燕山大学简易电子琴的设计设计.docVIP

燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目： 简易电子琴 学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 精仪一班 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院 基层教学单位：仪器科学与工程系 学 号 学生姓名 专业（班级） 精仪一班 设计题目 简易电子琴 计 技 术 参 数 设计一简易电子琴，按下不同按键，能够发出不同的声通过每个按键的控制使单片机系统输出不同频率的脉冲，经过扬声器发出不同频率音调。 设 计 要 求 设计电子琴 工 作 量 设计的内容满足课程设计的教学目的与要求，设计题目的难度和工作量适合学生的知识和能力状况，工作量饱满。 工 作 计 划 查阅资料进行设计准备、设计硬件电路、编制程序编制程序、验证设计、撰写任务书 考 资 料 单片微型计算机接口技术及其应用 张淑清 国防工业出版社 单片机应用技术汇编 指导教师签字 基层教学单位主任签字 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2013.7.6 目录 摘要 ………………………………………………………………3 1电子琴的发声原理…………………………………………………5 1.1发声原理 ……………………………………………………5 1.2 单片机实现简易电子琴原理及代码值的计算…………………5 2程序的设计思想及执行流程……………………………………8 2.1 主程序的流程 ………………………………………………8 2.2 单发音子程序的执行流程……………………………………11 2.3 播放歌曲子程序的执行流程……………………………… 11 3硬件系统连接 …………………………………………………13 3.1 89c51芯片简介 ……………………………………………13 3.2 蜂鸣器的电路连接及实现 …………………………………14 3.3 4X4矩阵键盘 ……………………………………………15 4总结………………………………………………………………17 参考文献……………………………………………………………24 摘要： 单片机是大规模集成电路技术发展的产物，具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠等特点。单片机的应用相当广泛，从平常的家用电器到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。 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。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、自动放音功能等等也很好奇。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，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，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用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16个按键和扬声器。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。÷12÷ ÷2 （式1-1） 式中，N是产生需要脉冲所需的计数值，是单片机的晶振频率（本实验箱的晶体振荡器为5MHz），是想要产生的频率； 相应的计数初值T的求法如下： T＝65536－N （式1-2） 以音符DO为例，详述得到对应的频率所需的计数初值： 本次课程设计所使用的实验箱上的单片机晶振为6Hz,对应的每次计数时间间隔为2us，低音DO对应的频率为262Hz，其周期T＝1/262＝3817μs。低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（1046Hz）的计数值。 T＝65536－N＝65536－/12/ /2＝65536－6000000/12/＝65536－250000/ 低音DO的T＝65536－250000/262＝64582 中音DO的T＝65536－250000/523＝65058 高音DO的T＝65536－250000/1046＝65297 我们要为这个音符建立一个表格，单片机通过查表的方式来获得相应的数据，单片机6MHZ晶振，高中低音符与计数T0相关的计数值如表1所示： 音符 频率（HZ） 代码值(T) 音符 频率（HZ）