单片机课程设计报告 简单电子琴设计

单片机课程设计报告电气与信息工程学院自动化1班王建平第一部分ADI 学习板简介一、系统资源1、两路16位ADC 输入、可作差分输入；2、12位DAC 输出；3、运放LM358；4、RS232串口；5、步进电机（5V 、70欧、6线4相）接口；6、PS/2接口；7、插针11，用于选择PS/2或者红外接收头； 8、红外接收头； 9、线性稳压芯片7805；10、复位按键和下载按键；11、开关以及功能选择插针1~10（从左至右） 12、4X4矩阵式键盘，左边4个可以作独立按键； 13、直流电源输入； 14、USB 电源输入接口； 15、IIC 接口；16、RTC DS1307； 17、EEPROM A T24C08；18、8位数码管；19、SPI 接口；20、上排图形点阵LCD12864的接口、下排LCD1602的接口； 21、红外二极管； 22、8路LED ； 23、蜂鸣器；24、P3口扩展接口； 25、单片机AduC848； 26、P2口扩展接口； 27、P0口扩展接口；第二部分简单电子琴设计一、设计任务及要求1.1任务设计一简易电子琴，要求能够发出1，2，3，4，5，6，7等7个音符，具有一般演奏功能。

2、要求1）具有一般演奏功能，利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7七个键，能够发出7个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的键则发另一个音调的声音2）具有自动播放已存曲目功能3）显示当前正在播放的歌曲的名称和歌词1.2 相关设计说明该电子琴设计是基于ADuC848开发板，在设计语言方面可用C语言或者硬件语言，两者相比较，C语言简单易懂且本题目对于反映时间的要求不是很高，但为了巩固汇编语言以及更加更加深入了数据在微机中存储，我们选用了汇编语言来编写。

根据2.1所提出的设计要求，主要考虑一下几个方面：音节、按键、蜂鸣器的使用。

1.3 音节。

要求用8个按键发出8个不音调，即按键1、2、3、4、5、6、7、8分别对应音符的1、2、3、4、5、6、7和高音1共八个音调，音阶由不同频率的方波产生，音阶与频率的关系如表一所示。

方波的频率由定时器控制。

定时器计数溢出后，产生中断，将P2.6口取反即得周期方波。

(见下表单位：HZ，X为16进制）音1 2 3 4 5 6 7阶f 262 294 330 349 392 440 494X FF FF FF FF FF FF FF05 20 39 44 58 6B 7E音的节拍由延时子程序实现。

延时子程序实现基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。

1.4 按键开发板上按键有4行4列共16个，从0--15，从右到左依次为第0列到第3列，其中第0列从上到下依次为1、2、3、4，以此类推，在具体操作时由P2控制列选，P1控制行选，二者共同决定按下的是哪一个按键，如P2=0x0e时选中的是第0列，此时若P1=0x0e则表示选中的是1（在进行按键检测时，程序不断的扫描端口，当检测到低电平时表示该按键被按下）。

接线时第0列到第3列依次接P2.0----P2.3，第0行到第3行依次接P1.0----P1.3.具体对应到每个按键，1——8分别对应8个不同的音节1——7以及搞8度的1,9——12分别控制控制预先存储的4首歌曲：oldboy、songbie、bygh、Music_Code，按下4个键中的一个时程序中断播放所对应的歌曲；按键13表示转到时钟显示时间；0、14、15为无效按键，当检测到其中一个被按下时则跳转到主程序继续执行。

按键输入该模块原理如图所示图按键模块由于P1口（用于行扫描）内部无上拉电阻，为使无键按下时行信号为高电平，故将行信号接上拉电阻，电阻大小10K即可。

引脚复用：P2.0~P2.3为4X4矩阵式键盘列扫描信号，又复用作步进电机控制信号，SPI信号、P2.1~P2.3还复用为数码管第5、6、7位位码控制信号。

参与复用的一项功能使用时，其他参与复用的功能则不能使用。

插针配置：（1）插针10上面两脚接跳线帽，4X4矩阵式键盘输入，行扫描信号为P1.0～P1.3，列扫描信号为P2.0～2.3。

（2）插针10下面两脚接跳线帽，独立按键输入，该模式有4个独立按键可用，按键扫描所用端口为P1.0～P1.3。

这4个按键为4X4矩阵键盘的左边4个按键。

1.5 程序流程图1.6具体程序实现;1.572864MHZ,TC=0.63VS,T=7.6VSSTH1 EQU 31H开始是否有键按下？Ｉ／Ｏ串口扫描Ｙ是否为１—7？发音１－７，高八度１Ｙ8－１２？１３？Ｎ播放音乐显示时间返回ＹＮＹ完成？Ｙ延时完成？ ＮＹＮSTL1 EQU 30HST_ADDR EQU 0000HORG ST_ADDRLJMP MAINORG ST_ADDR+1BHLJMP INT_1MAIN:MOV SP,#40HANL TMOD,#0F0HORL TMOD,#10HSETB EASETB ET1SETB P2.6MOV P1,0F0H; P1低4位写0，将P1低4位设为数字输入模式,这样才能读连接P1的外部数据LKP: LCALL SAOMIAO;调扫描程序反键值CJNE A,#0AAH,K0CLR P2.6JMP LKPK0: CJNE A,#0,K1LCALL TABLJMP LKPK1: CJNE A,#1,K2LCALL TABLJMP LKPK2: CJNE A,#2,K3LCALL TABLJMP LKPK3: CJNE A,#3,K4LCALL TABLJMP LKPK4: CJNE A,#4,K5LCALL TABLJMP LKPK5: CJNE A,#5,K6LCALL TABLJMP LKPK6: CJNE A,#6,K7LCALL TABLJMP LKPK7: CJNE A,#7,K8MOV DPTR,#DUORUIMILCALL OUTGELJMP LKPK8: CJNE A,#8,K9MOV DPTR,#SHENGRIGELCALL OUTGELJMP LKPK9: CJNE A,#9,KAMOV DPTR,#LIANGZHILAOHU LCALL OUTGELJMP LKPKA: CJNE A,#10,KBMOV DPTR,#JUHUATAILCALL OUTGELJMP LKPKB: CJNE A,#11,KCMOV DPTR,#JUHUATAI_CLCALL OUTGELJMP LKPKC: JMP LKP;查表子程序TAB: MOV DPTR,#TABLEMOV B,#2MUL ABMOV 60H,AMOVC A,@A+DPTRMOV TH1,AMOV STH1,AINC 60HMOV A,60HMOVC A,@A+DPTRMOV TL1,AMOV STL1,ASETB TR1MOV R5,#3LOOP0: MOV R7,#0FfH ;延迟0.5s LOOP1: MOV R6,#0FfHLOOP2: DJNZ R6,LOOP2DJNZ R7,LOOP1DJNZ R5 , LOOP0CLR TR1RET;播放歌曲OUTGE:MOV A,#00H LOP:MOVC A,@A+DPTRJZ MVAMOV STH1,AMOV TH1,AINC DPTRMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV STL1,AMOV TL1,ASETB TR1INC DPTRMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRMOV R2,ALOOP3: MOV R3,#0FFH LOOP4: MOV R4,#0FFH LOOP5: DJNZ R4,LOOP5 DJNZ R3,LOOP4DJNZ R2,LOOP3INC DPTRMOV A,#00HLJMP LOP MVA: CLR TR1RET;调用扫描子程序SAOMIAO:ACALL KS1;粗扫JNZ LK1 ;有按键按下，转继续细扫描MOV R4,#0 ;NIUMOV A,#0AAH;返回值A=0F，无按键按下AJMP RETTLK1:ACALL TM10MS;延时大概10ms，消抖ACALL KS1;延时后再粗扫描确认有按键JNZ LK2;有按键，转细扫描AJMP SAOMIAO;无按键，是抖动;细扫描，列内扫描，内循环LK2:MOV R2,#0F7H;第0列扫描码,11110111B，lie0=P2.3=0 MOV R4,#00H;行扫描计数器初始值，补键值差值MOV R3,#04H;列扫描计数器初始值LK4:MOV A,R2MOV P2,A;输出列扫描码JB P1.0,LONE;不是第0行的键被按下，转下一行MOV A,#0;是第0行被按下，键值基底=0（还有偏移量）AJMP RETT;转求键值LONE:JB P1.1,LTW0;不是第1行的键被按下，转下一行MOV A,#4;是第1行被按下，键值基底=4（还有偏移量）AJMP RETT;转求键值LTW0:JB P1.2,LTHRMOV A,#8;是第2行被按下，键值基底=8（还有偏移量）AJMP RETT;转求键值LTHR:JB P1.3,NEXT;4行都扫完，转下一列MOV A,#12;是第3行被按下，键值基底=12（还有偏移量）AJMP RETT;转求键值;细扫描，列间扫描，外循环NEXT:MOV A,R4ADD A,#1;列计数器加上1，偏移量MOV R4,AMOV A,R2;列扫描码RR A;右移一位，指向下一列，lie1=P2.2=0 MOV R2,ADJNZ R3,LK4;为扫描完，转回扫描下一列;AJMP SAO;已扫描完四行，未找到按下的键;写最终键值RETT:ADD A,R4;键值基底加上偏移量=键值MOV P0,A;键送LED显示RET;粗扫描子程序KS1:MOV P2,#0F0H;粗扫描，输出4列全为'0' MOV A,P1;读入行信号ORL A,#0F0H;高位置1，地位不变CPL A;取反RET;延时子程序TM10MS: MOV R6,#10;一个机器周期是7.63微秒LOOP:MOV R7,#80DJNZ R7,$DJNZ R6,LOOPRET;中断t1ORG ST_ADDR+200HINT_1: CLR TR1MOV TH1,STH1MOV TL1,STL1SETB TR1CPL P2.6RETITABLE: DB 0FFH,05H,0FFH,20H,0FFH,39H,0FFH,44H,0FFH,58H,0FFH,6BH,0FFH,7EHDUORUIMI: DB 0FCH,2FH,04H,0FCH,99H,04H,0FCH,0F8H,04H,0FDH,22H,04H DB 0FDH,073H,04H,0FDH,0BCH,04H,0FDH,0FAH,04H,0FEH,17H,04HDB 0FEH,17H,04H,0FDH,0FAH,04H,0FDH,0BCH,04H,0FDH,73H,04H,0FDH,22H,04H DB 0FCH,0F8H,04H,0FCH,99H,04H,0FCH,2FH,04H,00H,00H,00HSHENGRIGE:DB0FFH,05H,04H,0FFH,05H,01H,0FFH,21H,04H,0FFH,05H,04H,0FFH,44H,04H,0FFH,39H,04H DB0FFH,05H,04H,0FFH,05H,01H,0FFH,21H,04H,0FFH,05H,04H,0FFH,58H,04H,0FFH,44H,04H DB0FFH,05H,01H,0FFH,05H,04H,0FFH,82H,04H,0FFH,6BH,04H,0FFH,44H,04H,0FFH,39H,01H,0 FFH,21H,04HDB0FFH,7BH,01H,0FFH,7BH,04H,0FFH,6BH,04H,0FFH,44H,04H,0FFH,58H,04H,0FFH,44H,04H,0 0H,00H,00HLIANGZHILAOHU:DB0FFH,44H,04H,0FFH,58H,04H,0FFH,6BH,04H,0FFH,44H,02H,0FFH,44H,04H,0FFH,58H,04H,0 FFH,6BH,04H,0FFH,44H,02HDB0FFH,6BH,04H,0FFH,7BH,04H,0FFH,82H,06H,0FFH,6BH,04H,0FFH,7BH,04H,0FFH,82H,06H DB0FFH,82H,02H,0FFH,90H,02H,0FFH,82H,02H,0FFH,7BH,02H,0FFH,6BH,04H,0FFH,44H,04H,0 FFH,82H,02H,0FFH,90H,02H,0FFH,82H,02H,0FFH,7BH,02H,0FFH,6BH,04H,0FFH,44H,04H DB0FFH,58H,04H,0FFH,082H,04H,0FFH,4H,04H,0FFH,58H,04H,0FFH,82H,04H,0FFH,44H,04H,0 0H,00H,00HJUHUATAI: DB0FFH,39H,4H,0FFH,39H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,39H,4H,0FFH,39H,2H,0FFH,58H,2H,0FFH,39 H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,39H,8HDB0FFH,5H,4H,0FFH,5H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,39H,2H,0FFH,58H,2H,0FFH,39H,4H,0FFH,20H, 4H,0FFH,20H,2H,0FFH,5H,2H,0FFH,20H,8HDB 0FFH,39H,6H,0FFH,58H,1H,0FFH,39H,1H,0FFH,6BH,2H,0FFH,58H,6HDB0FFH,6BH,2H,0FFH,58H,2H,0FFH,58H,2H,0FFH,39H,2H,0FFH,58H,6H,0FFH,58H,2H,0FFH,39 H,4H,0FFH,20H,2H,0FFH,20H,2HDB0FFH,58H,4H,0FFH,39H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,20H,4H,0FFH,20H,2H,0FFH,5H,2H,0FFH,20H ,8HDB0FFH,39H,4H,0FFH,39H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,39H,8H,0FFH,39H,2H,0FFH,58H,2H,0FFH,39 H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,39H,8HDB0FFH,5H,4H,0FFH,5H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,39H,2H,0FFH,58H,2H,0FFH,39H,4H,0FFH,20H, 4H,0FFH,20H,2H,0FFH,5H,2H,0FFH,20H,8HDB0FFH,39H,6H,0FFH,58H,1H,0FFH,39H,1H,0FFH,6BH,2H,0FFH,58H,6H,0FFH,6BH,2H,0FFH,58 H,2H,0FFH,58H,2H,0FFH,39H,2H,0FFH,58H,8HDB0FFH,39H,4H,0FFH,20H,2H,0FFH,39H,2H,0FFH,58H,4H,0FFH,39H,2H,0FFH,20H,2H,0FFH,20H,4H,0FFH,5H,8H,00H,00H,00HJUHUATAI_C: DB0FFH,39H,8H,0FFH,39H,4H,0FFH,20H,4H,0FFH,39H,8H,0FFH,39H,4H,0FFH,58H,4H,0FFH,39 H,4H,0FFH,20H,4H,0FFH,39H,16HDB0FFH,5H,8H,0FFH,5H,4H,0FFH,20H,4H,0FFH,39H,4H,0FFH,58H,4H,0FFH,39H,8H,0FFH,20H, 8H,0FFH,20H,4H,0FFH,5H,4H,0FFH,20H,16HDB 0FFH,39H,12H,0FFH,58H,2H,0FFH,39H,2H,0FFH,6BH,4H,0FFH,58H,6HDB0FFH,6BH,4H,0FFH,58H,4H,0FFH,58H,4H,0FFH,39H,4H,0FFH,58H,12H,0FFH,58H,4H,0FFH,3 9H,8H,0FFH,20H,4H,0FFH,20H,4HDB0FFH,58H,8H,0FFH,39H,4H,0FFH,20H,4H,0FFH,20H,8H,0FFH,20H,4H,0FFH,5H,4H,0FFH,20H ,16H,00H,00H,00HEND}1.7硬件连接图1.8复位与下载复位与下载电路如图1.14所示。