微处理机期末专题自动钢琴.PDF

微處理機期末專題 《自動鋼琴》 組員： 羅鈞瑋 吳妍儂 吳韋靜 林佳穎 一、簡介 本組的主題是「自動鋼琴」。在播放音樂的同時，鋼琴會自動按下琴鍵，被 按下的琴鍵所對應到的音階 ，就是正在撥放的樂曲的音調旋律 ，所以在聆聽音樂 的時候，還能觀賞鋼琴的自動演奏。 本組所做之模擬自動鋼琴的原理，是利用一顆 8052 來控制系統，分為硬體 和軟體兩個部分。軟體部分含樂曲的資料編輯，以及使琴鍵自動按下的一些指 令 ，將程式碼燒入 8052 ，利用 8052 來控制電路板的運作 。硬體包含電路和琴鍵 機構兩部分。 二、實習過程 我們的專題分成兩部分進行 ，第一部分先把琴鍵以外的電路焊好 ，並寫入測 試的程式以確認其他腳位的控制狀況正常 ，第二部分再將繼電器和主要電路相連 接，並將最後的選擇音樂撥放和繼電器吸放、發光二極體通電的程式完成。 第一部分先把構想中的作動方式和 AT89S52 的微處理機的腳位互相連結， 先規劃出每個腳位的功能。 ※PORT 1.0 ：用來作為喇叭的訊號輸出。 ※PORT 1.1 , 1.2 , 1.3 ：三個按鍵的輸入 ，讓使用者可以選擇三首不同的歌曲 。 ※PORT 2 ：連接了七個發光二極體，原本是想用此PORT 來控制琴鍵的繼 電器 ，只是在前端先接上發光二極體以確認每個腳位的輸出正常 。不過後來因為 怕二極體會影響到後面繼電器的操作，所以在第二部份中把繼電器改接在空的 PORT 0 。 第一部分測試 PORT 2 的程式是讓七個發光二極體輪流熄燈 ，用以確認 PORT 2 的電路和程式控制沒有問題。 而第二部分中，將 PORT 0 用以控制琴鍵的繼電器。 鍵盤機構本來是想自己繞線圈來控制吸放動作以達到琴鍵的上下動作 ，不過 後來還是覺得利用繼電器比較便於操控 。我們把繼電器的外殼拆掉 ，把白色塑膠 板固定在繼電器吸放的簧片上面，如此便可以達到琴鍵上下的動作。 PORT 1.0 連接喇叭。 產生音高的原理和上課實習時相同 ：在一定的時間間隔內由控制晶片反覆開 關喇叭各半週期 ，即能產生某一頻率的方波信號 。各音高所需之脈波數由下面的 公式計算： 1 1 1 N × × 頻率 2 1µs 實際在程式中乃將此脈波數另外轉換為對應的常數，以供程式使用。 當程式已經可以把一首歌的音調用喇叭發出並同時吸取相對應的繼電器和 亮起對應的二極體後，我們再把用按鍵選擇歌曲的部分加入程式。 當我們將按鍵判斷的程式加入之後 ，首先發現我們無法讀到按鍵 ：查資料得 知，PORT 1 之預設模式是輸出 ，因此我們送出#0EH 到 PORT 1以將 PORT 1.1 , 1.2 , 1.3 設定為輸入埠（寫入『 1』） 便排除了這個問題。 接著發現繼電器和二極體皆正常作動 ，但是喇叭有聲音卻無法發出我們當初 所設定的頻率 。原來是在修改設定按鈕程式的時候動到了讀取音高的設定 ，而無 法正確讀取音高。此一障礙也順利排除。 最後再將我們所選取的三首歌曲的音調和音長寫入程式 ，並加上每個音演奏 完後放掉琴鍵的設定，控制軟體的部分就完成了。 而機構的部分主要是在繼電器的簧片加上白色塑膠板當作琴鍵 ，之後再加上 紅色的琴架和鍵盤的黑鍵作為裝飾，讓琴鍵的部分更為完整的呈現。 三：硬體部分： 3.1 材料 1 、核心微處理機：AT89S