基于atmage16的多功能电子琴

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1、基于AVR单片机的电子琴实验报告班级：10信通04班学号：10210103，10210093成员：李呈，米家电子邮箱：350959853@qq.com490092425@qq.com22/22目录关键字…………………………………………………………………………3摘要…………………………………………………………………………31、方案的设计与论证……………………………………………………31.1设置流程图…………………………………………………………31.2芯片选择…………………………………………………………31.3电源控制模块………………………………………………

2、……31.4功放模块……………………………………………………………31.5键盘输入模块………………………………………………………41.6屏幕显示模块………………………………………………………42、系统框图和电路原理图………………………………………………………43、各模块的设计与详解……………………………………………………53.1中央处理器MCU……………………………………………………53.24x4键盘……………………………………………………………63.3功放模块……………………………………………………………73.4屏幕显示模块……………………………………

3、…………………84、程序流程图………………………………………………………………105、运行结果及组员分工……………………………………………………106、总结………………………………………………………………………107、源程序……………………………………………………………………118、附录…………………………………………………………………………2122/22关键字：电子琴，单片机AVRMAGE16，可视化操作界面。摘要：本实验主要是基于AVRMAGE16，通过C语言编程，实现如下的功能：即时弹奏，可任意长度录音，音乐播放，歌曲变速，歌曲变调，可视化操作界面

4、等功能。方案设置与论证：1.1设计流程图：•实现弹奏功能•实现预置歌曲播放等操作•实现LCD操作界面，以及歌曲可视化效果。1.2芯片选择核心芯片：atmega16单片机优点：对于atmega16的使用较熟悉，基本功能实现比较容易。缺点：I/O口多，配置起来容易出错。ATMEGA16管脚信息如下图：22/221.3电源控制控制模块方案一：外置开关电源，其优点是电路设计比较简单。方案二：运用晶体管的开关功能设计电源开关控制电路，通过向单片机输入外部中断来使得单片机自动控制电源的关断。为使设计简便，采用方案一。1.4功放模块方案一：采用LM386芯片对对输出的

5、音乐信号进行放大，其优点是电路简单，稳定性强；方案二：采用TDA2822芯片放大音乐信号，但是TDA2822在单电源供电下，工作不是很稳定。考虑到稳定性因素，选用方案一.22/22LM386实物图如下：1.5键盘输入模块方案一：采用矩阵键盘（N×M），每个按键占据行列的一个交点，需要的I/O口数目是N+M,容许的最大键数是N×M。方案二：采用独立式按键新型键盘，但占用硬件资源较多。为了节省资源，选择方案一。选择键盘实物图如下：1.6屏幕显示模块方案一：采用1602液晶，屏幕小，但操作简单，编程及有关功能易实现。方案二：采用GXM12864E-40，屏幕大

6、，清晰，但有关信息不全，编程复杂。选择方案一。2、系统框图和电路原理图：基于ATmega16电子琴系统的硬件总体结构图如图所示，主要包括中央处理器ATmgae16、，功放模块、键盘模块,液晶显示模块。22/22ATmega16液晶显示器扬声器4x4矩阵键盘LM386功放模块总体结构图电路原理图：22/22各模块的设计与详解：3.1中央处理器MCU中央处理器中央处理器选用的是ATMega16，如图2所示。PA0～PA7用于连接键盘输入；PD5用于音律PWM的输出；PB口设置为液晶屏幕数据端口，PD4,PD6，PD7设置为液晶屏幕输出端口。单片机输出频率CT

7、C不同的信号来产生各种音符，将歌曲各个音符的转化成相应的数字信号，存放在单片机程序寄存器中，当播放音乐时，程序从该寄存器里读取数据，然后以CTC信号的模式传给功放电路，实现放音乐的功能。3.24x4键盘22/22图3键盘与接PA口连接，见图3。键盘的工作原理：按键设置在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到+5V电源上。无按键按下时，行线处于高电平的状态，而当有按键按下时，行线电平与此行线相连的列线电平决定。3.3功放模块图4这里的功放模块采用了传统的LM386芯片，采用该芯片是因为LM386具有自身功耗低,电压增益可调整

8、,电源电压范围大,外接元件少和总谐波失真小等优点,尤其是在增益为22/2220D