单片机电子琴实验报告.pdf

单片机及 DSP课程设计报告 专 业： 通信工程 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 李贺 时 间： 2015-06-22~2015-07-03 通信与电子工程学院 基于单片机的电子琴设计 一、 课设的目的及内容 本设计主要是用单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。以单片机作为主控核 心，与键盘、蜂鸣器、数码管等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有 7 个按 键和 1 个复位按键。本系统主要是完成的功能：电子琴弹奏并显示所按的按键对应音 的唱名。关于声音的处理，使用单片机 C 语言，利用定时器来控制频率，而每个音符 的符号只是存在自定义的表中。 总之，本设计的电子琴有以下要求： （1）用键盘作出电子琴的按键，共 7 个，每键代表 1 个音符。各音符按照符合电 子琴的按键顺序排列； （2 ）达到电子琴的基本功能，可以用弹奏出简单的乐曲； （3 ）在按下按键发出音符的同时显示出音符所对应的唱名 即 1 （dao）、2 （ruai ）、3 （mi）、4 （fa ）、5 （sao ）、6 （la ）、7 （xi ）。 二、问题分析 、解决思路及原理图 本系统采用 STC89C52RC为主控芯片，因其精度较高，操作比较灵活，输入电路和 输出电路由芯片来进行处理，电路的系统的稳定性高，功耗小。其中，输入电路有 7 个独立按键，通过按键随意按下所要表达的音符，作为电平送给主体电路，中央处理 器通过识别，解码输出音符，在蜂鸣器中发出有效的声音。由于需要显示的信息不 多，显示电路未采用液晶屏显示，而是使用数码管显示电路负责显示按下的琴键所对 应音符的唱名，这样既节省了成本，又降低了编程难度。 图 1 如图 1 所示基于单片机 STC89C52RC的电子琴电路，它主要由琴键控制电路、数码 管显示电路、音频功放电路和时钟 - 复位电路四部分所构成。 三、 硬 件设计 （一） 琴键控制电路 琴键控制电路作为人机联系的输入部分，也是间接控制数码显示和音频功放的重 要组成部分。本设计采用独立式键盘的思路。 独立式键盘的特点是一键一线，各键相互独立，每个键各接一条 I/O 口线，通过 检测 I/O 输入线的电平状态，可判断出被按下的按键。 ? 显而易见，这样电路简单，各条检测线独立，识别按下按键的软件编写简单。适 用于键盘按键数目较少的场合，不适用于键盘按键数目较多的场合，因为将占用较多 的 I/O 口线。? 独立式键盘的 7 个独立按键分别对应一个 I/O 口线，当某一按键按下时，对应的 检测线就变成了低电平，与其它按键相连的检测线仍为高电平，只需读入 I/O 输入线 的状态，判别哪一条 I/O 输入线为低电平，很容易识别哪个键被按下。 （二） 数码管显示电路 LED （Light Emitting Diode ）发光二极管缩写。 LED