趣味电子琴

河南机电高等专科学校综合实训报告

系部：电子通信工程系

专业：电子信息工程

班级：电信121

学生姓名：付玉峰

学号： 120407111

2015年 6月

1．时间：2015年6月15日～2015年6月26日

2. 实训单位：河南机电高等专科学校

3. 实训目的：熟悉电子产品研发及制作的全过程

4. 实训任务：

①分析任务要求，确定实现任务的具体方案；

②根据方案确定电路原理图；

③使用电路板生成软件绘制电路板图，熟练掌握电路板图的绘制技巧；

④使用热转印机将电路图转印到覆铜板上，并腐蚀、打孔，制作电路板；

⑤认识电子元器件，熟悉常用元器件的特性；

⑥熟练掌握焊接方法和技巧，完成电路板的焊接；

⑦为产品编写程序，并熟练掌握电子产品通电调试的注意事项；

⑧作好实训笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教和解决；

⑨联系自己专业知识，体会电子产品制作过程，总结自己的心得体会；

○10参考相关的书籍、资料，认真完成实训报告。

综合实训报告

前言：

单片机，全称单片微型计算机，又称微控制器，是把中央处理器、存储器、定时/计数器、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。单片机的应用相当广泛，从平常的家用电器到航空航天系统和国防军事、尖端武器都能找到它的身影。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。在现在的社会中，音乐已经成为了人们生活中不可缺少的一部分。音乐可以使人放松，让人身心愉悦。现在人们听音乐大多是通过手机电脑等一些设备，本次实训通过一个单片机来制作一个电子琴，可以让人们在听觉上有更加有趣的享受。

一、实训内容

本次设计用89C51单片机为核心控制元件,设计一个简易的电子琴。以89C51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.根据使用者的操作随意弹奏想要表达的音乐。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。本次实训具体实现的功能：按下音符键可以发出相应的音符。

二、基本原理

1、简易的电子琴系统主要是采用AT89C51单片机，单片机工作于12MHZ的时钟频率，使用其定时/计数器T0，工作模式为1，设置成16个音，可随意弹奏想要表现的音乐。由于本课程设计是由用户通过键盘输入弹奏乐曲的，所以节拍由用户掌握，不由程序控制。因此，我们只需弄清楚音乐中的音符和对应的频率，利用单片机的定时/计数器来产生方波频率信号即可。

要产生相应的音频脉冲，只需要计算出某音频的周期，再除以2。利用计数器计时半周期，计满时使P2.0反向，然后重复计时再反向。本例中，单片机工作在12MHz时钟，使用定时器/计数器T0，工作模式为1，改变计数初值TH0、

TL0就可产生不同频率的脉冲信号。

例如低3MI音，频率为330Hz，其周期T=1/f=1/330=3030us，计数值N=3030/2=1515,所以每计数1515次P2.0反向。计数初值T=65536-N=64021。C 调的各音符频率与计数值T的对照表如表1所示。

表1 C调各音符频率与计数值T对照表

2、总体硬件组成框图

3、主程序流程图

三、原理图

趣味电子琴

四、制作电路板

1、画PCB，如下图：

2、复印通过计算机把已画好的PCB图复印在专用的纸上。

3、热转印用热复印机把已画好的PCB图复印在提前已经设计好的板子上。

4、腐蚀配一次腐蚀液，一般可以一次腐蚀多块电路板，腐蚀液一般用三氯化铁加水配置而成，三氯化铁为土黄色固体，也易于吸收空气中的水份，所以应密封保存。用做腐蚀线路板时,与水调节比例为：(1：4)即：500g的三氯化铁约调配2000cc的水，用热水可加快蚀刻速度。或者用温水（不是热水，以防油漆脱落）可使反应速度快些。腐蚀是从边缘开始的，当未覆盖碳粉的铜箔被腐蚀完后应该及时取出电路板，以防碳粉脱落后腐蚀掉有用的线路。这时用清水冲洗，顺便用细砂纸打磨碳粉。然后擦干，就露出了闪亮的铜箔，一张印刷电路板就做好了。为了保存成果，通常会用松香溶液涂一遍打磨好的电路板，既可以助焊，又可以防止氧化。注意三氯化铁具有一定的腐蚀性，最好不要弄在皮肤上和衣服上，很难洗。

5、打孔用打孔机再板子上的焊盘位置打孔，打孔过程中，要注意焊盘的尺寸和钻头的型号。

6、安装器件这一步要注意，拿到器件以后不要急于安装，首先要检查元器件的质量，元器件是否损坏等，其次要注意元器件的安装顺序及正负极。

7、焊接焊接是个技术活，要多锻炼，多动手。焊接技术能直观的反映一个人对电子产品制作工艺的掌握程度。焊接的主要方法有熔焊、压焊和钎焊3大类。

焊接的材料是焊接时所消耗的材料，包括焊料和焊剂。焊料的作用是在接触表面形成合金层与被焊金属连接在一起。在电子产品装配中，常用的是锡铅焊料。焊剂的功能是清除金属表面的氧化物、硫化物、油和其他污染物，并防止在加热过程中焊料继续氧化。另外焊接过程中要注意安全，防止被烙铁烫伤。

到这一步，一块电路板基本上就做成功了，接下来要做的就是把板子修饰下，重要的是调试电路。完整的电路板如下图：

五、电路调试

根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分：硬件调试，软件调试和软硬件联调。

1、硬件调试

对各个模块的功能进行调试，主要调试各模块能否实现指定的功能。

2、软件调试

软件调试采用Proteus软件，将编好的程序进行调试，主要是检查语法错误。

3、硬件软件联调

将调试好的硬件和软件进行联调，主要调试系统的实现功能。

六、总结

通过两周的电子实训，我的电子琴终于制作成功了。首先，本次实训锻炼了我的动手能力，让我掌握了焊接技术的基本要领。其次，本次实训也锻炼了我发