳定，人机界面友好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：单片机; 键盘; 扬声器; 电子琴AbstractElectronic organ is a modern electronic music technology and the product is a new type of keyboard instruments. It played an important role in modern music. SCM has powerful control functions and flexible programming characteristics. It has converged with modern people's lives, become an irreplaceable part. The main content is AT89S52control of the core components, design of a electronic organ. SCM as a host to the core, with the keyboard, speaker and other core modules. In the main control module has 16 keys and a speaker. The system is steady, its simple hardware circuits, software functions, reliability of control system and high cost performance isits advantages. It also has certain practical and reference value.Key words : SCM ; keyboard; speaker; electronic organ目录摘要 ....................................................................................................................................................................... - 1 -1.前言................................................................................................................................................................ - 1 -1.1开发背景 (1)1.2开发意义 (1)1.3设计目标 (1)2.确定设计方案 ................................................................................................................................................ - 2 -2.1单片机简介 (2)2.2控制模块选择方案 (3)2.3按键选择方案 (3)3.电路设计........................................................................................................................................................ - 3 -3.1系统功能设计 (3)3.2总体电路 (4)3.3电路原理图 (4)3.4音频产生电路 (6)3.4.1音乐相关知识 ....................................................................................................................................... - 6 -3.4.2音频产生原理 ....................................................................................................................................... - 6 -3.4.3AT89S52芯片介绍..................................................................................................................................... - 7 -3.4.4AT89S52主要功能特性............................................................................................................................. - 8 -3.4.5引脚功能 ............................................................................................................................................... - 9 -3.4.6音阶的产生 ........................................................................................................................................... - 9 -3.4.7如何用单片机实现音乐的节拍 ......................................................................................................... - 11 -3.4.8音域的变换 ......................................................................................................................................... - 11 -3.5音频功放电路. (12)3.5.1集成功放芯片介绍 ............................................................................................................................. - 12 -3.5.2音频功放芯片LM386 ......................................................................................................................... - 12 -3.6直流稳压电源. (15)4.PCB印制板制作 ........................................................................................................................................... - 15 -4.1印制板制作的要求 (15)4.2印制电路板图 (16)5.程序设计...................................................................................................................................................... - 16 -6.安装调试...................................................................................................................................................... - 22 -6.1元件安装 (22)6.2硬件调试 (23)6.3软件调试 (23)6.4调试结论 (24)7.致谢.............................................................................................................................................................. - 24 -8.参考文献...................................................................................................................................................... - 25 -9.附录1：总电路原理图 ................................................................................................................................ - 25 -10.附录2：元件清单.................................................................................................................................... - 26 -11.附录3：系统程序.................................................................................................................................... - 26 -1.前言1.1 开发背景随着电子科技的飞速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作,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。
基于单片机的电子琴发声控制系统
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模拟电子琴发声控制系统姓名：学号：专业班级：电信08-1班指导老师：所在学院：电气工程与自动化学院2011年11月25 日河南理工大学本科课程设计报告摘要本设计是基于单片机的模拟电子琴发声控制系统，该控制系统的主要控制部件是AT89S52，晶振频率为11.0592MHz，发声部件为蜂鸣器，显示部件为七段数码管，十个按键作为输入端。
设计内容：设置8个音符按键发出1(do) 、2(re)、3(mi)、4(fa)、5(so)、6(la)、7(xi)、1(do)，为一组八度音阶；设置1个按键调节音调高低（低八度音阶为一组，中八度音阶为一组，高八度音阶为一组），通过识别按键的次数来调出一组八度音阶，供人们演奏，在按键按下的同时由数码管输出对应的音阶数值；另外设置一个播放按键，当判断按键按下时，自动播放内存的音乐，可以随时中断音乐。
设计方法：软件部分由扫描按键发声并显示和音乐自动播放两部分构成，故本设计通过判断一个按键的两种状态而在两个部分之间进行切换，每种状态对应一个指定部分，从而保证两种状态的正常切换。
按键的扫描采用4*2矩阵形式，节省了输出端口。
硬件部分的设计主要包括按键排列、数码管显示和蜂鸣器部分，本设计P1口用作对按键的扫描，P2口用作数码管显示，所以矩阵按键和数码管的排列均就近I/O口焊接，布局合理。
数码管显示部分通过限流电阻接P2口，无译码器，考虑到输出的数值，本部分设计由软件部分实现指定数值输出。
蜂鸣器通过PNP型三极管8550接P3口，8550可以实现音频的放大。
蜂鸣器与数码管就近排列，以达到输出一致的效果。
设计成果：按照本设计的设计理念，设计成功！该控制系统能准确实现按键扫描，音符、音阶的调用准确无误，同时能显示音符和音阶数值，但受数码管限制，无法同时显示音符1和高一阶音符1（本设计中以8代替）；能实现按键控制音乐的自动播放，当检测到控制按键按下时，即可启动音乐自动播放。
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模拟电子琴发声控制系统摘要本设计是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个模拟电子琴发声控制系统。
以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器、LED显示器等模块组成核心主控制模块。
在主控模块上设有11个按键，其中7个按键控制7个音符，1个作为功能转换键使用，具有手动随意弹奏和自动播放乐曲的功能,另外3个按键用来实现高、中、低音的音符发音。
下面具体介绍一下单片机各端口的分配功能：单片机的P2.0-P2.6为输入端口，用来控制7个音符的选择弹奏；P2.7为功能转换键，它能切换手动随意弹奏和自动播放乐曲的功能；P2.0-P2.2为单片机控制电子琴实现弹奏高、中、低的功能切换键；P0端口通过上拉电阻接到+5V上，然后接LED共阴数码管；P1.0为单片机的输出端口，它通过限流电阻R与三极管级基极相接，三极管的集电极接有接蜂鸣器。
本设计通过控制单片机定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲，经三极管放大信号后驱动蜂鸣器发出不同音节的声音。
要实现7个音符的各自的高、中、低音，需要建立三个表，分别存储高音、中音和低音的频率值；当三个拨码开关中某一个按下，通过软件选择相应的音频。
按下弹奏键就可弹奏出不同的声音。
另外用软件延时来控制发音时间的长短，来控制节拍。
通过把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，作为数据表格存放在存储器中。
由程序查表得到定时常数和延时常数，分别用来控制定时器产生的脉冲频率和发出该音频脉冲的持续时间，这样就可以实现乐曲的演奏。
为了实现按键的准确判断和完善电子琴发声的效果，本设计采用了软件防抖的方法，有效的解决了按键抖动的问题。
另外当按下功能切换键，切换至音乐自动播放功能时，本系统能实现七首歌曲的有选择播放，另附带数码管显示提醒。
这样使得电子琴的功能变的更加强大。
本设计为实物电路板设计开发，报告中详细的阐述了电子琴设计的方法和过程。
并经过软硬件的调试，该音乐发生器不但能通过键盘弹奏出很好的音调，而且还可以通过键盘选择播放不同的音乐。
除此之外，本电子琴还带有显示功能，能显示哪个按键按下，而且相当准确。
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。
目录1 概述 (3)1.1 引言 (3)1.2 设计思路 (4)1.3 方案论证 (4)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1 系统组成及总体框图 (4)2.2 元件介绍 (5)2.2.1 AT89S52 (5)2.2.2 三极管 (5)2.2.3 LED数码管 (6)2.3 按键选择方案 (6)2.4各功能模块原理图 (6)2.4.1 AT89S52模块电路原理图 (6)2.4.2 键盘扫描模块电路原理图 (7)2.4.3 数码管显示模块电路原理图 (7)2.4.4 音频处理模块电路原理图 (7)3 软件设计 (8)3.1 音乐相关知识 (8)3.2 如何用单片机实现音乐的节拍 (8)3.3 如何用单片机产生音频脉冲 (8)3.4 系统总体功能流程图 (10)4 Proteus软件仿真 (11)4.1 ISIS软件介绍 (11)4.2 仿真图介绍 (11)5 系统调试 (12)5.1 硬件调试 (12)5.2 软件调试 (12)6课程设计体会 (12)参考文献 (12)附1：源程序代码 (22)附2：系统原理图 (23)概述1.1 引言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。
目前市场上各种品牌、型号的电子琴有上百种，由几十块的玩具电子琴到几百，几千的学习、演奏用琴真是琳琅满目，电子琴能够模仿各种音色和具有自动伴奏功能，这些是电子琴最基本的特征。
档次的高低无非是音色模仿的是否逼真，自动伴奏设计的是否丰富，或者增加了其他制作，编曲功能的。
本设计主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴系统硬件组成。
利用单片机产生不同频率来获得我们要求的7个音符，最终可随意弹奏想要表达的音乐。
并且本设计分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。
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T0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弄正确即可。
1.2设计思路从系统实现的功能上来看，电子琴的设计主要分为手动弹奏乐曲和自动播放音乐两大部分组成。
手动弹奏乐曲是根据具体的硬件键盘设置了7个音符按键，3个高、中、低音模式切换键和1个功能转换键，自动播放音乐是在单片机的存储器中通过软件编程的方法放置音乐代码和相关播放程序来实现。
从系统硬件结构上来看，主要使用到52系列单片机、7个键输入电路、LED 数码管显示电路、扬声器以及电源电路等等。
将这些硬件电路有机地结合起来使之满足电子琴设计的基本硬件要求。
从系统软件设计角度来看，将电子琴的设计采用程序模块化设计方法，将程序分为主程序、键盘扫描程序模块、数码显示模块、转换控制模块、音乐产生模块等等。
此外，采用程序设计思想，将中断定时方式与外部按键查询方式相结合，实现手动弹奏乐曲到自动播放音乐的切换。
从音乐产生原理方面来看，通过控制单片机的定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲，经放大后驱动扬声器发出不同音乐的声音。
用软件延时来控制发音时间的长短，控制节拍。
把音乐的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，作为数据表格存放在程序存储器中，由程序查表得到定时常数和延时常数，分别用来控制定时器产生的脉冲频率和发出音频脉冲的持续时间。
因此，我们可以综合上述的不同角度的方案设计原理，主要从软件和硬件两部分进行有计划有步骤的系统分析与设计，最终确立总体的设计方案。
1.3 方案论证采用AT89C51单片机进行控制，由于它不具备ISP 功能，而且其ROM 只有4K ，系统在将来升级方面没有潜力。
采用AT89S52单片机进行控制，由于其性价比高，完全满足了本系统设计的要求，它的内部程序存储空间达8K,使软件设计有足够的内部使用空间并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能提高。
系统总体方案及硬件设计2.1 系统组成与总体框图硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具有确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。
该设计要实现一种有单片机控制的电子琴，单片机工作于12MHZ 时钟频率，使用其定时/计数器T0,工作模式为1,改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号.该设计具有11个音节键盘,用户可以根据乐谱在键盘上进行演奏,音乐发生器会根据用户的弹奏,通过扬声器将音乐播放出来，本设计可以实现用户自由弹奏音乐。
用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，因为它没有足够的驱动能力，这就需要音频功率放大器，本设计采用三极管就可以实现信号放大功能。
基于单片机系统的电子琴的基本结构如图（1）所示：图（1）2.2 元件介绍2.2.1 AT89S52功能特性：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的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下便准功能：8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，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、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
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。
8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash AT89S52。
主要性能：与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz 、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
2.2.2三极管晶体三极管也称三极管,是通过一定的工艺,将两个PN结结合在一起的器件.由于PN结之间的相互影响,使三极管变现出不同于单个PN结的特性而具有电流放大功能,从而使PN结的应用发生了质的飞跃。
本设计采用了S8050三极管，它是小功率、NPN型的信号放大器。
它的外型与封装如下图所示：2.2.3 LED数码管本次设计的显示电路采用LED数码管显示，LED（Light-Emitting Diode）是一种外加电压从而渡过电流并发出可见光的器件。
LED是属于电流控制器件，使用时必须加限流电阻。
LED有单个LED和八段LED之分，也有共阴和共阳两种。
常用的七段显示器的结构如图下图所示。
发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器(如图b所示),阴极连在一起的称为共阴极显示器(如图c所示)。
1位显示器由八个发光二极管组成，其中七个发光二极管a~g控制七个笔画（段）的亮或暗，另一个控制一个小数点的亮和暗，这种笔画式的七段显示器能显示的字符较少，字符的开头有些失真，但控制简单，使用方便。
此外，要画出电路图，首先还要搞清楚他的引脚图的分布，在了解了正确的引脚图后才能进行正确的字型段码编码。
才能显示出正确的数字来。
（a）外形（b）共阳极 (C)共阴极图3-6 数码管引脚2.3 按键选择方案传统电子琴可以用键盘上的“1”到“A”键演奏从低So到高Do等11音。
该设计有11个按钮矩阵，设计成21个音阶，可以实现音阶在低音1-高音7之间。
比传统音阶范围大，弹奏效果好。
2.4 各功能模块原理图2.4.1 AT89S52模块电路原理图2.4.2 键盘扫描模块电路原理图2.4.3 数码管显示模块电路原理图2.4.4 音频处理模块电路原理图软件设计3.1 音乐相关知识乐音听起来有的高，有的低，这就叫音高，音高是由发音物体振动频率的高低决定的，频率高声音就高，频率低声音就低，不同音商的乐音是用C、D、E、F、G、A、B表示的，这7个字母就是乐音的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI，这是唱曲时乐音的发音，所以叫唱名。