基于单片机的16键电子琴.doc

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1、滁州职业技术学院题目：基于单片机的16键电子琴学生姓名：学生学号：系别：专业：年级：任课教师：学院制年月基于单片机的16键电子琴学生：指导老师：学院：摘要：本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。我们对于电子琴如何实现其功能，如音色选择、声音强弱控制、节拍器、自动放音功能等等也很好奇。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，它已经融入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，

2、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，其优点是硬件电路简单，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。本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴系统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可

3、以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。关键词：AT89S52单片机音色节拍器1总体设计1.1系统硬件连线系统硬件连线如图1-1所示，发生模块，键盘模块，及LED显示模块连接如图1-11.把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域SPKIN端口上；2.把“单片机系统”区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘

4、”区域中的C1－C4　R1－R4端口上；3.把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。1.2主要芯片简介1.2.1AT89S51简介AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失

5、性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。   AT89S51具有如下特点：40个引脚（引脚图如图1-2所示），4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器

6、。此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。图1-2管脚图1.2.1.1主要功能特性兼容MCS-51指令系统      32个双向I/O口2个16位可编程定时/计数器  全双工UART串行中断口线2个外部中断源      中断唤醒省电模式看门狗（WD

7、T）电路  灵活的ISP字节和分页编程4k可反复擦写ISPFlashROM4.5-5.5V工作电压时钟频率0-33MHz 128*8bit内部RAM低功耗空闲和省电模式  3级加密位软件设置空闲和省电功能 1.2.2LM386LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。LM386特性：（1）静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电；（2）工作电压范围宽，4V-12V或5V-18V；（3）外围元件少；（4）电压增益可调，20-200；（5）低失真度。LM386是一种音频集成功放，具有自身

8、功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。图1-3音频放大器电路1.2.3LED数码管图1-4 7段数码管数码管（如图1-4所示）使用条件：a、段及小数点上加限流电阻b、使用电压：段：根据发光颜色决定；小数点：根据发光颜色决定c、使用电流：静态：总电流80mA（每段10m