简易电子琴的设计

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1、湖北师范学院教育信息与技术学院2011级信息工程专业综合课程设计（三）HUBEINORMALUNIVERSITY综合课程设计（三）IntegratedCurriculumDesign（3）所在院系教育信息与技术学院专业名称信息工程班级1102题目简易电子琴的设计指导教师成员完成时间2014年1月2日I一、设计任务及要求：设计任务：简易电子琴的设计要求：（1）设计一个简易电子琴；（2）利用定时器产生do,re,mi...7个音符的低中高频率，共16个音阶信号；（3）用LED灯指示相应琴键按下；（4）能控制播放或暂停播放固定曲目。指导教

2、师签名：2014年1月3日二、指导教师评语：指导教师签名：2014年1月3日三、成绩验收盖章2014年1月6日1目录1设计目的12设计思路13硬件设计13.1单片机控制模块23.2按键模块33.3数码管显示模块33.4发声模块54软件设计64.1音乐相关知识64.2音乐播放原理74.3系统总体功能流程图74.44*4键盘扫描流程图85系统调试95.1Keil软件的使用95.2软件调试106电路仿真与分析106.1仿真结果显示106.2分析总结12参考文献13附件1411简易电子琴设计1设计目的（1）熟悉Proteus仿真软件的使用，

3、了解各元件的功能及作用。（2）熟悉AT89C52单片机的基本结构、引脚功能、存储器结构等基本知识，以及熟悉一般设计过程。（3）掌握74LS247芯片的引脚功能及使用方法，以及掌握电路的基本调试能力。（4）掌握Keil软件的使用方法，以及如何创建文件和编写程序。（5）利用Proteus仿真软件构建电路图，使用AT89C52单片机，Keil软件设计简易电子琴。2设计思路本次设计采用Proteus单片机仿真平台对简易电子琴进行设计。本设计系统结构图如图1中所示，共有4个模块，其分别为单片机控制模块、按键模块、数码管显示模块和发声模块。在P

4、roteus中完成硬件的设计，同时采用Keil开发平台软件设计程序，最终实现简易电子琴的设计。本电子琴既可以弹奏曲子，又可播放设定的曲目。图1系统结构图3硬件设计17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。电子琴是现代电子技术与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。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，它已经融入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本设计是以AT89C52单片机为核心控制元件，设计一个

5、电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、数码管等模块组成核心主控制模块。可细分为单片机控制模块，按键模块，数码管显示模块和发声模块共4个模块。3.1单片机控制模块采用AT89C52单片机进行控制，由于其性价比高，完全满足了本作品智能化的要求，它的内部程序存储空间达到8K，使软件设计有足够的内部使用空间并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能提高。由AT89C52单片机组成的控制模块如图2所示。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数

6、据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。图2单片机控制模块173.2按键模块组成键盘的按键有机械式、电容式、导电式、导电橡胶式薄膜式多种，但不管什么形式，其作用都是一个使电路接通与断开的开关。目前微机系统中使用的键盘按其功能不同，通常可分为编码键盘和非编码键盘两种基本类型。编码键盘：键盘本身带有实现接口主要功能所需的硬件电路。非编码键盘：键盘只简单地提供按键开关的行列矩阵。在此

7、我们选择非编码键盘。键盘接口必须具有去抖动、防串键、按键识别和键码产生4个基本功能。按键的闭合与否反应在行线输出电压上就是呈现高电平或低电平。为了确保单片机对一次按键动作只确认一次按键有效，必须消除键盘抖动所带来的影响。在此我们采用软件延时来消除按键抖动，其基本思路是：在检测到有建按下时，该键所对应的行线为低电平，执行一段延时为10ms的子程序后，确认该行线电平是否仍为低电平，如果仍为低电平，则确认该行确实有键按下。当按键松开时，行线的低电平变为高电平，执行一段延时10ms的子程序后，检测该行线为高电平，说明按键确实已经松开。键盘可

8、分为两类：非编码键盘和编码键盘。常见的非编码键盘有两种结构：独立式键盘和矩阵式键盘。在此选择非编码键盘中的矩阵式键盘。按键模块如图3所示。矩阵式键盘又称行列式键盘，用于按键数目较多的场合。它由行线和列线组成，一组为行线，另一组为列线，