毕业设计（论文）-基于at89c52单片机的16键简易电子琴的设计

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1、武汉纺织大学2011届毕业设计论文1绪论随着生活水平的提高，在放松自己的同时又能提高各个方面的能力。学习和欣赏音乐可以在使人们得到放松的同时，提高人们的精神品质和个人素养。当代，爱好音乐的年轻人越来越多，有不少人自己练习弹奏乐器，作为业余爱好和一种放松的手段，鉴于一些乐器学习难度大需要太多的学习时间，且其价格又太过于高昂，使得一部分有这种想法的人不得不放弃这种想法。而一些简易的电子乐器价格相对便宜，学习上手快，价格相对便宜，一般人容易负担的起，能够满足一般爱好者的需求。故简易电子乐器的研制具有一定的社会意义。本次课程设计主要研究基于AT89C52单片机的16键

2、简易电子琴的设计。1.1单片机发音概述由于单片机的强大功能，除了在测试控制领域中有着广泛的应用外，还有一些而有趣的应用。比如，使用单片机可以驱动蜂鸣器或者扬声器发出声音，还可以控制其发出不同的声调，从而连接起来构成一个曲子。目前，市场上有很多种音乐模块或者音乐芯片，可以直接产生各种曲子。但是，这种模块价格比较昂贵，电路结构比较复杂。如果系统中仅需要产生简单的音符或者简短的曲子，可以使用单片机配合简单的扬声器而产生需要的音乐效果。一般说来，单片机不像其他专业乐器那样能奏出多种音色的声音，即不包含相应幅度的谐波频率。单片机演奏的音乐基本都是单音频率。因此单片机演奏

3、音乐比较简单，只需要清楚“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率；节拍表示一个音符唱多长的时间。1.1.1音调音调是音乐学中的名词，与平时所说的音高十分相似。在音乐中常把中音C上方的A音定为标准音高，其频率为f=440Hz，其余音均与其进行比较。和为两个音符，如果两个音符的频率相差一倍时，即时，则称比高一个倍频程。在音乐中音符1（do）与音符ⅰ之间正好相差一个倍频程，在音乐学中称它相差一个八度音。在一个八度音里，有12个半音。以1--ⅰ-47-武汉纺织大学2011届毕业设计论文八音区为例。12个半音是：1--#1，#1--2，2--#2，#2—3，3—

4、4,4--#4,#4—5,5--#5,#5—6,6--#6,#6—7,7--ⅰ。由于人耳的听觉效果，这12个音节的分度基本上是以对数关系来划分的。只要知道了这12个音符的音高，也就是其基本的音乐的频率，就可以根据音符之间的倍频程关系得到其他音符基本的音调频率。知道了一个音符的频率后，便可以让单片机发出相应的频率的振荡信号，从而产生相应的音符声音。常采用的方法是通过单片机的定时器进行定时中断，在中断服务子程序中将单片机上外界扬声器的I/O口来回置高电平或置低电平，从而让扬声器发出声音。为了让单片机发出不同频率音符的声音，只需将定时器预置不同的定时值来实现。以标准

5、音高A为例：标准音高A的频率f=440Hz,其对应的周期为：（1-1）因此需要在单片机I/O口输出周期为T=2272us的方波脉冲，如图1-1所示图1-1单片机控制音调示意图由上图可知：单片机输出高电平和低电平信号均为：（1-2）也就是说，单片机上定时器的中断触发时间为1136us。如果单片机采用定时器工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设外接晶振的振荡器频率为f0,则定时器的预置初值由下式来确定：-47-武汉纺织大学2011届毕业设计论文（1-3）式中，Count==65536,为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为：（1-4）

6、（1-5）如果单片机外接12MHz的晶振，则，将t=1136us和代入上面两式，即可求得标准音高A在单片机定时器工作方式1下的定时器高低计数器的初值为：（1-6）（1-7）根据上面的求法，我们可以求出其他音调相应的计数器的预置初值。在单片机晶振频率，定时器在工作方式1下定时器计数初值见表1-1表1-1晶振频率定时器在工作方式1下定时器计数初值表音符频率/Hz计数初值音符频率/Hz计数初值低1DO26263628#4FA#74064860#1DO#27763731中5SO78464898低2RE29463835#5SO#83164934#1RE#31163928

7、中6LA88064968低3MI33064021#6LA#93264994低4FA34964013中7SI98895030#4FA#37064185高1DO104665058低5SO39264260#1DO＃110965085#5SO41564331高２ＲＥ　117565110低6LA44064400#2RE#124565134#6LA#46664463高3MI131865157低7SI49464524高4FA139765178中1DO52364580#4FA#148065198-47-武汉纺织大学2011届毕业设计论文#1DO#55464633高5SO156

8、865217中2RE58764684#