可存储式电子琴

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1、概述本设计利用单片机8051的控制程序，结合LCD设计一台数字式可存储式电子琴，可以自己弹奏音乐，并自动存储所输入的单音，稍后会一起自动演奏出来。由控制程序的变化，可以做不同类型的电子琴的设计。本设计可以学习按键试电子琴的控制方式，按下键并发出相对音阶，并将输入的单音数据存入8051内部可用的内存RAM区，稍后一起自动演奏出来。电子琴核心部分是单片机及其程序。单片机体积小，价格便宜，开发容易，可根据需要制作成为各种智能控制器以代替人工操作，实现自动化。单片机系统主要由中央处理器（CPU）、存储器和I/O接口电路三大部分组成，各部分通过三态门与地址总线、数据总线和控制总线连接

2、起来并相互传递信息（即传送数据）。其结构如图1所示。地址总线中央处理器存储器I/O接口外部设备数据总线控制总线液晶显示器（LCD）由于功耗极低、清洗美观、方便耐用和没有电磁辐射等特点广泛应用在便携式仪表或低功耗显示设备中。所以在电子琴中使用非常合适。但要完成LCD接口并显示，首先要选择译码驱动电路，并对输入有锁存功能。所以在接口设置一个芯片。单片机的程序通常都是借助微机实现的，即在微型计算机上使用编辑软件编写程序，使用交叉汇编程序对源程序进行汇编，然后采用串行通信方法，把汇编得到的目标程序传送到单片机内，并进行程序调试和运行。-1-第一章功能及方法说明1．1功能说明可存储式

3、电子琴的基本功能如下：ò使用LCD显示器来显示音阶输入的相关信息。ò当按下键盘组相对按键，压电喇叭会发出相对音阶单音，共有两个8度音节。ò所输入的单音会存入8051内而保存起来。ò至多可以输入64个单音，可以一起演奏出来。ò有清除存储功能，再重新输入。ò演奏时可以按键来中断。ò可以实时显示目前演奏的单音码及所存储的单音计数。程序执行后工作指示LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示器显示如下：IO51ORGAN9-CLR8PLAY当按下键盘组相对按键，压电喇叭会发出相对单阶单音，共有两个8度音节，DO~SI，HIDO~HISI，14个音阶，所输入的单音会存入8051内而保存

4、起来，至多可以输入64个单音，可以一起演奏出来，有清除存储功能，再重新输入。4X4按键音阶对应如下所示：音阶DOREMEFASOLASI按键1234567———————音阶DOREMEFASOLASI按键FBA0EDC图1．1音阶对应表LCD可以实时显示所存储的单音计数，按键9是清除键，将存储的单音计数请为0，按键8是放音键，将内存内的单音逐一演奏出来，演奏中可以按键K4来中断。在本设计使用一般的LCD显示器来显示音乐演奏的消息及单音码，按下键盘组按键，喇叭发出相对音阶，并存储起来自动演奏电子琴，可以扩充其功能如下：●扩充更多组的按键可以输入另外一组高音阶。●增加多组LED

5、成为音乐走马灯。●增加串行EEPROM93C46等系列芯片，将内存内的单音逐一写入93C46内，音乐-2-数据可以长久保存，若关机后音乐数据仍保存着。●增加串行EEPROM等系列芯片，可以实时输入并存储多首歌曲，稍后再播放出来。1．2定时器产生各种频率的声音的方法1．2．1原理及说明以定时器产生特定频率的方波信号，以定时器产生各种频率的声音，可以由喇叭发出“DO”、“RE”、“ME”……的音阶，以定时器0工作于模式0，计时时间长短按所发音的频率而定，下表列出各个音符对应的频率值：简谱1234567音符C5D5E5F5G5A5B5频率523587659698784880987

6、———————1234567C6D6E6F6G6A6B61046117413181396156717601975图1．2频率对应表定时器计数初值可以由频率值推得。由以下关系式可得：t=1/f(us);co=(int)t/2;lo=(8192--co)％32；hi=(8192--co)/32；其中符号的含义说明如下：·f：频率值·t：方波宽度，以us表示·co：定时器所计数的次数·lo：计数初值低字节·hi：计数初值高字节定时器每一个计数时间脉冲宽度为1.0us(石英振荡晶体为12MHz)，为了方便汇编程序设计，我们可以将各个音阶频率值对应的计数初值先求出，在汇编语言中以查表

7、的方式-3-来加载计数初值。执行结果如下：===8051timermode0soundvaluecalculator===XTAL=12MHzf=523co=956TH0value=226TL0value=4f=587co=851TH0value=229TL0value=13f=659co=758TH0value=232TL0value=10f=698co=716TH0value=233TL0value=20f=784co=637TH0value=236TL0value=3f=880co=568TH0value=2