基于单片机的电子琴

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1、沈阳理工大学装备工程学院课程设计说明书摘要电子琴的设计以AT89C52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，通过制作硬件电路和软件的设计编写，然后进行软硬件的调试运行，最终达到设计电路的乐器演奏、点歌、存储及显示功能。设计中应用中断系统和定时/计数原理控制演奏器发声，对音乐发生所必须确定的音符和节拍分别用程序语言实现。特点是设计思路简单、清晰,成本低。关键词：电子琴；演奏；单片机III沈阳理工大学装备工程学院课程设计说明书目录摘要I1绪论12设计任务22.1课程设计的目的及意义22.2课程设计任务与要求22.

2、3实验器材22.4课程设计技术指标23系统硬件33.1主控制器AT89C5133.2运算放大器LM32453.3时钟电路和复位电路63.3.1时钟电路63.3.2复位电路73.4显示电路73.5低通滤波器原理93.6硬件电路设计93.6.1电路设计介绍93.6.2总电路图103.6.3元件清单104系统软件114.1数据处理过程114.2主程序流程框图124.3中断程序流程框图124.3程序代码135实验结果175.1仿真结果175.2实物结果185.3结果分析18III沈阳理工大学装备工程学院课程设计说明书6总结19致谢20参考文

3、献21III沈阳理工大学装备工程学院课程设计说明书1绪论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。电子琴是高科技在音乐领域的一个代表，它是古典文化与现代文明的一个浓缩体。它不但可以帮助我们的音乐教师进行传统音乐文化的教育教学工作，而且由于它又具备现代音乐，特别是电子音乐、电脑音乐的基本结构、特征，因而使我们的教师在进行现代音乐、电子音乐、电脑音乐的教学时，更直接、更简便。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。基于当前市场上的玩具

4、市场需求量大，其中电子琴就是一个很好的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。并且可以进行一定的功能扩展。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。本文主要对使用单片机设计微型电子琴进行了分析，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

5、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。115沈阳理工大学装备工程学院课程设计说明书2设计任务2.1课程设计的目的及意义基于单片机的电子琴发声系统设计。认真分析和领会课程设计题目含意，查阅和运用相关技术资料，提倡独立思考，锻炼动手能力；仔细观察实验现象，认真做好实验记录，要准确、规范、独立地完成实验内容,自觉培养严谨求实的科学作风；2.2课程设计任务与要求(1)设计一个（4×4）的键盘[4]，并将16个键设计成两个八度的音阶对应的16个琴键，可以进行弹

6、奏表演；(2)演奏的同时数码管会以数字显示当前按键对应的音符；(3)有音乐存储功能，能自动演奏歌曲。演奏时可选择键盘输入乐曲，自己存入的乐曲或随机存储的乐曲。按播放键能播放5首歌曲，第一首歌曲播放结束，再按播放键播放下一首歌曲。(4)发光二极管会指示当前按键是否按下。2.3实验器材单片机AT89C52、键盘、扬声器、实验电路板。115沈阳理工大学装备工程学院课程设计说明书3系统硬件3.1主控制器AT89C52图3.1AT89C51引脚图AT89C52各管脚功能：   VCC：供电电压。    GND：接地。   P0口：P0口为一个

7、8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。    P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 

8、   P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘