毕业设计（论文）基于单片机的电子琴设计论文.doc

河南理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 模拟电子琴发声控制系统 姓 名： 杨 勇 张艳伟 学 号： 321008010333 321008010334 专业班级： 电气本10-3班 指导老师： 杨凌霄 王莉 所在学院：电气工程与自动化学院 2011年7月 7日 摘要 本设计是用AT89S5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个按键本系统运行稳定，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。…………………………………………………………………………3 1.1 引言 ……………………………………………………………………3 1.2 设计思路 ………………………………………………………………4 1.3 方案论证 ………………………………………………………………4 2 系统总体方案及硬件设计 …………………………………………………4 2.1 系统组成及总体框图 …………………………………………………4 2.2 元件介绍 ………………………………………………………………5 2.2.1 AT89S52 ………………………………………………………5 2.2.2 三极管 …………………………………………………………5 2.2.3 LED数码管 ……………………………………………………6 2.3 按键选择方案 …………………………………………………………6 2.4各功能模块原理图 ……………………………………………………6 2.4.1 AT89S52模块电路原理图 ……………………………………6 2.4.2 键盘扫描模块电路原理图 ……………………………………7 2.4.3 数码管显示模块电路原理图 …………………………………7 2.4.4 音频处理模块电路原理图 ……………………………………7 3 软件设计 ……………………………………………………………………8 3.1 音乐相关知识 …………………………………………………………8 3.2 如何用单片机实现音乐的节拍 ………………………………………8 3.3 如何用单片机产生音频脉冲 …………………………………………8 3.4 系统总体功能流程图 …………………………………………………10 4 Proteus软件仿真 …………………………………………………………11 4.1 ISIS软件介绍 ………………………………………………………11 4.2 仿真图介绍 …………………………………………………………11 5 系统调试……………………………………………………………………12 5.1 硬件调试………………………………………………………………12 5.2 软件调试………………………………………………………………12 6课程设计体会 ………………………………………………………………12 参考文献 ………………………………………………………………………12 附1：源程序代码 ……………………………………………………………22 附2：系统原理图 ……………………………………………………………23 概述 1.1 引言 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。本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，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。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。 图（1） 2.2 元件介绍 2.2.1 AT89S52 功能特性：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公司高密度非易失存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下便准功能：8k字节F