毕业设计-简易电子琴设计报告.doc

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1、桂林电子科技大学简易电子琴设计设计报告指导老师:学生:学号:机电工程学院年月-39-简易电子琴设计报告目录一、设计题目………………………………………………………3二、设计内容与要求………………………………………………3三、设计的目的与意义……………………………………………3四、设计方案与选择4.1设计方案…………………………………………………34.2方案选择…………………………………………………5五、系统硬件与电路图5.1电路原理总图……………………………………………125.2复位电路……………………

2、……………………………135.3起振电路…………………………………………………135.4放大电路…………………………………………………145.5PCB图……………………………………………………155.6其他………………………………………………………16六、程序流程图与源程序6.1程序流程图………………………………………………166.2源程序……………………………………………………17七、系统设计与说明7.1AT89S51单片机…………………………………………237.2DAC0832…………………………

3、………………………297.3焊接过程…………………………………………………357.4系统调试…………………………………………………36八、设计体会………………………………………………………37九、参考文献……………………………………………………39-39-一、设计题目简易电子琴的设计二、设计内容与要求用8031单片机控制电子琴发出1、2、3、4、5、6、7七个音符的声音,音调可控。 三、设计的目的与意义1.进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理,加深对单片机理论知识的理解。2.掌握单片机内部功能模块的

4、应用。3.掌握单片机的接口及相关外围芯片特性、使用与控制方法。4.掌握单片机编程方法、调试方法。5.掌握单片机应用系统的构建和使用,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好的基础。四、设计方案及方案选择4.1设计方案4.1.1设计思路声音是由物体振动产生,正在发声的物体叫声源。声音以波的形式传播。声音是声波通过任何物质传播形成的运动。声波振动内耳的听小骨,这些振动被转化为微小的电子脑波,它就是我们觉察到的声音。内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样,它是移动的机械部分与气压波之间的关系。声音按

5、音调可分为:高音、中音、低音。音高是由发声物体振动频率的高低决定的,频率高声音就高,频率低声音就低。音持续时间的长短即时值,一般用拍数表示。休止符表示暂停发音。 音乐是由许多不同的音符组成的,而每个音符对应着不同的频率,这样就可以利用不同的频率组合,加以拍数对应的延时,构成音乐。如果单片机要自己播放音乐就必须考虑到节拍的设置。-39-对于AT80C51而言要产生一定频率的方波一般是先将某口线输出高电平,延迟一段时间后再输出低电平。通过改变延迟时间可以改变单片机的输出频率。单片机的延时主要有两种方式,即

6、软件延时和使用定时/计数器延时。其中软件延时不是很精确,而电子琴电路由于每个音符的频率值要求比较严格,因此我们选用定时/计数器延时。简易的电子琴系统主要是采用AT89C51单片机,单片机工作于12MHZ的时钟频率,使用其定时/计数器T0,工作模式为1,设计2*4键盘矩阵,设置成8个音,可随意弹奏想要表现的音乐,因为单片机产生的音频脉冲没有足够的驱动能力,所以用三极管放大电路实现音频的放大,保证扬声器能产生所要实现的音符声音。4.1.2设计方法方案一:以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主

7、控制模块,在主控模块上设有9个按键和扬声器。定时器按设置的定时参数产生中断,由于定时参数不同,就会发出不同频率的脉冲,不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出不同音调。方案二: 程序可分如下:  初始化模块、判断按键模块、键值处理模块、音乐处理模块、中断模块、0处理模块、表单模块。 初始化模块:对8279键盘的部分进行初始化和中断初始化。 键值处理模块:用8279的状态字来判断它是否按键(FIFORAM不能清除已处理的数据,但8279的状态字会发生相应改变)。输入的键值与1-8的物理值01H-

8、08H进行比较,如果与其中某个数相等,则跳到1-8的键值处理模块;如果是9或者A,则跳到音乐处理模块。如果输入是0,则跳到0处理模块。结尾跳到初始化模块 。 音乐处理模块:专门处理音乐中的1-8的发音。它们发音不同是因为波的频率不同,所以要发出不同的音,只要实现发出的波的频率不同即可。于是,可通过定时的方法来中断产生不同的方波。可把1-8的定时初值放在一个表单内。 中断模块:T0中断是为键值处理模块服务;T1中断是为音乐处理模块服务。 0处理模块:在音乐

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