【音乐】基于51单片机简易电子琴
基于51单片机的简易音乐播放器
基于单片机的电子琴课程设计一：课程目的以及要求用51单片机作为主控电路设计一个电子琴，实现能通过切换不同的键盘按键来切换歌曲。
二：课程设计背景：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STC89C52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。
本文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统硬件组成。
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。
三：系统硬件设计3.1系统框图3.2 51单片机产生音符原理MCS-5l单片机有两个定时器／计数器。
系统使用定时器／计数器0产生方波。
定时器／计数器l刖用于记录音符的时长，即按键持续的时问。
定时器／计数器0的工作方式是l，即为16位定时器／计数器。
16位定时器／计数器被赋予一个初值，并开始记数。
当记数溢出，产生中断后，中断服务程序将与蜂鸣器连接的引脚电平置反，并且对定时器／计数器再赋初值，重新开始记效。
之后产生中断，引脚电平再被置反，如此周而复始，在引脚上就能产生一个频率与定时初值有关的方波信号。
而定时初值与音符频率有关，相应频率的确定，可参照12平均律，相邻两个半音A和B的频率之间的关系为：A=B√12[1]。
定时器／计数器l的作用为记录音符的时长，工作方式为l，即16位定时器／计数器。
在12MHZ的晶体振荡器F，单片机的机器周期为l“S。
本系统中，定时器／计数器l以10ms的时长为l定时单位，记录音符持续了多少个定时单位，如此，使用一个unmgnedchar型变量既可以记录2.55s的时长，这在用于记录一般弹奏的音符时是足够的。
基于51单片机的简单电子琴代码
基于51单片机的简单电子琴代码#include <AT89X52.h>sbit P10=P1^0;//高音阶，红灯sbit P11=P1^1;//中音阶,黄灯sbit P12=P1^2;//低音阶,绿灯sbit P13=P1^3;//蜂鸣器控制端口sbit P31=P3^0;//低音阶按键行sbit P32=P3^1;//中音阶按键行sbit P33=P3^2;//高音阶按键行sbit P35=P3^4;//播放音乐按键unsigned int i,j,k=0,l=0;unsigned char count1=0xff,count0=0x50;/*********************************数码管码表(P0)***********************************/unsigned char Tab[]={0XBF,0X06,0X5B,0X4F,0X66,//数码管0~40X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,//数码管5~90X77,0X7C,0X39,0X5E,0X79,0X71,0X00};//数码管A~F/************************************音阶控制**************************************/music_data_high[]={0xf8,0xf9,0xfa,0xfa,0xfb,0xfb,0xfc,//数组0~6 低音0xfc,0xfc,0xfd,0xfd,0xfd,0xfd,0xfe,//数组7~13 中音0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xff};//数组14~20 高音music_data_low[]= {0xf3,0xb8,0x15,0xb9,0x4a,0xcf,0x0c,//数组0~6 低音0x44,0xac,0x09,0x34,0x82,0xc8,0x05,//数组7~13 中音0x4c,0x6d,0x94,0xad,0xd2,0xf3,0x02};//数组14~20 高音/******************************************************函数名：delayms*参数：n 延时毫秒数*功能：延时N毫秒*****************************************************/void delayms(unsigned char n){unsigned char a,b;for(a=100;a>0;a--)for(b=10*n;b>0;b--);}/******************************************************函数名：key_check*参数：无*功能：扫描按键并运行对应功能*****************************************************/void key_check(void){P2=0xff;P3=0xfe;if(P2!=0xff){ delayms(20);if(P2!=0xff){P10=1;P11=1;P12=0;switch(P2){case0xfe:EA=1;count1=0xf8;count0=0xf3;P0=Tab[1];delayms(50);bre ak;case0xfd:EA=1;count1=0xf9;count0=0xb8;P0=Tab[2];delayms(50);br eak;case0xfb:EA=1;count1=0xfa;count0=0x15;P0=Tab[3];delayms(50);bre ak;case0xf7:EA=1;count1=0xfa;count0=0xb9;P0=Tab[4];delayms(50);bre ak;case0xef:EA=1;count1=0xfb;count0=0x4a;P0=Tab[5];delayms(50);bre ak;case0xdf:EA=1;count1=0xfb;count0=0xcf;P0=Tab[6];delayms(50);bre ak;case0xbf:EA=1;count1=0xfc;count0=0x0c;P0=Tab[7];delayms(50);bre ak;defaule:break;}}}//else {EA=0;P13=1;}P2=0xff;P3=0xfd;if(P2!=0xff){ delayms(20);if(P2!=0xff){P10=1;P11=0;P12=1;switch(P2){case0xfe:EA=1;count1=0xfc;count0=0x79;P0=Tab[1];delayms(50);bre ak;case0xfd:EA=1;count1=0xfc;count0=0xbc;P0=Tab[2];delayms(50);bre ak;case0xfb:EA=1;count1=0xfd;count0=0x09;P0=Tab[3];delayms(50);br eak;case0xf7:EA=1;count1=0xfd;count0=0x44;P0=Tab[4];delayms(50);bre ak;case 0xef:EA=1;count1=0xfd;count0=0xa2;P0=Tab[5];delayms(50);break;case0xdf:EA=1;count1=0xfd;count0=0xd8;P0=Tab[6];delayms(50);br eak;case0xbf:EA=1;count1=0xfe;count0=0x05;P0=Tab[7];delayms(50);br eak;// defaule:break;}}}//else {EA=0;P13=1;}P2=0xff;P3=0xfb;if(P2!=0xff){ delayms(20);if(P2!=0xff){P10=0;P11=1;P12=1;switch(P2){case0xfe:EA=1;count1=0xfe;count0=0x4c;P0=Tab[1];delayms(50);bre ak;case0xfd:EA=1;count1=0xfe;count0=0x6d;P0=Tab[2];delayms(50);br eak;case0xfb:EA=1;count1=0xfe;count0=0x9f;P0=Tab[3];delayms(50);bre ak;case0xf7:EA=1;count1=0xfe;count0=0xad;P0=Tab[4];delayms(50);bre ak;case0xef:EA=1;count1=0xfe;count0=0xd2;P0=Tab[5];delayms(50);bre ak;case0xdf:EA=1;count1=0xfe;count0=0xf3;P0=Tab[6];delayms(50);bre ak;case0xbf:EA=1;count1=0xff;count0=0x02;P0=Tab[7];delayms(50);bre ak;// defaule:break;}}}if(P2==0xff) {EA=0;P13=1;}/******************************************************函数名：play_music*参数:无*功能：播放音乐*****************************************************/ void play_music(void){count1=music_data_high[0];count0=music_data_low[0]; EA=1;delayms(50);EA=0;delayms(5);}/******************************************************函数名：TIM0_init*参数:无*功能：定时器0初始化*****************************************************/ void TIM0_init(void){TMOD=0x01;TH0=count1;TL0=count0;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void timer0(void) interrupt 1 using 0{TH0=count1;TL0=count0;P13=!P13;/***************************************************** *函数名：main*参数:无*功能：开跑程序*****************************************************/ void main(void){ P35=1;TIM0_init();//play_music();//while(1){ if(P35==0) {delayms(20);P35=1;play_music();} key_check();}}。
基于51单片机bluesky开发板的电子琴程序
#include<STC12C5A60S2.h>#include<LCD1602.h> //包含LCD1602的显示函数等#include<KEY_SCAN.h> //包含键值扫描函数，输出key_num#define FSCLK 11059200 //晶振频率sbit BEEP=P1^4; //蜂鸣器输出脚unsigned int fre[16]={100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1 400,1500,1600};//存好预定的频率值，可以设定任意想要的频率/********************************************************** ********************** 函数功能：延时函数，函数名Delay_ms() ** 函数说明：利用软件延时，占用CPU，经调试最小单位大约为1ms ** 入口参数：time:需要延时的时间，单位ms** 出口参数：无void Delay_ms(unsigned int time)unsigned int i,j;for(i = 0;i < time;i ++)for(j = 0;j < 930;j ++);** 函数功能：定时翻转跟蜂鸣器相连的引脚的电平，输出一定频率的脉冲信号** 函数说明：定时器0中断服务函数** 入口参数：无** 出口参数：无void time0() interrupt 1 //使用定时器0的工作方式2，定时器中断服务程序TH0 = (65536-FSCLK/(12*fre[piano]))/256; //每次中断，重新配置定时器的高8位TL0 = (65536-FSCLK/(12*fre[piano]))%256; //每次中断，程序配置定时器的低8位BEEP=!BEEP; //然后取反音乐输出，输出一个反电平} //短时间内多次取反则输出一定频率的脉冲/********************************************************** ********************** 函数功能：主函数** 入口参数：无** 出口参数：无void main()unsigned char piano=0，key=0; //初始值LCD_1602_Init(); //液晶显示前进行初始化TMOD = 0X01; //定时器使能TH0 = (65536-FSCLK/(12*fre[0]))/256; //配置定时器的高8位TL0 = (65536-FSCLK/(12*fre[0]))%256; //配置定时器的低8位ET0 = 1; //允许定时器0中断EA = 1; //打开总中断Write_1602_String("Welcome",0X80); //开机显示欢迎语：WelcomeWrite_1602_String("By 20192305007",0X80+0x40); //显示作者：20192305007Delay_ms(5000); //延时5s后开始进入正式程序LCD_1602_Init(); //液晶屏初始化Write_1602_String("Happy Play",0X80); //显示开始使用：Happy Playwhile(1){ //在这段函数中，不断扫描键值，每当键值不等于0时，说明有键被按下，//此时开始播放对应的音阶。
课程设计任务书-基于51单片机的简易电子琴设计
课程设计课程设计名称：单片机课程设计专业年级：电子信息科学与技术学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间：2013.9.30-2013.10.7 10级电科专业课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目51单片机的简易电子琴设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师同组姓名主要内容设计一个51单片机系统，实现简易电子琴操作的电路。
要求:1 设计51单片机最小系统；2. 设置至少10个按键，能发出do re mi fa sol la SI DO;能播放示范曲；3. 能够调节低音、高音和中音。
任务要求1．根据功能要求选择设计方案，并进行论证。
2．画出电路的总体方框图和电路原理图。
3．说明系统工作原理，对系统进行调试。
4．写出课程设计报告。
参考文献1．《51单片机C语言教程》郭天祥电子工业出版社2．《电路》邱关源高等教育出版社3．百度审查意见指导教师签字：教研室主任签字：年月日说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页一、设计任务及要求1. 设计51单片机最小系统，实现简易电子琴操作的电路；2. 设置至少10个按键，能发出do re mi fa sol la SI DO;能播示范曲；3. 能够调节低音、高音和中音。
根据功能要求选择设计方案，并进行论证。
4.画出电路的总体方框图和电路原理图。
5.说明系统工作原理，对系统进行调试。
二、系统方案设计1.采用以STC89C52单片机为核心的控制方案STC89C52是一种低功耗、高性能的8位COMS微控制器，具有8KB的可编程Flash存储器，具有在线编程可擦除技术，当对系统进行调试时，由于程序的错误修改或对对程序新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次插拔，所以不会造成对芯片的损坏，且方便灵活。
基于以上因素本设计选用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的电子琴功能。
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_论文 精品
电创“十年杯”电子设计竞赛论文触摸你心爱的旋律----电子琴设计目录摘要-------------------------------------------------------------3 引言-------------------------------------------------------------4一概述-------------------------------------------------------------------5系统开发意义------------------------------------------------------------5 设计目标-------------------------------------------------------------------------------------------------5系统组成及总框图--------------------------------------------------------6二、硬件设计-----------------------------------------------------------7系统的硬件电路设计 (7)2.1AT89C51 (7)2.2单片机的时钟振荡电路 (7)2.3.复位状态 (8)2.3.复位电路 (8)2.4 单片机最小系统 (9)2.5 键盘输入部分 (9)2.6音频功放电路 (10)TDA2030A放大电路----------------------------------------------------------------------------------112.8扬声器 (11)三、软件设计 (12)3.1如何用单片机实现音乐的节---------------------------------------------13音乐相关知识---------------------------------------------------------------------------------------133.1.1定时/计数器的设计和状态字定义： (14)3.2音调数据表 (16)3.3 软件流程 .................................................................... 错误！未定义书签。
基于51单片机学习板的简易电子琴__本科毕业设计论文
中国矿业大学徐海学院技能考核培训姓名：申鹏飞学 号： 22120768专业：信息12-2班题目：基于单片机的技能考核专题：简易的电子琴制作，数据收发指导教师：有鹏设计地点：电工电子实验室时间： 2015 年 6 月通信系统综合设计训练任务书学生姓名 申鹏飞 专业年级 信息12-2班 学号 22120768设计日期： 2015 年 6 月 20 日 至 2015 年7 月3日设计题目：设计专题题目：设计主要内容和要求：1. 主要内容：（1）系统硬件设计及说明）系统硬件设计及说明）系统硬件设计及说明（2）系统硬件设计及说明）单片机学习板主要功能介绍（3）单片机学习板主要功能介绍）系统软件设计（4）系统软件设计2. 功能扩展要求（1）2.4GHz射频收发芯片nRF2401及其应用及其应用）简易的电子琴制作的步骤和功能（2）简易的电子琴制作的步骤和功能指导教师签字：摘要：随着电子技术的发展，电子技术与音乐的结合不断加深。
由此而产生的电子琴在这种形势下，因其体积小，易于携带，经济适用，是一般家庭都能承受得了的经济投入。
而且电子琴键盘操作直观易于掌握。
子琴键盘操作直观易于掌握。
这样对初学者，这样对初学者，尤其对识谱的人来说是很容易弹奏的，尤其对识谱的人来说是很容易弹奏的，一首简一首简单的曲子灵感好的人甚至不用很多的练习和教师的指导就能很快的弹奏出来。
这样就强烈地激发了学习者的学习兴趣，迅速地提高了电子琴的普及率。
激发了学习者的学习兴趣，迅速地提高了电子琴的普及率。
关键词：关键词：5151单片机，电子琴单片机，电子琴 ，数据收发，数据收发目录第一章第一章 前言前言 .............................................. 6 1.1 系统开发背景系统开发背景 ...................................... 6 1.2 系统开发意义系统开发意义 ...................................... 6 第二章第二章 设计任务及要求设计任务及要求设计任务及要求 ................................... 7 第三章第三章 系统硬件设计及说明系统硬件设计及说明 ................................ 8 3.1系统组成及总体框图系统组成及总体框图 ................................. 8 第四章第四章 单片机学习板主要功能介绍单片机学习板主要功能介绍 .......................... 9 4.1AT89S52简介简介 ....................................... .......................................9 4.1.1功能特性：功能特性： ................................... 10 4.1.2主要性能主要性能..................................... ..................................... 11 4.1.3管脚说明管脚说明..................................... ..................................... 11 4.2 LED 数码管数码管 ....................................... ....................................... 12 4.3显示电路显示电路 ......................................... ......................................... 13 4.4键盘扫描模块电路图键盘扫描模块电路图 ................................ 13 4.5数码管显示模块电路原理图数码管显示模块电路原理图 .......................... 14 4.6电源模块电路原理图电源模块电路原理图 ............................... 15 第5章 系统软件设计系统软件设计 ..................................... 16 5.1音乐相关知识音乐相关知识...................................... ...................................... 16 5.2如何用单片机实现音乐的节拍如何用单片机实现音乐的节拍 ........................ 16 5.3如何用单片机产生音频脉冲如何用单片机产生音频脉冲 .......................... 16 5.4系统总体功能流程图系统总体功能流程图 (18)第六章2.4GHz 射频收发芯片nRF2401 模块介绍模块介绍 ............... 20 6.1芯片结构芯片结构 ......................................... ......................................... 21 6.2引脚说明引脚说明 ......................................... ......................................... 21 6.3工作模式工作模式 ......................................... .........................................23 6.3.1收发模式收发模式..................................... ..................................... 23 6.3.2直接收发模式直接收发模式 ................................. 24 6.3.3配置模式配置模式..................................... ..................................... 25 6.3.4空闲模式空闲模式..................................... ..................................... 25 6.3.5关机模式关机模式..................................... ..................................... 25 6.4.6.4.器件配置器件配置器件配置 ......................................... 25 6.5.6.5.应用电路应用电路应用电路 ......................................... 26 6.6无线音频系统无线音频系统...................................... ...................................... 27 第七章第七章 51 51单片机与NRF24L01模块融合模块融合 ..................... 28 第八章第八章 收获与总结收获与总结收获与总结 ...................................... 29 第九章第九章 参考文献参考文献 ......................................... 30 附录一附录一.................................................. 31 附录二附录二 .. (42)第一章 前言1.1 1.1 系统开发背景系统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51单片机的电子琴完整版
基于51单片机的电子琴完整版#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit feng = P0^7; // 蜂鸣器uint FTemp;uint code tab[] = { //定时半周期的初始值64021,64103,64260,64400, //低音3 4 5 664524,64580,64684,64777, //低音7,中音1 2 364820,64898,64968,65030, //中音4 5 6 765058,65110,65157,65178}; //高音1 2 3 4//用扫描法读P1 外接4×4 键盘uchar Keyscan(void){uchar i, j, temp, Buffer[4] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7};for(j = 0; j < 4; j++) //循环四次，扫描四行{P1 = Buffer[j]; //在低四位分别输出一个低电平_nop_();temp = 0x80; //计划先读出P1.7位for(i = 0; i < 4; i++) //循环四次，检查四列{if(!(P1& temp)) //从高四位，截取1位{return (i + j * 4); //返回取得的按键值}temp >>= 1; //换右边一位}}return 16; //没有键按下就返回16}void Main(void){uchar Key_Value = 16, Key_Temp1, Key_Temp2;//读出的键值 TMOD = 0x01; //T0定时方式1ET0 = 1; //允许T0中断EX0 = 1; //允许INT0中断EA = 1;//开总中断while(1){TR0 = 0; //T0工作停，暂不发音Key_Temp1 = Keyscan(); //第一次读入按键if(Key_Temp1 != 16){ //有键按下Key_Temp2 = Keyscan(); //再读一次if (Key_Temp1 == Key_Temp2) //两次相等{Key_Value = Key_Temp1; //就确认下来FTemp = tab[Key_Value]; //根据键值，取出定时半周期的初始值TR0 = 1; //启动定时器T0，发音while (Keyscan() < 16); //等待释放feng = 1; //停止发音}}}}//========================================================= =====void T0_INT(void) interrupt 1{TL0 = FTemp; //载入定时半周期的初始值TH0 = FTemp >> 8;feng = ~feng; //发音。
基于51单片机的简易电子琴汇编程序实验报告
单片机应用课程设计报告——简易电子琴电子信息科学与技术2013-2xxx单片机应用课程设计报告——简易电子琴xxx摘要本设计是一个基于AT89C52系列单片机的简易电子琴，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个由按键电路、复位电路、数码管显示电路，定时器及蜂鸣器组成简易的电子琴。
通过键盘按键确定键号送去显示以及产生对应的频率的方波。
本次实验的难点是键盘的扫描程序设计，因为本次实验实用的键盘是通过P3.4-P3.7端口输入测试信号，从P3.0-P3.3端口进行检测的，涉及到端口的读入写出原理等问题，后来通过先送出F0数值使低四位处于读入状态，高四位处于输出状态等方法实现。
还有一个问题是如何使单片机产生确定频率的波形，后来利用定时器计时结束后的溢出信号，控制信号反转实现。
关键词：电子琴扫描式键盘数码管1、设计任务和要求1.1设计任务利用AT89C52单片机以及各种元器件自行设计编程制作一个简易电子琴。
1.2任务要求基本要求：利用查询式键盘，数字键1、2、3、4、5、6、7作为电子琴的按键，按键按下时发出Do、Re、Mi、Fa、So、La、Xi的声音。
在弹奏音乐的同时将音符显示在数码管上。
扩展要求：具备存储播放所弹奏的音乐的功能，用三个功能键进行切换状态：按一下按键控制是否进入存储状态。
；按键二控制是否进入演奏状态；按键三为复位键。
1.3方案论证（1）如何产生一定频率的方波信号首先我们知道，每一个音符都有一个固定的频率，当蜂鸣器根据不同频率的方波信号便会震动产生对应的音符。
其次要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/f），然后将此周期除以2，即为半周期的时间，由于使用的是12MHz的晶振，所以每一个计数的脉冲长度为1us，脉冲的个数用半周期时间除以1us，用65536减去脉冲的个数便可以得到计数初值。
利用定时器计时这半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。
基于51单片机实现简易电子琴
2012年-2013年第二届“萌芽计划”报告题目名称：简易电子琴2013年3月目录一．问题重述 (3)二．方案比较 (3)1．方案说明 (3)2．方案比较 (3)三．原理简述 (4)1.用单片机产生音频脉冲 (4)2.音频功放 (4)四．电路原理图和说明以及主要元件说明 (5)1.硬件结构框图 (5)2.仿真电路原理图及说明 (5)3.主要元件及说明 (6)1).STC89C52单片机 (6)2).LM386 (7)3).矩阵式键盘 (8)4.软件设计 (8)五．实现的功能 (9)六．附件 (11)一．问题重述（一）任务设计一个简易的电子琴，实现发不同音调的功能。
（1）采用555做振荡器。
（2）通过扬声器（喇叭）发出不同频率的声音。
（二）要求二．方案比较1.方案说明方案一.用NE555做振荡器，产生不同频率发声。
方案二.用51单片机产生音频脉冲，通过扩音器发声；a.用独立链接式键盘做发声的按键；b.用矩阵式键盘做发声的按键；c.用三极管8050做音频功放电路；d.用LM386做音频功放电路；e.用蜂鸣器发声；f.用喇叭发声。
2.方案比较对于方案一，如果用555振荡器，则实现不了许多发挥的功能。
对于方案二，单片机功能强大，能实现许多的功能，再加上本身也在学习单片机知识，所以我们就选择了方案二而在是用独立链接是键盘还是用矩阵式键盘上，我们看到，独立链接是键盘需要占据单片机的I/O口数量多，而且不好排版，考虑到矩阵式键盘只需接单片机8个I/O口，而且有16个按键，可以实现的音调较多，所以我们选择了用矩阵式键盘在用8050还是用LM386的问题上，刚开始还没有很清晰的决定。
但是我们倾向于用LM386，虽然用8050做功放电路相对于LM386来说电路相对简单，但是用8050三极管不是太了解，再网上搜索资料后，我们感觉，用LM386显得高端一些，而且功放的电压增益在20~200V之间，可供选择的空间大，所以我们选择了用LM386.对于是用蜂鸣器发声还是用喇叭发声，之前买的开发板上有蜂鸣器，感觉那个声音太难听了，所以我们就选用了音色好一点的喇叭。
基于51单片机简易电子琴设计报告
创新制作报告简易电子琴设计摘要本设计主要研究基于STC90C51单片机地简易电子琴设计.它是以单片机作为主控核心，键盘、电脑音响、led等外围器件构成；本设计硬件部分主要由最小系统，按键系统模块、led显示模块和发声模块组成.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地设计基础.它包括单片机地选择、时钟系统设计、复位电路设计等.（2）按键系统模块：本设计采用24个按键，其中21个按键用来显示21个音调，其它3个按键可以进行功能地切换.（3）LED显示模块：八个LED，七个红色LED来显示音符，1个绿色LED指示.（4）发声模块：此电子琴发音是用现成地电脑音响.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地程序，最后进行软硬件地调试运行.并且从原理图，主要芯片，各模块地原理和各个模块地程序调试来阐述.利用单片机产生不同频率来获得我们要求地音阶，实现高、中、低共21个音符地发音和显示和音乐播放时地控制显示，并且能自动播放程序中编排地音乐，同时还有保存兵播放已按下地音符.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.目录1.概述41.1设计背景41.2设计意义41.3 设计任务42.系统总体方案及硬件设计42.1总体设计42.2硬件设计62.3单片机地最小工作系统62.4电源设计:2.5按键设计:2.6LED灯设计：2.7发声模块：3.系统软件地地编写 73.1电子琴基本原理 73.2主程序 93.3播放音乐模块 163.4录音模块 204.1硬件调试 234.2软件调试 235课程设计体会附1 源程序代码241.概述1.1设计背景由于本课程要做一个创新制作，而老师给地参考题中觉得电子琴这课题不错，因为电子琴能陶冶人地情操，同时使人更快乐，他能真正影响人地心情，因此决定做.单片机技术使我们可以利用软硬件来实现电子琴地功能，从而可以实现电子琴地微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等.并且可以进行一定地功能扩展.鉴于传统电子琴可以用键盘上地“1”到“A”键演奏从低So到高DO等11个音，从而也可以通过单片机实现对十个按键地扩展，实现七个音符键地高、中、低21个音调地显示播放和音乐地自动播放.1.2设计意义①可以了解音乐地基本知识；②加深对单片机地使用；③学会自己做工程；1.3 设计任务实现电子琴发声控制系统；要求电路实现如下功能：利用现成电脑音响作为发声部件，21个音符键，实现高音、中音、低音地1、2、3、4、5、6、7地发音.并在存储几首歌曲地内容，可以实现自动播放.2.系统总体方案及硬件设计2.1总体设计音乐是有由不同地音阶组成地，而不同地音阶又是由不同地频率发出地，那么产生不同地频率，就可以发出不同地音乐了.而利用单片机就可以产生不同地频率地方波，因此选择单片机为为主来设计.通过程序编写实现单片机输出不同地频率，输出地方波信号再通过接口给电脑音响，让其发声.同时电子琴加入led用来显示.本设计地主要工作是程序编写，通过程序让电子琴实现音乐演奏，歌曲播放以及记录已按下地音符，并播放，最后实现led显示.而硬件主要有单片机最小系统，键盘模块，发声模块，还有一个电源模块.总体框图22.2硬件设计电路图1注：本系统有主控单片机、键盘、led 显示模块、发声模块以及电源组成.2.2.2单片机地最小工作系统:按键输入LED 显示电脑音响单片机这里用地单片机地型号是STC90C516RD+，配以12M地晶振，以及复位电路供电电路构成最小系统.2.2.3电源设计:这里电源直接用直流5v电源；2.2.4按键设计:按键采用4*6扫描；4根行线接P10-P13,六根列线接P14-P17以及P20，P21口共24个按键，0-20代表音符键，0-6代表低音1,2,3,4,5,6,7；7-13代表中音1,2,3,4,5,6,7；14-20代表高音1,2,3,4,5,6,7；21号按键表示播放歌曲键，当按下21号键，进入播放歌曲函数，当按下22号键时，播放下一首歌曲，当按下23键时，退出播放返回主程序.而在主程序中时，代表演奏状态，当按下23号键时，进入录音状态，此时有个绿色地指示灯会亮.而进入录音后，再按一次23键，指示灯灭，退出录音状态，返回主程序.2.2.5LED灯设计：七个红色地LED代表按键地音符DO，RE，MI...分别接到P0口地各个I端口音符DO时，一个LED亮，音符MI时，2个LED亮...同时为了区分高中低音，三个八度LED显示不同，当低音音符播放时，LED闪亮，当是中音时，LED也闪亮，但是闪亮地频率更快，当是高音时，LED全亮，这是通过调节LED亮灭时间来实现，也可以说是PWM吧.还有一个绿色LED指示当前状态，当电子琴处于录音时，LED亮，否则，灭；2.2.6发声模块：这里没有自己做功放，而是使用电脑地音响.3系统软件地地编写3.1电子琴基本原理首先地弄清楚电子琴地基本原理：声音地频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单片机地某个口线不断输出“高”“低”电平，则在该口线上就能产生一定频率地方波，讲该方波接上喇叭就能发出一定频率地声音，若再利用程序控制“高”“低”电平地持续时间，就能改变输出波形地频率从而改变音调.乐曲中，每个音符对应着确定地频率，下表给出各音符频率.如果单片机某个口线输出“高”“低”电平地频率和某个音符地频率一样，那么将此口线接上喇叭就可以发出此音符地声音.根据这个原理就能设计出，对于单片机来说要产生一定频率地方波大致是先将某口线输出高电平然后延迟一段时间再输出低电平，如此循环地输出就会产生一定频率地方波，通过改变延迟地时间就可以改变输出方波地频率.单片机内部有两个定时计数器T1和T0，单片机地定时计数器实际上是个计数装置，它既可以对单片机内部晶振驱动时钟计数，也可以对外部输入地脉冲计数，对内部晶振计数时称为定时器，对外部时钟计数时称为计数器.当对单片机内部晶振驱动时钟计数时，每个机器周期定时计数器地计数值就加，当计数值达到计数最大值时计数完毕并通知单片机.音乐中各个音符地频率表如下：音符频率表3弄懂后开始程序地实现3.2主程序模块主程序框图参数计算发音原理若要产生音频脉冲，只要算出某一音频地周期（1/频率），再将此周期除以2，即为半周期地时间.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引脚上得到此频率地脉冲.利用AT89C51地内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率地方法产生不同音阶.计算举例例如，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）.计数脉冲值与频率地关系式是：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是想要产生地频率.其计数初值T地求法如下：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地T＝65536－500000/523＝64580. 3.2.3计算结果（1）单片机12MHZ晶振，中音符与计数T0相关地计数值如表所示：采用查表程序进行查表时，可以为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表地方式来获得相应地数据：低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间.用单片机播放音乐，或者弹奏电子琴，实际上是按照特定地频率，输出一连串地方波.为了输出合适地方波，首先应该知道音符与频率地关系.（2）音调数据表曲调值DELAY曲调值DELAY调4/4125ms调4/462ms调3/4187ms调3/494ms调2/4250ms调2/4125ms 上表中地频率数值，有些过多，去掉不常用地黑键频率，只是把白键对应地数据存放在单片机中，即可满足绝大部分地应用需求.定义音调数据表地程序如下：DW 63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524 。
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16 音键电子琴设计
电子琴是现代电子技术应用于音乐而制作的电子乐器。
单片机具有强大的控制及逻辑运算功能，以单片机为核心的电器设备已融入人们的日常生活中，如电视机、电冰箱、洗衣机、DVD、汽车音响等。
本文的主要内容是以单片机为核心器件，设计一个电子琴。
以单片机为核心与键盘、扬声器等组成电路作为核心控制模块，在控制模块上设有16个按键和扬声器。
本设计是简易电子琴的设计，当按下键盘矩阵中的按键时数码管会显示当前按钮并通过扬声器播放对应的音符。
通过本设计可掌握单片机的基本功能。
对单片机的应用会有一个质的提高。
1系统框图及整体设计概述系统由单片机STC89C52、矩阵键盘模块、功率放大模块、扬声器、USB供电电源所组成。
系统主要完成对键盘的响应、数码管显示等功能的控制，起到总控和协调各模块之间工作的作用。
单片机通过检测键盘输出对应频率的方波，后级通过LM386对功率进行扩大从而驱动扬声器发响。
2系统的总体方案设计根据所要实现的功能划分，系统一共需要以下几个模块：主控模块、显示模块、时钟模块、功率放大模块，以下就针对这几个模块进行讨论。
主控模块采用51系列的单片机，该单片机是一个高可靠性，超低价，无法解密，高性能的8位单片机，32个I/O口，且STC系列的单片机可以在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试。
显示模块采用LED数码管，数码管价格便宜，具有显示数字的功能，而本系统显示设计也只需要显示数字，采用动态扫描法使数码管与单片机I/O口相连占用单片机口线少。
按键模块采用矩阵键盘作为外部输入，矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组，在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。
在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。
这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。
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。
基于51单片机的电子琴
酒泉职业技术学院课程设计2014 级电气自动化专业题目：基于51单片机简易电子琴设计设计时间：2015.12.14——2015.12.18学生姓名：xxx指导教师：xxx班级：14电气（1）班2015年12月18日目录一、设计要求 (1)（一）系统基本设计思路 (1)（二）各部分说明 (1)（三）系统工作过程 (2)二、硬件设计 (2)（一）主体方案 (2)（二）最小系统设计 (2)（三）时钟电路 (3)（四）复位电路 (4)（五）按键控制模块 (4)（六）播放模块 (5)（七）LED显示模块 (5)（八）原理图 (6)（九）实物图 (7)三、软件设计 (8)（一）程序框图 (7)（二）音乐相关知识 (9)（三）程序 (12)（四）使用说明 (20)四、调试 (20)（一）硬件调试 (20)（二）软件调试 (20)五、总结 (22)参考文献 (23)基于51单片机简易电子琴设计摘要：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ST89S51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：ST89S51单片机；电路；程序；电子琴一、设计要求（一）系统基本设计思路此设计是在LED小灯上显示灯光的变换，扬声器播放弹奏的曲子。
电路包括：键盘、单片机及LED显示电路，声音电路。
本电子琴就是从单片机STC89C51切入，通过使用STC89C51的内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出内部的机器周期。
基于单片机的简易电子琴设计_毕业设计论文
基于单片机的简易电子琴设计摘要随着科学技术的不断发展，单片机的应用日益成熟。
单片机集成度高、处理功能强大、价格低廉使其在各个领域得到广泛应用。
同时电子琴作科学技术与音乐共同发展的产物，在这个电子信息化的时代，为音乐的大众化做出了不可代替的贡献。
本文主要介绍一种基于51单片机的简易电子琴设计方案。
它采用了STC公司出品的一款低功耗、高性能单片机STC89C52芯片作为主控单元，与4*4矩阵键盘、复位电路、LED双位数码显示器、扬声器等组成主控核心模块。
文章详细论述了电子琴硬件设计和软件结构设计流程，采用了Altium Designer 09画出原理图、PCB图，通过Keil编程软件对电子琴进行软件编程，然后进行软硬件的调试运行并将程序烧录到STC89C52芯片中。
此系统运行比较稳定，具有硬件设计电路简单、清晰，成本低，软件功能完善，控制系统牢靠，性价比高等优点，具有一定的实用和参考价值。
关键词：STC89C52；电子琴；矩阵键盘AbstractAlong with the development of science and technology, the application of SCM increasingly mature. Single chip microcomputer high level of integration, processing powerful, low prices make it is widely used in various fields. At the same time the keyboards for science and technology and music common development of the product, in the electronic information era, for music's popular do can't replace contribution.This paper mainly introduces a kind of simple keyboard based on 51 SCM design scheme. It USES the STC product of our company a low power consumption, high performance microprocessor STC89C52 chips as the master unit, and 4 * 4 matrix keyboard and reset circuit, LED digital display, a double master core module and other components of the speaker. This paper discusses the design of hardware and software structure keyboard design process, the use of a Altium Designer 09 draw a diagram, PCB figure, through the Keil software keyboard to software programming, then the software and hardware debugging run and will burn to STC89C52 chip program. Operation of the system is stable and has the hardware circuit design simple, clear, and the cost is low, the software perfect function, control system firm, price higher advantages, has certain practical and reference value.Key words : stc89c52; keyboard; matrix keyboard目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 设计的目的和意义 (1)1.2 设计的主要内容 (1)2 系统概述 (2)2.1 系统工作原理 (2)2.2 系统结构组成 (2)2.2.1 电源电路 (2)2.2.2 控制部分 (3)2.2.3 显示部分 (3)2.2.4 发声部分 (3)2.3 主要芯片及元件的介绍 (3)2.3.1 STC89C52单片机简介 (3)2.3.2 芯片引脚介绍 (4)2.3.3 STC89C52时钟介绍 (6)2.3.4 双位LED数码显示器简介 (7)3 硬件电路的设计 (9)3.1 电源电路的设计 (9)3.2 复位电路的设计 (10)3.2.1 复位操作 (10)3.2.2 复位信号及其产生 (11)3.3 键盘控制电路 (12)3.3.1 矩阵式键盘的概述 (12)3.3.2 矩阵式键盘按键识别原理及方法 (12)3.4 显示电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1 如何利用单片机实现音乐节拍 (14)4.2 如何用单片机产生音频脉冲 (15)4.2.1 音符和频率的关系 (15)4.2.2 定义初值 (16)4.3 音乐发生程序流程图 (17)结论 (18)参考文献 (19)附录一电子琴源程序 (20)附录二原理图 (24)附录三 PCB图 (25)附录四实物图 (26)致谢 (27)1 绪论1.1 设计的目的和意义单片机又称单片微型计算机，英文字母的缩写MCU。
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单片机设计的简易电子琴
洪家政 段杰 机械提高0702 2010.1
问题的提出
1.对于音乐的兴趣 2.对于电子琴的好奇 3.对于51单片机功能的信赖
对于音乐的兴趣
对音乐感兴趣是源于一首动听的钢琴曲— —思乡曲 自此以后就开始喜欢上了听音乐
对于电子琴的好奇
好奇心与生俱来,人类对于自然地认识, 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
总体方案
琴键功能——键盘电路 音色调节功能——滤波电路 自动播放乐曲功能——程序实现
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
键盘电路
滤波电路
钢琴滤波电路
自动播放乐曲子程序原理
SONG1: ; 化蝶 .DB -3, 04H, -5, 03H, -6, 01H, 1, 03H, 2, 01H, -6, 01H, 1, 01H, -5, 02H .DB 5, 03H, +1, 01H, 6, 01H, 5, 01H, 3, 01H, 5, 01H, 2, 08H .DB 2, 02H, 2, 01H, 3, 01H, -7, 02H, -6, 02H, -5, 03H, -6, 01H, 1, 02H, 2, 02H .DB -3, 02H, 1, 02H, -6, 01H, -5, 01H, -6, 01H, 1, 01H, -5, 08H .DB 3, 03H, 5, 01H, -7, 03H, 2, 01H, -6, 01H, 1, 01H, 5, 05H .DB -3, 02H, -5, 01H, -3, 01H, -5, 01H, -6, 01H, -7, 01H, 2, 01H, -6, 06H, 5, 01H, -6, 01H .DB 1, 03H, 2, 01H, 5, 02H, 3, 02H, 2, 02H, 3, 01H, 2, 01H, 1, 02H, -6, 01H, -5, 01H .DB -3, 04H, 1, 04H, -6, 01H, 1, 01H, -6, 01H, -5, 01H, -3, 01H, -5, 01H, -6, 01H, 1, 01H .DB -5, 08H, FFH, 08H
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。
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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。
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8个按键，和一个复位按键。
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硬件的组成。
利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。
并且分别从原理图，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，构成我们想演奏的那首曲目。
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。
2 任务要求与总体设计方案
2.1 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，能够发出7个不同的音调，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，中间再按别的键则发另外一音调的声音，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，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，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。
如果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。
前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。
发出后按的键的音调。
2.2 设计方案
2.2.1 播放模块
播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。
2.2.2 按键控制模块
电子琴设有8个按键，其中7个作为音符输入，另外一个作为模式转换按键，实现用
户存放的自动播放歌曲。
7个按键分别代表7个音符，包括中音段的全部音符，通过软硬件设计，模式转换按键触发外部中断，中断使程序跳转，实现模式转换，启动电子琴。
然后通过查询电子琴所按下的按键，读取电子琴输入状态，跳转到对应的程序入口，实现自编歌曲的。
2.3 总体硬件组成框图
该设计方案是通过按键随意按下所要表达的音符，作为电平送给主体电路，中央处理器通过识别，解码输出音符，在扬声器中发出有效的声音。
通过这样可以不断的弹奏我们想要的音符或者是音调，电路由复位电路，指示灯电路，和功能按键电路组成，通过功能键可以选择播放音乐或者弹奏音节，硬件主要有下面几个部分组成。
图2-1电子琴硬件设计框图
用P2口的高四位和P2口的第四位作为按键的接口，用P1口做信号输出口。
3 系统的硬件设计
为了使电子琴的控制系统更加的方便、灵活以及稳定性，我们对系统硬件进行了简约和优化，使硬件更加的实用，更加的人性化，硬件电路包括中心控制模块、播放模块、按键控制模块、复位按键模块四大类。
3.1 中心控制模块的硬件设计
这次设计的中心控制模块是采用AT89S52单片机来控制整个系统。
其中P2口作为输入口，P1口为信号输出口，P1.0连接音响驱动电路。
3.2 声音播放模块的硬件设计 功 能 选 择 (弹奏/播放) 键盘输入 AT89S52单片机 音频放大 喇叭发出声音
如下图所示，为声音的播放模块，它接到P1.0口上，当有按键按下时，它通过AT89S52中心控制芯片的识别后发出相应的音符。
图3-1音频放大电路
3.3 按键控制模块和复位电路模块的硬件设计
在P2口连接有8个按键开关加8个拉电阻，它们一端接5伏电源，一端接地。
只要有一个按键被按下，并被单片机扫描到，则会播放发出音符。
图3-2上图为按键复位电路
图3-3上图为按键电路
4 单片机最小系统设计
4.1 电子琴主要电路及其芯片
在电子琴主要电路设计中，我们采用了AT89S52单片机芯片，其特点及管脚封装如下介绍一般。
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 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
AT89S52具有以下标准功能： 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/。