基于单片机.简易电子琴设计(报告).doc

word完美格式 精心整理 学习帮手 学科类别：工科 北京邮电大学自主创新实验 简易电子琴的制作 题 目： 学 院： 专 业： 年　 级： 姓 名: 完成日期: 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。我们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AT89S52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。 ? 关键词：AT89S52单片机 音色 节拍器 自动放音 ? ? 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AT89S52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们要求的音阶，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，我们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，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。 1 方案论证 1.1按键的方案比较 1.1.1方案1：采用采用7个独立按键 使用七个独立按键，按键少，成本地，但是效果不好。 1.1.1方案2：采用16个按键 采用16个按键输入，可输出部分低中高音内容相对丰富，按键比较多，成本稍高。 综合上述原因，采用方案2，使用4X4的16个按键能输出更多的音符。 2.1显示系统的方案比较 2.1.1方案1：采用数码管显示 使用七段LED数码管，采用动态显示的方法来显示各项指标，此方法价格成本低，显示效果好，功耗较大，能显示0123456789ABCDEF。 2.1.2方案2：采用LCD液晶显示 采用1602 LCD液晶显示，此方案显示内容相对丰富，实际只显示单个字符，单价过高，不太适合。 综合上述原因，采用方案1，使用数码管作显示电路。 3.1输出功放的方案比较 3.1.1方案1：采用蜂鸣器 使用蜂鸣器，需采用无源蜂鸣器，音色比较差。 3.1.2方案2：采用扬声器 采用扬声器，音色比较好，效果更适合。 综合上述原因，采用方案2，采用LM386和扬声器组成的电路。 1.1系统原理图 图1-1? 电子琴电路图 1.2系统简介 系统板硬件连线如图1-1所示，发声模块，键盘模块，及LED数码管显示模块连接如下1.把“单片机系统”区域中的P1.2端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN端口上；2.把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4　R1－R4端口上；3.把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。 1.3 主要芯片简介1.3.1 AT89S52简介 HYPERLINK /datasheet/atmel/at89