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苏州工业园区职业技术学院 2010-2011-2学期项目 项 目 报 告 选题： 简易电子琴 学生姓名 ：陈云、惠洪烈、孙瀚、高怡杰、许江飞 、 俞诚 班级：电子09301/2 指导老师：崔延 电子工程系制 目录 摘 要 3 关键词 3 引 言 4 一、 方案论证 5 二、系统设计 5 三、功能模块介绍 6 四、发声原理即程序流程图 9 五、调试步骤 11 六、 总结 12 参考文献 13 附录一 13 附录二 14 附录三 24 附录四 26 摘 要 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，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。我对于电子琴如何实现其功能，如声音强弱控制、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89S52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。 引 言 单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，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从根本上发生变革。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。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89S52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。本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，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要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，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，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。 采用两个555集成定时器组成简易电子琴整个电路由主振荡器，颤音振荡器，扬声器和琴键按钮等部分组成。555产生的信号不稳定且精度不高。故不采用。 方案四：采用采用AT89S52单片机进行控制，以AT89S52单片机为核心控制元件，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。程序易擦除，比较方便。 根据以上比较可知应采用四种方案 二、系统设计 本电子琴系统主要包括AT89S52单片机，4x4键盘，发声模块，选播音乐模块，系统框图如图1所示。 三、功能模块介绍 1 时钟电路分析 此系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。AT89S52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容CX1和CX2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为30pF。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。 2 复位电路的论证和分析： AT89S52的复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的S5P2，由复位电路采样一次。复位电路通常采用上