基于单片机的电子琴设计.doc

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1、通信103班付红娜基于单片机的电子琴设计单片机课程设计项目名称基于单片机的电子琴设计专业班级学生姓名指导教师2012年12月10日23通信103班付红娜基于单片机的电子琴设计摘要本课程设计利用AT89C51单片机模拟了简单的电子琴系统。运用Proteus仿真、AltiumDesigner09软件绘制原理图，生成PCB，使用Keil软件编写C程序并通过单片机的I/O端口控制矩阵键盘及喇叭发声。实验原理简单清晰，使我们能够很容易的理解电子琴的工作原理。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完

2、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。通过这次动手实验，既培养了对小设计的兴趣，又体会到了理论与实际的差距。关键词：AT89C51；矩阵键盘；喇叭；23通信103班付红娜基于单片机的电子琴设计AbstractThecourseisdesignedbyusingAT89C51single-chipmicrocomputersimulatethesimplekeyboardsystem.UsingtheProteussimulation,drawingprinciplediagr

3、ambyAltiumDesigner09software,generatingPCB,usingKeilsoftwarewriteCprogram,throughtheS-M'sI/Oportcontrolmatrixkeyboardandatrumpetsound.Experimentprinciplesimpleandclean,sothatwecaneasilyunderstandtheworkingprincipleofthekeyboards.Thesystem’soperations

4、table,itsadvantageishardwarecircuitissimple,softwareperfectfunction,controlsystemreliable,ratioishigher,hasacertainpracticalandreferencevalue.Throughthishands-onexperiment,itisnotonlycultivateinterestinthesmalldesign,butalsoexperiencedthetheorywithpr

5、acticalgap.Keywords:AT89C51;Matrixkeyboard;Loundspeaker23通信103班付红娜基于单片机的电子琴设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2音乐产生原理11.3主要设计任务2第2章电子琴系统的基本理论32.1AT89C5132.1.1AT89C51简介32.1.2AT89C51性能简介32.1.3AT89C51引脚简介42.2LM38652.2.1LM386简介52.2.2LM386内部电路52.2.2LM386引脚简

6、介6第3章系统的硬件设计73.1系统工作原理73.2总体设计框图73.3中心控制模块83.4播放模块93.5按键模块93.6电路仿真图10第4章系统软件设计114.1主程序流程图114.2定时器T0程序流程图12结论13参考文献14附录1原理图15附录2PCB及3D视图16附录3源程序17附录4实物图2323通信103班付红娜基于单片机的电子琴设计第1章绪论1.1课题背景电子琴是电声乐队的中坚力量，常用于奏主旋律并伴以丰富的和声。还常作为独奏乐器出现，具有鲜明时代特色，但电子琴的局限性也十分明显

7、：旋律与和声缺乏音量变化，过于协和、单一；在模仿各类管、弦乐器时，音色还不够逼真，模仿提琴类乐器的音色时，失真度更大，还需要不断改进。电子琴的演奏较大一部分通过和弦伴奏来配合完成的，在音乐中和弦的连接推动了旋律地进行，不同的和声连接，形成了不同的音乐色彩。本次设计用AT89C51单片机为核心控制元件与按键和喇叭等模块，设计一个简易的电子琴。1.2音乐产生原理乐曲是由不同音符编制而成的，每个音符（音名）都有一个固定的振动频率，频率的高低决定了音调的高低。简谱中从低音1至高音1之间每个音名对应的频率

8、参见表1-2[1]。表1-2简谱中音名与频率的关系音名频率/Hz音名频率/Hz音名频率/Hz低音1262中音1523高音11047低音2294中音2587高音21175低音3330中音3659高音31319低音4349中音4699高音41397低音5392中音5784高音51569低音6440中音6880高音61760低音7494中音7988高音71976现以低音6这个音名为例来进行分析。低音6的频率数位440Hz，则其周期为：T=1/f=1/440=0.00228s=2.28ms如果用定时器1