基于单片机的简易电子琴的设计与制作毕业论文

基于单片机的简易电子琴的设计与制作毕业论文

目录

第1章绪论 (1)

1.1 论文研究的背景和意义 (1)

1.1.1 研究背景 (1)

1.1.2 研究意义 (1)

1.2 国外研究情况 (2)

1.3 研究的容 (2)

1.4 研究的重点难点及研究方法 (2)

1.4.1 本文的重点 (2)

1.4.2 本文的难点 (2)

1.4.3 本文的研究方法 (2)

第2章方案比较与论证 (4)

第3章系统总体框图及硬件简介 (5)

3.1 系统的总体框图及组成 (5)

3.2 AT89C51简介 (5)

3.3 LM386 (7)

3.4 扬声器 (7)

第4章系统软件设计 (9)

4.1 音乐相关知识 (9)

4.2 如何用AT89C51单片机实现音乐中的节拍 (9)

4.3 如何用AT89C51单片机产生音频脉冲 (10)

4.4 系统程序流程图 (11)

4.5 电源电路的工作原理 (13)

第5章各功能模块原理图 (15)

5.1 AT89C51电路原理图 (15)

5.1.1 复位电路 (15)

5.1.2 晶振电路 (15)

5.1.3 按键电路 (15)

5.2 键盘扫描模块电路原理图 (16)

5.3 LCD1602电路原理图 (16)

5.3.1 液晶显示原理 (16)

5.3.2 LCD1602的基本参数及引脚功能 (16)

5.4 音频放大电路原理图 (17)

第6章 PROTEUS仿真 (19)

6.1 PROTEUS简介 (19)

6.2 仿真电路 (19)

6.3 仿真测试 (19)

6.3.1 电子琴弹奏仿真 (19)

6.3.2 电子琴自动播放仿真 (20)

6.4 仿真结果 (21)

6.5 实物图 (21)

第7章心得体会 (23)

致谢 (24)

参考文献 (25)

附录 (26)

附录一：PROTEUS仿真图 (26)

附录二：元件清单 (26)

附录三：主要源程序 (26)

第1章绪论

1.1 论文研究的背景和意义

1.1.1 研究背景

对于生活在21世纪的我们，电子产品有着越来越重要的地位，简易电子琴就是其中一个非常典型的代表，它把许许多多的孩子们带进了音乐的殿堂。因此，我选择了基于51单片机的简易电子琴设计这个题目来做，因为它不仅能提高我的动手能力，还与我们的实际生活有着密切的联系。通过做基于51单片机来设计简易电子琴的这个选题，使我能够更深层次的了解了51单片机技术，在这之前只有课本上的一些理论，但是实践的机会并不是特别多，所以在做这个选题的过程中，我更加熟练的掌握了单片机芯片的很多应用，同时也了解到，我们以前所学到的很多理论知识存在与实践脱节的问题，可以说做完此次毕业设计，让我们对单片机有了更多、更深的认识。

近几年来，电子琴的发展相当迅速，不论是在国外还是在国，不管是在它的制造工艺上和操作程序上，还是在它的演奏技法上都有了很大的发展。自从八十年代电子琴这种乐器进入到我国以来，它受到了广大的初学者、音乐爱好者以及音乐家的喜爱，以它独特的经济适用力和自身强大的功能。可以说目前电子琴在中国的使用率还是挺高的，这不管是对大家音乐素质的提高，还是对音乐的发展都起到了很大的作用。

1.1.2 研究意义

在目前的音乐领域上已广泛使用高科技，其中一个典型代表就是电子琴，主要原因是它融合了古典文化和现代文明。它不仅在传统音乐文化上帮助了我们音乐教师的教育教学工作，而且在现代音乐、电子音乐等方面的教学时，比之前更直接、更方便。随着现在科技的不断发展，又使得电子琴具备现代音乐——特别是电子音乐的基本结构特征，它的出现，给音乐老师和孩子们带来了更多的乐趣。

在21世纪到来之际，电子技术的发展相当迅速，因此它正逐渐影响并改善着人们的学习，工作和生活。基于目前市场上电子产品的大量需求，而简易电子琴就是其中一个非常好的应用。因此，希望本论文在研究基于51单片机的简易电子琴能够给人们在生活上带来更多的乐趣，同时可以利用单片机技术来实现简易电子琴的功能，即利用软硬件相结合的方法，来实现它的微型化。简易电子琴还具有制作简单，

成本低、体积小、控制方便和比传统的电子琴功能更加完善等优点。

1.2 国外研究情况

自20世纪90年代以来，电子琴的应用已遍及全国，因此对国外电子琴的核心技术，工艺设备、技术应用以及它的发展趋势的了解，对于整个企业在提升产品技术的规格、提高市场的竞争力上来说非常的关键。它在国外也同样被人们所熟知，所喜爱，被广泛的研究，并且在这个领域，人们取得了非常多的令人可喜可贺的研究成果。目前，电子琴已被广泛用于教学当中，因此，它的相关理论和教学体系也在不断得改进和完善中，以国外双排电子琴为例，国的双排电子琴的如今的发展，主要表现在就业方面，我国多年来先后培养了很多优秀的双排键音乐人才，他们大多在我国的重点音乐学院从事教学工作，为我国的双排键音乐事业的发展在一定程度上起到了积极的推动作用。国外（日本）双排电子琴的发展现状，主要表现在两个方面，一是课程设置上，二是音乐院校的就业情况。课程设置分必修课和选修课，其中必修课为双排电子琴专业课程，双排电子琴即兴演奏，声乐课程和音乐美学作曲编曲法；选修课为钢琴专业课，音乐基础研究等课程。通过科学和系统的教学，使得学生们在走向社会时，能够适应各种各样的工作。所以他们的就业情况很乐观，分布也很广泛，比如说在音乐培训机构教学，在各个艺术团体参加表演，在福利院，疗养院等工作。

1.3 研究的容

用一个AT89C51单片机设计一个简易电子琴，能够通过按键发出8种不同音阶的音乐，即1、2、3、4、5、6、7（高音），通过每个按键的控制使单片机系统输出不同频率的脉冲，经过扬声器发出不同频率音调，且能播放多首歌曲。同时还可以选择播放已存入的音乐，并具有手动演奏和自动播放两种方式。

1.4 研究的重点难点及研究方法

1.4.1 本文的重点

本课题的重点是如何正确理解和使用AT89C51单片机以及如何用LCD1602来显示时间。

1.4.2 本文的难点

本课题难点在于如何编写程序[1]让采集的数据正确的显示在LCD上，以及由51单片机实现声音的产生和处理。

1.4.3 本文的研究方法

从本论文所要达到的设计要求以及所要实现的功能来看，此简易电子琴的设计