基于单片机的多功能电子琴的设计 毕业设计.doc

机电与车辆工程学院毕业设计 题 目： 基于单片机的多功能电子琴的设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 09（2）班 姓 名： 学 号： 1609090217 指导教师： 日 期： 2013年6月5日 摘 要 随着社会的发展，音乐渐渐成为我们生活中很重要的一部。在忙碌的生活中，我们总会抽空欣赏喜爱的歌曲，作为对精神的洗礼和心灵的升华。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。生活中，我们对于电子琴如何实现其功能，如音色选择、声音强弱控制、节拍器、自动放音功能等等很好奇。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的电子键盘乐器。它在现代音乐中扮演着非常重要的角色，形形色色的物品已经表明单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的现代生活的一部分。本设计的主要内容是用AT89S51单片机为核心控制元件，设计一个多功能电子琴。拥有弹奏和自动播放功能。 关键词：AT89S51单片机 音色 弹奏 自动放音 目录 引 言 1 1 方案论证 2 1.1 控制模块选择方案 2 1.2 设计目标 2 1.3 按键选择方案 2 2 系统设计 3 2.1 系统组成及总体框图 3 2.2元件简介 3 2.2.1 AT89S51 3 2.2.2 LED数码管 5 2.3显示电路 6 2.4 各功能模块原理图和工作原理 6 2.4.1 AT89S51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键盘扫描模块的工作原理 7 2.4.4 数码管工作原理及电路图 10 2.4.5音乐播放设计 12 2.4.6音频模块电路原理图 13 2.4.7 二极管显示模块 15 2.4.8 键盘控制单片机模式模块 17 3 仿真模型构建 17 3.1如何用单片机实现音乐的节拍 17 3.2如何用单片机产生音频脉冲 18 3.3系统总体功能流程图 19 4 电路仿真 19 4.1 ISIS软件介绍 19 4.2 keil 简介 20 4.3仿真图介绍 21 4.4系统调试 21 4.4.1硬件调试 21 4.4.2 软件调试 22 4.5仿真图 22 5 仿真和调试结论 23 5.1不足之处 23 5.2研究展望 23 参考文献 24 致 谢 25 ABSTRACT 26 附件 27  引 言 单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术发生变革。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。本的主要内容是用AT89S51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1个按键和扬声器。本主要对使用单片机设计电子琴进行了分析，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阶，最终可随意弹奏想要的音乐。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，构成我们所想要的音乐了。 于当前市场上的，我们利用软件实现电子琴的功能，从而，个按钮矩阵，设计成16个音 图2-1 系统结构图 2.2元件简介 2.2.1 AT89S51 功能特性：AT89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口）/INT0（外部中断0）/INT1（外部中断1）T0（记时器0外部输入）T1（记时器1外部输入）/WR（外部数据存储器写选通）/RD（外部数据存储器读选通）Light-Emitting Diode） （a）外形 （b）共阳极 (C)共阴极 图2-2 数码管引脚 2.3显示电路 本次毕业设计的显示电路采用LED数码管显示，由于 LED是属于电流控制器件，使用时必须加限流电阻。通过单片机查表得出数码管显示编码，传送给数码管显示，以此来实现按键与显示程序的一致性。 2.4 各功能模块原理图和工作原理 2.4.1 AT89S51模块电路原理图 单片机主程