基于AT89C51单片机的简易电子琴

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基于单片机电子琴设计

基于单片机电子琴设计

基于单片机的简易电子琴设计一、设计目的本方案设计数码管显示音符的实验,使用基于AT89C51单片机,在数码管上显示按键所代表音符的数字,通过键盘可以调节低音,中音,高音的音符,按下数据蜂鸣器会发出相应音符发出的声音。

二、摘要:通过数码管显示音符的数字,按下键盘,蜂鸣器会发出声音进行提示关键词:单片机,键盘,蜂鸣器,数码管硬件电路设计1、单片机模块设计2、本次设计采用的是单片机AT89C51。

芯片共有40个引脚,引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口,如图3.1所示。

左边那列逆时针数起,依次为1,2,3.....40,其中芯片的1脚顶上有一个凹点。

在单片机的40个引脚中,电源引脚2根,外接晶体振荡器引脚2根,控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。

3、4、图AT89C51管脚图5、AT89C51单片机共有4组8位可编程I/O口,分别为P0、P1、P2、P3口,每个口有8位,共32根。

每一根引脚都可以编程,比如用来控制电机、交通灯等,开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能。

6、P0口:8位双向I/O口线,名称为P0.0-P0.7;7、P1口:8位准双向I/O口线,名称为P1.0-P1.7;8、P2口:8位准双向I/O口线,名称为P2.0-P2.7;9、P3口:8位准双向I/O口线,名称为P3.0-P3.7。

10、本文单片机模块如图所示,主要是由单片机芯片与晶振和复位电路组成的。

是由单片机来控制整个系统,让我们的系统可以正常的运行。

2、数码管显示模块设计LED(Light Emitting Diode)发光二极管缩写。

LED数码管是由发光二极管构成的。

常见的LED数码管为“8”字型的,共计8段。

它由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成,每一段对应一个发光二极管。

一般来说分共阳极和共阴极两种接法,如图4所示为八段LED数码管结构及外形。

共阳极LED数码管的发光二极管的阳极连接在一起,公共阳极接正电压,当某个发光二极管的阴极接低电平时,发光二极管被点亮,相应的段被显示。

基于51单片机的电子琴设计课程设计

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。

单片机简易电子琴设计

单片机简易电子琴设计

单片机简易电子琴设计摘 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15个按键和扬声器。

本系统运行稳定,其优点是硬件电路简单,具有一定的实用和参考价值,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。

本文主要是熟悉单片机的功能,设计简易电子琴,由于电子琴要发出不同的音阶,我们利用不同频率模拟不同的音阶。

进行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。

一.设计项目内容与要求以80C51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15个按键和扬声器。

和扬声器。

能通过不同的按键发出要求能够发出1、2、3、4、5、6、7等七个音符的声音,并伴有数码管显示不同的音符。

二.硬件电路原理分析2.1 2.1 系统板硬件连线系统板硬件连线系统板硬件连线 系统板硬件连线如图系统板硬件连线如图2-1所示,发生模块,键盘模块,扬声器模块,及LED 显示模块连接如下:显示模块连接如下:1. 1.把把“单片机系统”“单片机系统”区域中的区域中的P1.0端口用导线连接到扬声器上,端口用导线连接到扬声器上,扬声器另一扬声器另一输入端接地;输入端接地;图2-1仿真电路图仿真电路图2. 2.把把“单片机系统“单片机系统“区域中的“区域中的P1.3P1.3--P1.7P1.7,,P3.5P3.5--P3.7端口用8芯排线连接到“到“3X53X5行列式键盘”区域中的键盘端口上;行列式键盘”区域中的键盘端口上;3. 3.把“单片机系统”区域中的把“单片机系统”区域中的P02.0P02.0--P2.3端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a -h 端口上;要求:端口上;要求:P0.0/AD0P0.0/AD0对应着a ,P0.1/AD1对应着b ,……,P0.7/AD7对应着h 。

基于89C51单片机的电子琴设计

基于89C51单片机的电子琴设计

学生毕业设计(论文)报告系别:电子与电气工程学院专业:应用电子技术班号:应电1毕业设计(论文)任务书专业应用电子技术班级应电1 姓名一、课题名称:基于89C51单片机的电子琴设计二、主要技术指标:1、演奏音乐,不同频率音符的播放2、可通过按键发出“5 6 7...1 2 3 4 5 6 7 1”等11个音阶3、11个音阶的频率分别为:“190HZ 220HZ 247HZ 262HZ 294HZ 330HZ 349HZ 392HZ 440HZ 494HZ 552HZ”三、工作内容和要求:内容:本课题是基于A T89C51单片机为核心控制部分,是通过制作硬件电路和软件的设计编写,最终达到乐器演奏功能。

特点是设计简单、清晰。

本次设计让我们了解令扬声器发生的方法、熟悉按键输入的处理方法,然后我们才能够设计出电子琴的设计方案,大致列出电子琴的内容和所要设计的内容,收索更多的资料来完善设计。

从而来达到我要设计的电子琴的功能,达到我所预期的效果。

要求:1、认真有耐性,要对每一个设计方案的步骤要熟悉,条理要分明清晰。

2、做好硬件电路部分和软件电路部分。

3、把做好后的电路在最后进行调试,使能正常运行。

四、主要参考文献:[1] 主编:张桂红.副主编:姚建永.单片机原理与应用.福建科学技术出版社[2] 韩志军等.单片机应用系统设计[M].机械工业出版社,2004年[3] 李广弟朱月秀冷祖祁编著.单片机基础(第3版).北京航空航天大学出版社学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目AT89C51单片机的电子琴设计一、选题的背景和意义:背景:1、电子琴是键盘乐器,采用半导体集成电路,对乐音信号进行放大,通过扬声器产生音响。

属于电子乐器,发音音量可以自由调节。

音域较宽,和声丰富,甚至可以演奏出一个管弦乐队的效果,表现力极其丰富。

2、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。

简易电子琴设计报告

简易电子琴设计报告

简易电子琴设计报告一、硬件设计方案及相关解释:设计一个基于AT89C51单片机的简易电子琴。

要求:1.4X4的16个按键矩阵,并且每个键对应一个音。

2.用AT89C51将键盘连接设计成为电子琴。

3.编写电子琴的程序,要达到可以随意弹奏想要表达的音乐的目的。

基本原理:一定频率产生声音,频率高低决定音调。

利用单片机输出脉冲信号经放大后送给喇叭,便可发出声音。

利用单片机的定时器,让定时器中断一次就对改变喇叭的状态一次,即形成矩形方波,这也是数字电路产生声音的方法。

由于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,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,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,只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。

二、设计思路:1.定时/计数器的设计和状态字定义: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,例如,频率为523Hz,其周期T=1/523=1912μs,因此只要令计数器计时956μs/1μs=956,每计数956次时将I/O反相,就可得到中音DO(523Hz)。

计数脉冲值与频率的关系式是:N=fi÷2÷fr,式中,N 是计数值;fi是机器频率(晶体振荡器为12MHz时,其频率为1MHz);fr是想要产生的频率。

其计数初值T的求法如下:T=65536-N=65536-fi÷2÷fr例如:设K=65536,fi=1MHz,求中音DO(261Hz)。

T=65536-N=65536-fi÷2÷fr=65536-1000000÷2÷fr=65536-500000/fr,中音DO的T=65536-500000/523=64580。

基于单片机AT89C51的带存储功能的电子琴设计报告论文

基于单片机AT89C51的带存储功能的电子琴设计报告论文

目录摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (4)1.1课题背景 (4)2 单片机 (6)2.1 单片机—带存储功能的电子琴的发音和控制核心 (6)2.2 基于单片机的带存储功能的电子琴的功能与操作 (6)2.3 带存储功能电子琴的流程图 (7)3 PROTEUS设计电路 (8)3.1 从PROTEUS库中选取元件 (8)3.2 在ISIS编辑区中设计电路 (8)3.3 时序图 (9)4. 程序代码 (10)5 总结 (26)摘要在现代各种生活中,电子琴作为一种音乐型玩具广泛用于与人们的日常生活中。

市场上有各种各样的电子琴。

特别是日本产的,音质优美,它是有专门的音乐控制芯片制造的。

由于其价格较贵,无法大面积普及,且功能单一。

用89c51作为主控中心,研制一种简易的微型电子琴,尽可能地体现较好的音质来,是一种可做的尝试。

以单片机为核心设计的简易电子琴系统,由按键扫描电路、声音产生驱动电路、复位电路、等模块组成的,是一种比较实用、廉价的电子玩具。

本论文所设计的简易电子琴,它分为两大部分,硬件电路的设计和软件的设计。

硬件电路的设计以AT89S51单片机为控制主板,辅以外围的扩展设备蜂鸣器、矩阵键盘、共阳数码管,形成一个可被控制的显示系统。

关键字:简易电子琴单片机矩阵键盘AbstractIn the modern variety of life, the flower as a musical toys, widely used and people's daily life. There are all kinds of market flower. Japan is particularly middle, sounding, it is a dedicated music control of the chip maker. Because of its expensive price, not a popular area, and single function. 89 c51 used as a control centre, the development of a simple micro-organ, as far as possible, to reflect a better quality, is an attempt to do. MCU core design for a simple flower, from the button scanning circuit, a driver circuit voice, reset circuit, such as modules, is a more practical and inexpensive electronic toys.In this paper the design of simple flower, which are divided into two parts, hardware circuit design and software design. Hardware circuit design to AT89S51 microcontroller for the control board, supported by the expansion of the external equipment buzzer, matrix keyboard, a total of Yang digital form can be controlled by a display system. SCM software designed to control the internal timer T0 to produce different frequency square wave, driving a different syllable speaker's voice. Reuse delayed to control the length of pronunciation, pitch in to control the beat.Key word :Simple flower MCU Matrix keyboard绪论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。

基于51单片机的简易电子琴的设计与实现

基于51单片机的简易电子琴的设计与实现

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个按键能够发出do、re、mi、fa、sol、la、si、Do 8个音阶。

二、设计三个拨码开关,三个拨码开关能够调剂高音、中音、低音三个音调。

3、画出电路的整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,而每一个音阶对应着不同的频率,如此,咱们就能够够利用不同的频率组合,组成咱们想要的音乐。

简易电子琴是摁下拨码开关时,单片机AT89C51会发作声音,声音从端口通过LM386,通过放大以后传入喇叭。

声音主若是通过单片机4×4矩阵键盘的按键产生,那个地址只用到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:中1DO 523 0956 64580 #4FA# 1480 338 65198#1DO# 554 0903 64633 高5SO 1568 319 65217中2RE 578 0842 64684 #5SO# 1661 292 65235#2RE# 622 0804 64732 高6LA 1760 284 65252中3MI 659 0759 64777 #6LA# 1865 268 65268中4FA 698 0716 64820 高7SI 1976 253 65283三、设计方案本次设计的电子琴主若是利用AT89C51单片机为核心操纵元件,同时还包括键盘、拨码开关和扬声器等操纵模块,由键盘选择八个音阶。

一、电路原理图的整体设计整体电路需要c51单片机一片,音乐按键及喇叭等外围电路,要进行音调操纵和音频放大,设计好的电路图如以下图所示:2、键盘操纵模块的设计矩阵按键部份由8个轻触按键依照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,那么作为输入。

行线输出是低电平,有健按下,那么输入线就会被拉低,如此,通过读输入线的状态就可得知是不是有键按下。

单片机课设设计论文:基于STC89C51单片机的简易电子琴设计

单片机课设设计论文:基于STC89C51单片机的简易电子琴设计

单片机课程设计论文题目:基于单片机的简易电子琴设计学院:机电工程学院专业:电气工程及其自动化姓名: ### ### ###指导教师:完成日期: 2012-12-27目录摘要 (1)绪论 (2)1方案论证 (3)1.1原理图 (3)1.2主体方案 (3)1.3系统方案设计绍 (4)1.3.STC89C51简介 (5)1.3.1单片机工作原理 (8)1.3.2数码管 (13)2实现过程 (14)2.1.1 程序设计内容 (14)2.1.2 I/O并行口直接驱动LED显示 (14)2.2 音乐产生的方法 (15)2.2.1 原理 (15)2.2.2 程序框图 (16)3全文总结 (17)3.1结束语 (18)参考文献 (19)附录 (20)1.电路原理图 (20)2.程序框图 (21)3.系统流程图 (22)4.语言源程序 (23)摘要在现代各种生活中,电子琴作为一种音乐型玩具,广泛用于与人们的日常生活中。

市场上有各种各样的电子琴。

特别是日本产的,音质优美,它是有专门的音乐控制芯片制造的。

由于其价格较贵,无法大面积普及,且功能单一。

用89c51作为主控中心,研制一种简易的微型电子琴,尽可能地体现较好的音质来,是一种可做的尝试。

以单片机为核心设计的简易电子琴系统,由按键扫描电路、声音产生驱动电路、复位电路、等模块组成的,是一种比较实用、廉价的电子玩具。

本论文所设计的简易电子琴,它分为两大部分,硬件电路的设计和软件的设计。

硬件电路的设计以AT89S51单片机为控制主板,辅以外围的扩展设备蜂鸣器、矩阵键盘、共阳数码管,形成一个可被控制的显示系统。

软件设计通过控制单片机内部的定时器T0来产生不同频率的方波,驱动喇叭发出不同音节的声音.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.把乐谱中的音符对应的频率转换为定时常数,把相应的节拍变换为定时常数,然后作成表格存放在储存器中,由程序查表得到定时常数和延时常数,分别用以控制定时器产生方波的频率和该频率方波的持续时间.当延迟常数到时,再查下一个音符的定时常数和延迟常数.依次进行下去,就可演奏悦耳动听的音乐.主要实现 1》能够发出1.2.3.4.5.6.7等七个音符。

51单片机简易电子琴设计

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AT89C51的简易电子琴单片机课程设计报告书

基于AT89C51的简易电子琴单片机课程设计报告书

单片机课程设计题目名称:基于单片机的可演奏电子琴设计专业班级:学生:学号:指导教师:成绩:评语:指导老师签名:日期: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。

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 AT89C51 control 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 is its advantages. It also has certain practical and reference value.目录摘要 (1)Abstract (1)1 系统概述 (3)1.1 课程设计的目的和意义 (3)1.2 本系统主要研究容 (3)1.3 本系统主要研究目标 (4)1.4主要芯片简介 (4)2 方案论证 (4)2.1 控制模块选择方案 (4)2.2 按键模块选择方案 (5)3 方案的实现 (5)3.1系统实现的具体措施 (5)3.2系统硬件设计 (6)3.2.1 系统硬件总体设计 (6)3.2.2子系统(模块)一 (6)3.2.3子系统(模块)二 (7)3.2.4 子系统(模块)三 (8)3.3系统软件设计 (9)3.3.1系统软件总体设计 (9)3.3.2子程序(模块)一:LED显示 (9)3.3.3子程序(模块)二:扬声器 (10)3.3.4子程序(模块)三:矩阵键盘 (11)4 系统调试 (12)4.1 Proteus 简介 (12)4.2 keil 简介 (12)4.3 Proteus和Keil的联调 (13)5 设计心得 (14)参考文献 (15)附录1: (16)1 系统概述1.1课程设计的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。

基于单片机的简易电子琴设计(汇编语言)

基于单片机的简易电子琴设计(汇编语言)

摘要电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物。

电子琴是一种新型的键盘乐器,采用半导体集成电路,对乐音信号进行放大,通过扬声器产生音响.由音色,自动伴奏,自动和弦三大部分组成.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8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: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 AT89C51 control 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 8 keys and a speaker. The system is steady, its simple hardware circuits, software functions, reliability of control system and high cost performance is its advantages. It also has certain practical and reference value.Key words : SCM keyboard speaker electronic organ目录引言 (1)第一章总体方案论证与设计 (3)1.1 控制模块 (3)1.2 播放模块 (4)1.2 按键控制模块 (4)第二章系统的软件设计 (7)2.1 音乐弹奏原理 (7)2.2 音乐弹奏设计 (7)2.3 软件流程图 (8)2.4 上位机软件及程序 (9)第三章系统调试与测试结果分析 (18)3.1 使用的仪器及软件 (18)3.2 系统调试 (18)3.2.1 硬件调试 (18)3.2.2 软件调试 (19)3.2.3 硬件软件联调 (20)3.3 测试结果 (20)总结 (21)致谢 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。

基于单片机的电子琴课程设计

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2时,P3.2口获得低电平,经过单片机的处理,音乐停止播放,单片机回到最初工作状态。

而P2口的每个端口都连接一个按键,分别控制1,2,3,4,5,6,7,˙1八个不同的音符。

S9P3.2S10P3.0图3音乐播放电图5.总体电路图如下图:图4 总体电路图,4四 、设计原理分析1.产生声音的方法:只要让扬声器通过产生大小变化的电流(脉动电流或交流),就能使扬声器发出声音,因此若以程序不断的输出1—0—1—0—1……就可以令扬声器发出声音,由于MCS —51系列的输出端口输出电流不够大,所以必须加上晶体管把电流放大后再驱动扬声器,如图2所示。

51单片机简易电子琴设计

51单片机简易电子琴设计

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。

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AT89S51单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。

基于单片机的简易电子琴电路设计

基于单片机的简易电子琴电路设计

单片机课程设计任务书题目: 基于单片机的简易电子琴电路设计初始条件:简易电子琴一般具有弹奏一个自然大调7声音阶的功能。

本课程设计,要求用AT89C51等系列芯片实现控制功能,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LM386放大电路实现低音频功率放大;最后用蜂鸣器进行播放“送别”。

要求完成的主要任务:1.设计任务根据已知条件,设计并制作一个简易电子琴。

2.设计要求(1)基本要求:①具备7个按键,能够分别较准确地弹奏出1~7八个音符。

②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。

计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。

用EWB或MULTISIM软件完成仿真,之后制作出相应实物,并按规定格式写出课程设计报告书。

(2)扩展要求:(在完成基本要求的前提下,学有余力的同学可完成)①能够弹奏出至少21个音符(三个音阶)。

②能够较便捷地完成音阶的升降。

(用另外三个按键开关实现正常、升8度和降8度的切换)。

时间安排:指导教师签名:年月日基于单片机的简易电子琴控制系统设计摘要目的:本设计主要研究基于AT89C52单片机的简易电子琴设计。

方法: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”。

结果: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。

(1)最小系统:它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)按键系统模块:本设计采用10个按键,其中7个按键用来显示7个音调,其它3个按键可以进行高低中音的切换,并自动播放已存歌曲。

基于--单片机AT89C51电子琴课程设计报告

基于--单片机AT89C51电子琴课程设计报告

基于AT89C51单片机的多音阶电子琴的设计摘要单片机是电子、计算机及机电专业的一门重要的必修课程。

要求我们掌握单片机的基本组成和工作原理、会变程序的一般编写方法、常用接口电路的软硬件设计方法,具备基本的单片机系统应用与开发能力。

随着科技的快速发展,单片机的应用日益普遍。

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。

本单片机系统设计应用单片机控制技术,用AT89C51单片机为核心控制元件根据本学期所学的单片机知识结合设计了一套单片机控制的电子琴系统。

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。

本次设计首先对单片机设计简易电子琴仔细分析,接着制作硬件电路和编写软件的程序,最后进行软硬件的调试运行。

并且从原理图,主要芯片,各模块的原理和各个模块的程序调试来阐述。

利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,实现高、中、低共21个音符的发音和显示和音乐播放时的控制显示,并且能自动播放程序中编排的音乐。

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,性价比高等,具有一定的使用和参考价值。

关键词:单片机、电子琴、AT89C51、独立键盘、目录第1 章引言......................................................................................................................... 1.1. 1 设计背景 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计目的 (1)1.4 设计思路 (1)第2 章方案论证 (1)2.1 方案论证 (1)第3 章硬件系统设计 (2)3.1时钟电路 (2)3.2复位电路 (3)3.3 原理框图 (3)3. 4 显示部分设计 (3)3.5 按键部分设计 (4)3.6 发音部分设计 (5)第4 章软件系统设计 (5)4.1 系统分析 (5)4.2 参数计算 (7)4.3 程序设计 (8)第5 章实验结果 (10)5.1硬件调试 (10)5.2 软件调试 (10)5.3 仿真结果 (10)5.4 结果分析 (11)第6 章总结 (11)附录一:系统整体电路图 (12)附录二:元器件清单 (12)附录三:源程序代码 (13)参考文献 (19)第一章引言1.1 设计背景随着电子科学技术的飞速发展,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带来更多的生活乐趣。

51单片机简易电子琴

51单片机简易电子琴

基于51单片机简易电子琴设计院系;电气信息工程学院班级;10通信工程三班姓名:张瑞指导老师:设计周数:一周一设计题目:设计一简易电子琴,要求能够发出1、2、3、4、5、6、7等七个音符。

使用元件:AT89C51、LM324,喇叭,按键等二设计目的(1)能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识有进一步的认识,独立对其进行测试与检查。

(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,及时修改相关软硬件。

(4)对软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。

三设计思路在本次课程设计中,根据复杂程序设计思想——模块化程序设计,分析和确定程序总体设计目标:电子琴基本功能及部分扩展功能后,将总体目标划分为若干模块(子程序,具体可见下)。

程序设计的思路按以下顺序进行:1.分析与确定程序总体设计目标2.将总体目标划分为若干模块3.定义每个模块的具体任务,明确它与其他模块间的通信方式4.编写源程序,进行调试四、设计原理、思路及流程图设计原理(1)对于一个特定的D/A转换接口电路,CPU执行一条输出指令将数据送入D/A,即可在其输出端得到一定的电压输出。

给D/A转换器输入按正弦规律变化的数据,在其输出端即可产生正弦波。

对于音乐,每个音阶都有确定的频率。

各音阶标称频率值:(2)由于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。

原理:系统硬件图流程图: 。

本次设计中单片机晶振为12MHZ,那么定时器的计数周期为1MHZ,假如选择工作方式1,那T值便为T= 216--5﹡105/相应的频率,那么根据不同的频率计算出应该赋给定时器的计数值,:五实验源程序方案一:产生按键音符ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP BREAKMAIN: MOV TMOD,#01H ;设置定时器0的工作方式SETB EASETB ET0 ; 设置定时器0中断SETB TR0 ; 启动定时器0WAIT1: LCALL KEY ; 调用KEY子程序,判断有键按下否?第几个键?CLR EA ;屏蔽中断CJNE R3,#00H,WAIT1 ;如果R3=0,表示有键按下MOV A,22H ;将22H里存放的按键号送给ARL A ; 因为查表里都是字,所以得乘2查得数据MOV DPTR,#TABLE ;指向表头MOVC A,@A+DPTR ; 查表MOV TH0,A ;将数据高位送TH0MOV 21H,A ; 将高位备份MOV A,22H ;将22H里存放的按键号送给ARL A ;因为查表里都是字,所以得乘2查得数据INC A ;取低位数据MOVC A,@A+DPTRMOV TL0,AMOV 20H,AWAIT2: LCALL KEYSETB EACJNE R3,#00H,WAIT1JMP W AIT2KEY: MOV R3,#00H ; KEY子程序,判断有键按下否?第几个键?MOV R1,#0FFHMOV R0,#00HMOV A,R1MOV P2,AMOV A,P2CLR CCPL C ;利用标志位CY来判断是哪个键按下MOV R2,#08HWAIT3: RLC A ;移位判断JNC STOREINC R0DJNZ R2,W AIT3STORE: MOV 22H,R0 ; 将按键号存22H,R3=0有键按下MOV R3,#00HRETBREAK: PUSH ACC ; 中断产生方波,从P1.0口输出PUSH PSWMOV TL0,20HMOV TH0,21HCPL P1.0POP PSWPOP ACCRETITABLE: DW 65030,64968,64898,64820,64777,64684,64580 ; 7,6,5,4,3,2,1 END方案二:产生按键音符ORG 0000HSJMP STARTORG 000BHAJMP INT_0ORG 0030HSTART: MOV P1,#00HSETB EASETB ET0 ;计数器0MOV TMOD,#02HMOV TH1,#09CHMOV TL1,#09CH ;定时器初植CLR TR0 ;定时器不允许SCAN: ;键盘扫描MOV A,P2 ;判断键盘按下,跳到SCAN_1,若未按,继续扫描CJNE A,#0FFH,SCAN_1NOPSJMP SCANSCAN_1:ACALL DELAY ;是不是真的要按下?如果是,则跳转SU_KEY查询是哪个按下?MOV A,P2CJNE A,#0FFH,SU_KEYNOPSJMP SCANSU_KEY:JNB P2.1,MU_1 ;判断是哪个键按下?JNB P2.2,MU_2JNB P2.3,MU_3JNB P2.4,MU_4JNB P2.5,MU_5JNB P2.6,MU_6JNB P2.7,MU_7SJMP SCAN;R1信号周期MU_1: MOV R1,#19 ;如果第一个按键按下,则R1=19,同时程序转NEXT SJMP NEXTMU_2: MOV R1,#17SJMP NEXTMU_3: MOV R1,#15SJMP NEXTMU_4: MOV R1,#14SJMP NEXTMU_5: MOV R1,#13SJMP NEXTMU_6: MOV R1,#11SJMP NEXTMU_7: MOV R1,#10SJMP NEXTNEXT: MOV A,R1MOV R0,ASETB TR0 ;启动定时器0NEXT_1:MOV A,P2 ; 没键按下继续执行,有键按下,返回读引脚CJNE A,#0FFH,NEXT_1ACALL DELAYMOV A,P2 ;真的没键按下?CJNE A,#0FFH,NEXT_1CLR TR0 ;不响AJMP SCAN ;扫描键盘去INT_0: ;中断程序DJNZ R0,RE ;R0不等于0时,返回CPL P1.0MOV A,R1MOV R0,ARE: RETIDELAY:MOV R7,#100 ;延长时间等待,键盘消抖D1: MOV R6,#10D2: DJNZ R6,D2DJNZ R7,D1RETEND生日快乐歌:(扩展功能部分程序)ORG 0000HJMP MAINORG 000BHJMP TT0MAIN: MOV TMOD,#01H ;设置定时器0工作方式MOV IE,#82H ;设置中断MAIN0:MOV 30H,#00HNEXT: MOV A,30HMOV DPTR,#TABLE ;查表MOVC A,@A+DPTRMOV R2,AJZ STOPANL A,0FHMOV R5,AMOV A,R2SW AP AANL A,#0FHJNZ SINGCLR TR0JMP W1SING: DEC AMOV 22H,ARL AMOV DPTR,#TABLE1 ;查表MOVC A,@A+DPTRMOV TH0,AMOV 21H,AMOV A,22HRL AINC AMOVC A,@A+DPTRMOV TL0,AMOV 20H,ASETB TR0W1: CALL DELAYINC 30HJMP NEXTSTOP: CLR TR0JMP MAIN0TT0: PUSH ACC ;中断服务程序PUSH PSWMOV TL0,20HMOV TH0,21HCPL P1.0POP PSWPOP ACCRETIDELAY:MOV R7,#2 ;延时187msW2: MOV R4,#187W3: MOV R3,#248DJNZ R3,$DJNZ R4,W3DJNZ R7,W2DJNZ R5,DELAYRETTABLE1:DW 64260,64400,64524,64580 ;音符计数植DW 64684,64777,64820,64898DW 64968,65030,65058,65110DW 65157,65178,65217TABLE:DB 82H,01H,81H,94H,84H ;节拍表DB 0B4H,0A4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0C4H,0B4H,04HDB 82H,01H,81H,0F4H,0D4HDB 0B4H,0A4H,94HDB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4HDB 0C4H,0B4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0B4H,0A4H,04HDB 82H,01H,81H,94H,84HDB 0C4H,0B4H,04HDB 82H,01H,81H,0F4H,0D4HDB 0B4H,0A4H,94HDB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4HDB 0C4H,0B4H,04HDB 00HEND六、实验总结:经过这个课程设计,虽然时间比较短,完成任务的效果不是很理想,但是既然自己尝试过,就肯定学到了不少东西,也真正体会到做电子设计行业工作的辛苦,不过自己收获还是挺大的。

基于AT89C51的电子琴设计

基于AT89C51的电子琴设计

湖南工程学院课程设计课程名称单片机原理与应用课题名称电子琴专业电气工程班级1005班学号姓名指导教师20 XX 年 6 月21 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理与应用课题电子琴专业班级电气工程学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期20** 年6 月8 日任务完成日期20** 年6 月21 日目录第1章课题设计的背景、要求及目的 (1)1.1课题设计的背景 (1)1.2课题设计的要求 (1)1.3课题设计的目的 (2)第2章系统总体方案选择与说明 (2)2.1 系统方案综述 (2)2.2 系统设计思路 (3)2.3 系统设计方案 (3)第3章系统框图与工作原理及芯片介绍 (4)3.1 系统硬件电路设计框图 (4)3.2 工作原理 (4)3.3 芯片介绍 (5)第4章各硬件电路的设计说明 (6)4.1 按键模块的设计 (7)4.2 蜂鸣器模块的设计 (8)4.3电源部分及其他附属模块的设计 (8)第5章系统软件设计 (9)5.1 系统软件方案的设计 (9)5.2 系统程序的设计 (10)设计总结 (15)参考文献 (16)附录A 系统硬件电路原理图 (17)附录B 程序设计数据 (18)第1章课题设计的背景、要求及目的1.1课题设计的背景电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路四个阶段,尤其是随着大规模的集成电路技术的飞速发展,在20世纪70年代初诞生的单片微型计算机,使得计算机应用日益广泛。

而单片微型计算机(简称单片机)的问世,更进一步推动了计算机应用技术的发展,标志着计算机系统两大部分的正式形成,即通用计算机系统和嵌入式计算机系统。

前者主要以发展海量、高速数值计算为趋势,后者则主要实现面向对象的实时控制。

单片微型计算机是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。

他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。

基于51单片机的电子琴设计

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51单片机简易电子琴设计毕业论文

基于51单片机简易电子琴设计毕业论文

基于51单片机简易电子琴设计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。

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。

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。

在电子行业高速发展的今天,单片机已经广泛的应用到了各个行业之中,其中也就包括了我所设计的娱乐项目,随意的弹奏音乐并且伴着灯光的闪烁,这就是我所以利用89C51单片机所设计的声光电子琴,声光电子琴的设计理念完全是利用89c51单片机的功能的研究和理解以及延伸拓展。

以下我会详细介绍电路的设计和程序的编制过程。

关键词:89c51单片机电路程序目录目录 (II)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计依据 (1)第二章系统方案设计及主控芯片介绍 (2)2.1系统基本设计思路 (2)2.2单元电路方案论证 (2)2.2.1控制器模块 (2)2.2.2发声模块 (2)2.2.3编程软件模块 (3)2.2.4最终方案 (3)2.3AT89C51单片机 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1最小系统设计 (5)3.2时钟电路 (5)3.3复位电路 (6)3.4按键控制模块 (6)3.5播放模块 (7)第四章程序流程 (7)4.1程序流程图 (7)4.2重点程序分析 (8)4.2.1音阶程序 (8)结论 (8)参考文献 (9)致谢 (10)附录1主要源程序 (11)附录2原理图 (18)附录3PCB板图 (19)附录4实物图 (20)第一章绪论1.1课题背景单片机因其体积小,功能强,价格低廉而得到广泛应用,同时随着我国经济的飞速发展,单片机在越来越多的领域得到了广泛的应用,现在国内的单片机多用于电话,玩具和LCD等产品,预计在未来,利用单片机发明的产品会越来越多,作为一名应用电子的应届毕业生来说,理解和掌握单片机的工作原理和使用技巧是必备的技能,基于这种考虑,我这次毕业设计的题目为简易电子琴。

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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。

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,它已经融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;电子琴;音频功率放大器;发光二极管AbstractWith the development and progress of society,music has become an important part of life,it was said that people do not like the music to the evil.We will find time to enjoy the world music,as the baptism of the spirit.This thesis developed a simple microncontroller-based electronic key board.Electronic organ is a modern electronic music technology and the product is a new type of keyboard instruments.It played and important role in modern music.SCM has powerful control functions and flexible proguamming characteristics.It has converged with modern people’s lives, become an irreplaceable part.The main content is AT89C51 control 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 is its advantages.It also has certain practical and reference value.Key words:AT89C51 single-chip;electric piano;LM386;LED第1章绪论 (1)1.1 题目的来源与开发意义 (1)1.2 系统功能概述 (2)第2章总体方案提出与论证硬件 (4)第3章硬件的设计 (5)3.1 硬件的构成 (5)3.1.1 AT89C51单片机 (5)3.1.2 芯片的擦除 (8)3.1.3 功放LM386 (10)3.1.4 LCD硬件接口 (12)3.1.5 4×4行列式键盘识别及显示 (12)3.1.6 时钟频率 (13)3.1.7 晶振电路原理 (14)3.1.8 复位电路 (14)3.1.9 输入输出(I/O)引脚 (15)3.2 硬件框图 (16)第4章软件的设计 (18)4.1 设计原理 (18)4.1.1 音乐知识 (18)4.1.2 播放原理 (18)4.2 按键识别 (18)4.3 LED数码管显示原理 (19)4.4 音乐产生原理 (20)4.5 按键功能识别 (22)4.6 音符产生方法 (22)4.7 播放功能软件原理 (23)第5章系统调式与仿真 (26)5.1 Keil简介 (26)5.2 Keil C51开发系统基本知识 (26)5.2.1 系统概述 (26)5.2.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (27)5.3 编程Keil uVision软件 (27)5.4 Professional 7软件的介绍 (29)5.5 程序代码 (31)第6章系统的调试 (35)6.1 系统硬件调试 (35)6.2 系统软件调试 (35)第7章结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第1章绪论1.1题目的来源与开发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。

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一项重大课题。

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的更新,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AT89C51为中心器件,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,它已经融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。

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。

电子琴的外形很像普通键盘乐器,只是某些种类多一排脚踏键盘,而且手触键盘也往往分为两层。

键盘式电子琴声音丰富、柔美,有变音装置,能发出多种不同的音色,可以作为独特的乐器进行演奏,还能代替传统的风琴、钢琴供音乐课教学。

传统乐器的声音是通过机械的方式产生的,电子琴的声音是用“电”产生的。

振荡器时根据需要产生一定频率的振荡信号,振荡信号通过分频器分解成不同频率的信号输送到放大器,放大器将信号放大,推动扬声器发出声音。

键盘实际是一些开关,如果没有键盘,许多频率的信号一齐进到放大器里,通过扬声器发出的声音就会乱七八糟,不成音乐。

按下键盘的一支键,就等于按通一只开关,只允许某一种频率的信号通过到放大器离去,扬声器就发出一个音来。

这样,按照一定的演奏规律来按键,就能奏出美妙的音乐来。

电源的任务是给各部分供电。

这次的电子琴是由16个按钮,设计成16音符。

然后再用一个模拟音频放大模块来使音乐播出的声音变大。

用户通过这16个键的随意组合产生一首简单的音乐。

本文主要对使用单片机设计建议电子琴进行了分析,并介绍了基于单片机电子琴硬件组成。

利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,最终可随意弹奏想要表达的音乐。

并且本文分别从原理图,主要芯片,各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。

本系统是简易电子琴的设计,按下键盘矩阵中的按键会使扬声器播放对应的音符。

通过设计本系统可了解单片机的基本功能。

对单片机的了解有了一个小的飞跃。

一首音乐是许多不懂的音阶组成的,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系统功能概述本系统是利用AT89C51单片机设计的电子琴,硬件电路简单,如果设计对象为复杂的电子琴系统,其实际原理与方法与本设计基本相同。

由于单片机的强大功能,除了在测试控制领域中有着广泛的应用外,还有一些而有趣的应用。

比如,使用单片机可以驱动蜂鸣器或者扬声器发出声音,还可以控制其发出的不同声调,从而连接起来构成一个曲子。

目前,市场上有很多种音乐模块或者音乐芯片,可以直接产生各种曲子。

但是,这种模块价格比较昂贵,电路结构比较复杂。

如果系统中仅需要产生简单的音符或者简短的曲子,可以使用单片机配合简单的扬声器而产生需要的音乐效果。

一般来说,单片机不像其他专业乐器那样能奏出多种音色的声音,即不包含相应幅度的谐波频率。

单片机演奏的音乐基本都是单音频率。

因此单片机演奏音乐比较简单,只需要清楚“音调”和“节拍”。

音调表示一个音符唱多高的频率。

节拍表示一个音符唱多长的时间。

本设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计,达到电子琴固有的基本功能,故叫简易电子琴。

利用定时器可发出不同频率的脉冲,不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出不同音调。

其次,定时器按设置的定时参数产生中断,这一次中断发出脉冲低电平,下一次反转发出脉冲高电平,由于定时参数不同,就发出不同频率的脉冲,本设计中按键一次,会发出50个脉冲,松开后随之延时10个脉冲,但在延时的10个脉冲期间继续检测键盘,若此时又有键被按下,若被按下的仍为原键则声音不变,否则键盘会译出被按下的另一个键的音调。

这次的电子琴是由4×4组成16个按钮矩阵,设计成16个音。

然后再用一个音频放大模块来使音乐播出的声音变大。

用户可通过这16个键的随意组合来产生不同的音乐,使用起来也很简单。

第2章总体方案提出与论证硬件方案一:采用静态RAM存储显示屏的显示内容,静态数据存储器具有存储容量大,传输速度快等优点。

但其存储的数据掉电后会消失,因此不适合用于存储长时间不变的数据。

方案二:采用ROM芯片存储LED显示屏要显示的信息,采用ROM芯片可以长时间的存储信息,而且掉电数据不丢失,此种方式适合于存储不变的数据。

方案三:采用串行EEPROM存储LED显示屏要显示的信息。

串行EEPROM技术是一种非易失性存储技术,它几乎具有所有类型存储器的优点:不挥发性、可更新性、高密度、低功耗和高性价比,非常适合应用于各类工业测控系统。

它克服了常用的2816、2817、2864等并行EEPROM器件价格高、体积大、可靠性低(这些器件如不采取措施,在上电、下电时常会丢失数据)等不足,在速度要求不是很高的情况下,该器件是最理想的选择。

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