数字电子琴的设计.doc

目录 【摘要】 ２ 课设题目：简易电子琴的设计 ３ 一、 引言 ３ 1.1 电子琴设计的背景 ３ 1.2 电子琴设计的意义 ３ 1.3 电子琴设计的目标 ３ 二、方案比较以及选择 ４ 2.1 控制模块选择方案 ４ 2.2 按键选择方案 ４ 三、硬件设计及说明 ４ 3.1系统组成及总体框图 ４ 3.2元件简介 ５ 3.2.1 AT89S52 ５ 3.2.2 LM386 ６ 3.2.3 LED数码管 ８ 3.3显示电路 ８ 3.4 各功能模块原理图 ８ 3.4.1 AT89S52模块电路原理图 ８ 3.4.2键盘扫描模块电路原理图 ９ 3.4.3数码管显示模块电路原理图 １０ 3.4.4音频处理模块电路原理图 １1 四、软件设计 １3 4.1 音乐相关知识 １3 4.2如何用单片机实现音乐的节拍 １3 4.3如何用单片机产生音频脉冲 １3 4.4系统总体功能流程图 １4 五、系统调试 １7 5.1硬件调试 １7 5.2 软件调试 １7 六、课程设计总结以及心得体会 １7 七、参考文献 １8 附录1：元器件清单 １8 附录2：主要电路原理图 １9 附录3：程序清单 21 【摘要】 随着电子技术的发展，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，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，电子琴键盘操作直观易于掌握。AT89S52单片机作为系统的核心控制部分，通过制作硬件电路和软件的设计编写，然后进行软硬件的调试运行，最终达到设计电路的乐器演奏、点歌、存储及显示功能。设计中应用中断系统和定时/计数原理控制演奏器发声，对音乐发生所必须确定的音符和节拍分别用程序语言实现。可以用它来弹奏和播放乐曲。特点是设计思路简单、清晰，成本低。 【关键词】 单片机 电子琴 AT89S52 引言 1.1 电子琴设计的背景 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。 基于当前市场上的，我们可以利用软件实现电子琴的功能，从而，并且可以进行一定的功能扩展。以下优点：；220V交流电经变压器降压，整流滤波，获得+13.5V直流电压。单向可控硅SCR和组成驰张振荡器电路。个按钮矩阵，设计成16个音 图3-1 系统结构图 3.2元件简介 3.2.1 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 易失性存储器技术制造，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/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash AT89S52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz～33Hz?、?三级加密程序存储器?32个可编程I/O口线?、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识M386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大 器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。 图3-2 LM386的封装形式 特性(Features静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电。 ?工作电压范围宽,4-12V or 5-18V。 ?外围元件少。 ?电压