电子琴课题设计论文嵌入式单片机项目开发

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1、《嵌入式单片机项目开发》课^呈设计前言1第1章系统硬件设计11.1硬件构成21.1.1硬件引脚介绍21.1.4复位电路及晶振电路31.2硬件框图5第2章系统软件设计72.1识别音符82.2按键功能识别102.4播放软件功能原理11总结14参考文献及程序流程图15附录1：电路图附录2：课程设计程序《嵌入式单片机项目开发》课程设计前g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。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屮，成为不可替代的一部

2、分。本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。本系统运行稳定，其优点是硕件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。电子乐器的结构较为复杂，咅源是由晶体管产生的电振动，并通过咅色回路而产生各种音色；同吋由周波数调制产生颤音效果，由振幅调制产生各种乐器的音效。电子琴的外形很像普通键盘乐器，只是某些种类多一排脚踏键盘，而且手触键盘也往往分为两层。键盘式电

3、子琴声音丰富、优美，有变音装置，能发出多种不同的音色，可以作为独特的乐器进行演奏，还能代替传统的风琴、钢琴供音乐课教学。传统乐器的声音是通过机械的方法产生的，电子琴的声音是用“电”产生的。振荡器是根据需要产牛一定频率的振荡信号，振荡信号通过分频器分解成不同频率的信号输送到放大器，放大器将信号放大，推动扬声器发岀声音。键盘实际是一些开关，如果没有键盘，许多种频率的信号一齐进到放大器里，通过扬声器发出的声咅就会乱七八糟，不成咅乐。按下键盘的一支键，就等于接通一只开关，只允许某一种频率的信号通过到放大器里去，扬声器

4、就发出一个音来。这样，按照一定的演奏规律来按键，就能奏出美妙的音乐来。电源的任务是给各部分供电。这次的电子琴是由7个按按钮，设计成7音符。然后再用一个模拟音频放大模块来使音乐播出的声音变大。用户可通过这7个键的随意组合来产生一首简单的音乐。第1章系统硬件设I十1.1硬件构成1.1.1AT89C51单片机U4XTAL1XTAL2RSTPO.O/ADOPO.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD71-3112345678P2.0/A8P2.1/A9

5、P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A1501234567P3.O/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P33/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.&WRP3.7/RD39一38一37一435一3133一32一2122232425262728一10一11一12一13一14一15一16一17一AT89C51图1-1AT89C5151系列单片机8031、8051及89c51/89s51均釆用40P封装的双列直接DIP结构。上图是它们的引脚配置：40个

6、引脚屮，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。1.1.2引脚介绍（电源引脚）Vcc：40脚；止电源脚，工作电压为5V,另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V,引脚功能一样。GND：20脚；接地端。1.1.3晶振电路原理XTAL2悬空XTAL2XTAL1GND1•内部方式外部振荡信号XTAL1GND2.外部方式图1-2时钟电路P19:时钟XTAL1脚，P18:时钟XTAL2脚，XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部

7、振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发牛器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHzo晶振的频率可以在lMHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。型号同样为AT89C51的芯片，在其后面还有频率编号，有12,16,20,24MHz可选。大家在购买和选用吋要注意了。如AT89C5124PC就是最高振荡频率为24MHz,40P6封装的普通商用芯片。1.1.4复位电路在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引脚时，将使单片机复

8、位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0-P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平吋，芯片为ROM的0000H处开始运行程序。常用的复位电路如下图所示。6

9、S2of聞VCCj_C3-10uFR31IKR2RESET48.2KGND图1-3复位电路复位操作不会对内部RAM有所影响。当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引