片机课程设计---电子琴设计

《片机课程设计---电子琴设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、南京工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理及应用A设计课题电子琴设计院（系、部、中心）自动化学院专业自动化（数控技术）班级数控094姓名周阳学号203090809起止日期2012.1.2～2012.1.6指导教师葛红宇目录一、设计目的及任务1、设计目的2、设计任务题目及要求二、总体方案设计1、设计任务分析2、设计方案三、设计原理1、程序流程图2、硬件原理图四、模块设计1、键盘扫描模块2、定时器模块五、调试过程1、问题发现与解决六、设计总结七、参考文献八．程序清单一、设计目的及任务1．课程设计应达到的目的（1）运用<<单片机原理及应用A>>课程等知识，根据题目要

2、求进行软硬件系统的设计和调试，从而加深对本课程知识点的理解，使学生综合应用知识能力、设计能力、调试能力及报告撰写能力等显著提高。（2）了解计算机发声原理，进一步熟悉定时器编程方法及键盘扫描电路工作原理及编程方法。2．课程设计题目及要求（1）、题目电子琴设计（2）、设计要求：利用实验仪上提供的键盘，使数字键1、2、3、4、5、6、7、8、9作为电子琴按键，其中1～7号键按下后即发出相应的音调。8号键按下后依次发出“1、2、3、4、5、6、7”音调，9号键按下后依次发出“7、6、5、4、3、2、1”音调，用8255的PA.0口发出音频脉冲,驱动喇叭。利用定时器,可以

3、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,就会发出不同的音调.定时器按设置的定时参数产生中断,这一次中断发出脉冲低电平,下一次反转发出脉冲高电平.由于定时参数不同,就发出了不同频率的脉冲.本实验中按键一次,会发50个脉冲.发完后继续检测键盘，如果键还按下，继续发音。二、总体方案设计1、设计任务分析本任务的要求是根据不同的数字键被按下后，发出相对应的音调，或者顺序、逆序连续的发出七中音调，不同音调的产生对喇叭发出不同频率的脉冲，而脉冲则是根据定时器中断产生正负脉冲的跳变，这样就形成了脉冲。与此同时，定时时间的长短，及频率的高低，是由定时间的初值决

4、定的。通过以上的析，可以明确，本课题需要涉及到的就是键盘扫描，和定时器。围绕这两个模块，就可以制定出总体的设计方案。2、设计方案通过以上的分析，可以制定出以下的设计方案：（1）、因为要用到9个按键，可以用4*4的矩阵键盘，，对其中的9个按键进行标号，再根据键盘扫描的原理，就可以找出是哪个键被按下。（2）、不同频率的脉冲均通过定时器来产生，定时器的初值不同，计满溢出的频率也是不同的，从而正负电平的跳变的频率也不同，就产生了不停频率的脉冲，所以只需对定时器设置不同德计数初值，便可实现不同频率脉冲的产生。（3）、喇叭发声原理则是：对喇叭驱动电路交替的施加施加低电平，喇

5、叭发声；否则就不发声。把这一原理和定时器中断产生的电平跳变相结合，就可以听到不同频率的音调。三、设计原理1、程序流程图根据上述的设计方案，可以用流程图画出本次课程设计的整体思路，在以下的流程图中，包括主程序和各个相关的子程序。在程序中，首先是进行扫描，找出是哪个键被按下，然后根据相应的键号，采取不同的操作，以此构成循环本程序中涉及到的子程序模块包括：键盘扫描子程序；定时器中断子程序；顺序连续发出1234567七个音调；连续发出7654321七个音调。以下分别主程序各个相关的子程序：2、硬件原理图以下是电子琴电路的实际硬件原理图，主要是一个单片机，和一个8255以

6、及一个喇叭组成。是通过8255的PA.0口发出脉冲，来产生不同频率的音调。单片机则是用到一个定时器，来产生定时中断。值得注意的是，由于电路图中是直接用P1口来进行键盘扫描的，则在实验箱上进行实物连接时，一定要把跳线器短接，否则将使键盘扫描不能正常工作。在连线时，不能使用已损坏的导线，并且把多余的导线放到一边，一面影响正常的工作。四．模块设计1．键盘扫描模块通过键盘扫描的流程图可以清晰的知道其工作原理，可将其归纳为：先将P1的高四位置1，低四位置0，在读P1口的值，若读到的值得高四位不是全1，则代表有键按下或者是键盘抖动。为消除键盘抖动的影响，先采用延时，延时后重

7、复上述操作，若读到的值得高四位不是全1，则代表确实有键按下。在有键按下的情况下，则可以找出是哪个键被按下，方法是：在值为0的那一行，继续赋零，其余行和所有列均给1，在此情况下，读出列的值，在列中，哪一列为0，则代表该列的键被按下。用上述的方法就可以找出被按下的键，然后将对应的键号取出，就可以在主程序中使用。2、定时器模块定时器模块则是简单的运用定时器的中断，对于定时器而言，其初值不同，计数的溢出率就不同，又因为，每次定时器产生的中断将电平信号取反，就可以产生不同频率的脉冲，有了脉冲就可以驱动喇叭产生不同频率的音调。以上就是该任务的两个模块，这都是简单的运用单片机

8、键盘扫描知识和定时器的运