电子琴设计PCB课程设计报告

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1、单片机原理及应用课程设计报告Protel99sePCB课程设计报告设计课题：电子琴设计专业班级：信工091学生姓名：李泳发指导教师：周华茂2012年11月6单片机原理及应用课程设计报告目录目录11设计任务书11.1基本设计要求11.2选作项目12设计阐明12.1设计内容12.2设备及工作环境23系统方案整体设计23.1系统方案综述23.2系统设计思路23.3各单元硬件设计说明....................................................................................

2、..24硬件原理图设计34.1硬件的设计任务34.2电子琴电路原理图45电路PCB板设计56设计总结6参考文献61设计任务书1.1基本设计要求（1）整体电路原理图的设计。（2）整体电路PCB板设计。1.2选作项目1、单片机最小系统设计。2、键盘电路设计。2设计阐明2.1设计内容单片机最小系统电路设计，开关封装设计，……6单片机原理及应用课程设计报告2.2设备及工作环境(1)硬件：计算机一台。(2)软件：Protel99软件。3系统方案整体设计3.1系统方案综述从系统实现的功能上来看，电子琴的课程设计主要利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，

3、7，8八个键，能够发出8个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的键则发另一音调的声音。从系统硬件结构上来看，我们主要使用到AT89S52单片机，复位电路，开关以及蜂鸣器等等。将这些硬件电路有机的结合起来使之满足电子琴的实现硬件需要。从音乐产生原理方面来看，通过控制单片机的定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲，经放大后驱动蜂鸣器发出不同音乐的声音。用软件延时来控制发音时间的长短。把音乐的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，分别来控制定时器产生的脉冲频率和发出该音频脉冲持续时间。因此，我们可以综合上述的方案

4、设计原理，从软件和硬件两部分进行有计划有步骤的分析和设计。3.2系统设计思路当系统扫描到键盘上有键被按下，则快速检测出是哪一个键被按下，然后单片机的定时器被启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲输入到蜂鸣器后，就会发出相应的音调如果在前一个按下的键发声的同时有另一个键被按下，则启用中断系统，前面键的发音停止，转到后按的键的发音程序，发出后按的键的音调。这样，设计一个时钟方式的电路来产生11.0592HZ的振荡频率产生时钟脉冲，一个按键电平复位电路对AT89S52单片机进行复位，8个开关分别从P2.0，P2.1，P2.2，P2.3，P2.4，

5、P2.5，P2.6，P2.7输出，用于产生八个不同频率的音，一个蜂鸣器电路，从P3.3输出，如果蜂鸣器不能发出响声的话就在P3.3与蜂鸣器之间连接一个晶体管，采用共射放大电路来放大输出电压，驱动蜂鸣器响应（若蜂鸣器能发出响声，则不需要再连接一个放大电路，这样节省元器件业能避免电路发生故障），以此来设计硬件电路。3.3各单元硬件设计说明6单片机原理及应用课程设计报告由于51单片机实验、开发学习机的各功能模块已经设计好，在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。硬件电路由按键模块、蜂鸣器模块、复位电路和电源电路部分组

6、成。1、单片机选用根据设计方案的分析，可以选用带有ＥＰＲＯＭ的单片机，应用程序直接存储在片内，不用在外部扩展程序存储器，电路可以简化。ＡＴＭＥＬ公司生产的AT89CＸＸ系列单片机，ＡＴ８９ＣＸＸ系列与ＭＣＳ—５１系列单片机相比，有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更方便；第二，提供了更下尺寸的芯片，使整个硬件电路的体积更下。他以较下的体积、良好的性能价格比备受亲睐。本次课程设计采用８９Ｓ５２单片机。２、其他附属模块的设计复位是单片机的初始化操作，其作用是使ＣＰＵ与系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态

7、开始工作。本系统采用上电与按键复位电路，为了防止干扰串扰复位端，所以再接一个去耦电容。　时钟脉冲电路的设计可以两个电容与一个晶振即可，用来产生一个约等于１２ＭＨＺ的稳定的频率。中断按键电路，采用一个手动按键与一个瓷片电容并联与单片机的Ｐ３.３相连。这里的瓷片电容是去抖动防止干扰设计的。当按下按键便可以给单片机一个外部信号供其查询中断。4　　硬件原理图设计4.1硬件设计的任务硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择机型的基础上，具体确定系统中需要使用的元器件，设计出系统的方框图和原理图。该设计要实现一种由单片机控制的电子琴，单片机工作于12M

8、HZ的时钟频率，使用其定时器/计数器T0，工作模式为1，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。该设计具有8个音阶，能发出8中不同的声音。6单片机原理及应用课程设计报