-【优秀文档】基于51单片机的电子琴课程设计（整理版）

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1、河南理工女皆《单片机应用与仿真训练》设计报告基于单片机的电子琴设计姓名：薛吉星学号：310808020825专业班级：自动化班指导老师：刘巍所在学院：电气丁程与自动化学院2011年7刀5U摘要本设计主要研究基于AT89C52单片机的简易电子琴设计。它是以单片机作为主控核心，设置键盘、蜂鸣器等外围器件；另外还用到一些简单器件如：两位数码管，和NP7型三极管及电阻等。利用按键实现音符和音调的输入；两位的数码管进行被操作的按键显示；用NPN型三极管8550实现低音频功率放大；最后用蜂鸣器进行播放“送别”。本设计硬件部分主要由最小系统，按键系统模块、数码管显示模块和蜂鸣器模块组成。

2、其软件部分主要冇主程序模块、定时屮断程序、定时计数程序、显示程序。(1)最小系统：它是单片机应用系统的设计基础。它包描单片机的选择、时钟系统设计、复位电路设计、简单的1/0口扩展、掉电保护等。(2)按键系统模块：本设计采用10个按键，其中7个按键用来显示7个音调，其它3个按键可以进行高低中音的切换，并口动播放已存歌曲。(3)数码管显示模块：SM420562段选端接在单片机的P0口，两个位选端分别接在P2飞和P21(4)蜂鸣器模块：此电子琴发音电路是通过三极管驱动蜂鸣器发音，经过上拉电阻捉高驱动能力。本次设计首先对单片机设计简易电子琴仔细分析，接着制作硕件电路和编写软件的程序

3、，最后进行软硬件的调试运行。并且从原理图，主要芯片，各模块的原理和各个模块的程序调试来阐述。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，实现高、中、低共21个音符的发音和显示和音乐播放时的控制显示，并且能口动播放程序屮编排的音乐。系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比高等，具冇一定的使用和参考价值。目录1•概述51.1设计背景51.2设计意义51.3设计任务52•系统总体方案及硬件设计62.1总体设计62.2单片机选型72.3单片机的最小工作系统72.3.1时钟电路72.3.2复位电路82.4原理框图82.5显示部分设计92.5.1数码显示方

4、式.92.5.2八位数码管的结构.92.6按键部分设计1026.1操作键设计.102.6.2键盘设计.102••<_^丿扌_卜***************************************************112.7发咅部分设计123•系统软件设计133.1系统分析133.1.1系统软件的组成.133.1.2系统总休功能流程图143.2参数计算153.2.1发音原理.153.2.2计算举例153•2.3•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••153.3程序设计173.3.1判断音阶（高中低音）子

5、程序173.3.2播放子程序（包描自动播放存储音乐和按键发音）184.PROTEUS软件仿真204.1硕件调试204.2软件调试204.3仿真结果（任举一例）214.4结果分析212.课程设计体会22参考文献23附1源程序代码24附2系统原理图331•概述1.1设计背景随着电子科学技术的E速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望能够给人们带来更多的生活乐趣。基于当前市场上的玩具需求量增大，其中电子琴就是一个很好的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件来实现电子琴的功能，从而可以实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。并

6、且可以进行一定的功能扩展。鉴于传统电子琴可以用键盘上的“1”到“A”键演奏从低So到高DO等11个音，从而也可以通过单片机实现对十个按键的扩展，实现七个音符键的高、中、低21个音调的显示播放和任意音乐的自动播放。该设计将十个音键制作成独立键盘，其中七个为音符键，三个为控制键，并用数码管进行显示，使电子琴的功能更加完美。不但可以实现对按键的显示，而且可以实现对音乐的自动存储和播放，使该设计功能更加完善。12设计意义该设计具有以下优点：①可以方便得知播放的音符和音调；②比传统电子琴功能更完善；③制作简单，成本低；1.3设计任务实现电子琴发声控制系统；要求电路实现如下功能：利用蜂

7、鸣器作为发声部件，两个数码管作为显示部件，设置10个按键，实现高音、中音、低音的1、2、3、4、5、6、7的发音。并在存储一首歌曲的内容，可以实现口动播放。用PROTEUS实现的电子琴仿真设计说明：单片机的工作时钟频率为11.0592MHzo2•系统总体方案及硬件设计2.1总休设计实现本次设计的方案有多种，下面比较说明一下最佳方案的选择。方案一：采用单个的逻辑器件组合咅乐是有由不同的咅阶组成的，而不同的咅阶乂是由不同的频率发出的，那么利用不同的频率，就可以发出不同的咅乐了。我们知道计数器8253可以产生任意频率的方