电子琴实验报告.doc

电子琴实验报告 PAGE 11 电子琴实验报告 一， 实验目的 1. 学习使用AT89S52单片机的功能，进行单片机编程，实现键盘演奏音乐的功能，进一步加深对于单片机功能实现过程的理解，强化单片机编程的能力。 2. 设计实现各种功能，包括对音乐的录音以及回访放能，要求能实现各种不同音调，在编程过程中必须考虑到各种细节，例如按键的干扰问题以及滞键。 二，实验要求 基本要求： 1：能够通过键盘演奏音符。 2：能够保存演奏的音乐，并实现回放。 3：有音调调整功能（如：C调，G调）。 4: 自由发挥其他功能. 5: 要求有单片机硬件系统框图，电路原理图，软件流程图。 三，实验基本原理 在单片机的设计中，电子琴是一个典型的例子，电子琴的实现需要用到单片机AT89S52、蜂鸣器等模块。而在本次的实验中，我们利用简单的模块，实现了一个简单的电子琴功能，使用单片机可以驱动蜂鸣器发出声音，还可以控制其发出不同的音调，在一首歌曲里面，不同的音阶对应着不同的频率，在蜂鸣器的发音原理里面，我们只需要给蜂鸣器输入不同的脉冲，蜂鸣器就会发出对应的声音，因此，我们只需要弄明白音阶对应的脉冲就可以了。 在键盘控制中，每个按键对应不同的音阶，按键按下的时候，单片机程序里面都会执行一次程序判断是否有前一次的按键被按下，按键按下以后会控制单片机对蜂鸣器输出不同频率的方波，每种情况对应不同的音阶或者音调。一首歌曲就是有不同的音阶构成，从而就实现了电子琴的功能。 四，实验设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进行设计，AT89S52单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。 在设计程序的时候，分析道电子的功能有三个模块构成，分别是单片机本身，键盘按键输入和蜂鸣器的功能响应。首先应该把程序分开成三个主要部分，分别为按键输入程序、高低音的发生程序和主程序。需要注意的是设计??序的时候，需要把各个程序兼容起来，综合匹配的时候，还要注意各种单片机编程的小细节。 在进行编程之前，需要安装各种必须的软件，包括编程用的ukeil软件、模拟程序运行的Progisp软件，最重要的是电脑必须安装正确的单片机驱动程序。硬件部分需要我们学生自己动手焊制，在焊制的时候一定要保证原件的完好连接，从而保证在运行程序的过程中不会出现硬件问题的影响。编程之前，需要先学习理解C语言编程的方法，再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。 五，实验要求实现 A.电路设计 1. 整体设计 此次设计主要是应用单片机来设计电子时钟，硬件部分主要分以下电路模块：显示电路用8个共阴数码管分别显示，星期（年份），小时、分钟（月份）和秒（日），通过动态扫描进行显示，从而避免了译码器的使用，同时节约了I/0端口，使电路更加简单。单片机采用AT89S51系列，这种单片机应用简单，适合电子钟设计。 电路的总体设计框架如下： 蜂鸣器 AT89S52单片机 行列键盘 B. 程序总体设计 本实验用汇编程序完成. 程序总的流程图如下： 主程序开始 按1 按3 按2 按9 按8 按7 按6 按5 按4 按11 响Do 响Fa 响Rei 响Mi 响SuoOOUO 录音 发出自带声音 响 Xi 响La 变调 按1 按3 按2 按4 按5 按6 按7 记录 Do 记录 Mi 记录 Fa 记录Suo 记录La 记录 Xi 记录 Rei 判断是否有键按下 是 回主程序 回主程序 回主程序 结合电路图，程序设计的整体思路为： 接通电源，执行程序，在程序至此那个过程中各个按键代表不同的功能，下面是不同状态下各个按键的实现目标方式： 在程序执行开始时，先判断之前是否有按键按下，若之前没有按键按下： 按1键--蜂鸣器发出Do的声音； 按2键--蜂鸣器发出Rei的声音； 按3键--蜂鸣器发出Mi的声音； 按4键--蜂鸣器发出Fa的声音； 按5键--蜂鸣器发出Suo的声音； 按6键--蜂鸣器发出La的声音； 按7键--蜂鸣器发出Xi的声音； 按8键--蜂鸣器发出程序里本来自带的的声音； 按9键--系统执行录音功能，开始录音； 按10键--蜂鸣器发出录音功能执行时所录下的声音； 按11键—系统进入调音的功能，改变输出声音的音调。 在执行录音功能的时候，当你按下录音键以后，每按下键盘里的1——7键的其中一个，系统就会以数组的形式记录下这一按键代表的数字，在你按下回放录音的10键的以后，系统就会从数组里一次取出值，把录下的声音重