单片机设计简易电子琴报告

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1、简易电子琴设计报告学院：水利电力专业班级：11级电气（1）班设计人员：李立孙成伟马丹学号：110030200811003020161100302021课程设计报告一、方案设计1.1、设计内容简易电子琴设计并制作一个带数字显示的电子琴1.2、设计要求1、基本要求（1）要有至少16个琴键，发出1-7音符及高8度的音符，按C调进行设计。（2）显示：当前的频率值和音符（3）记录弹奏的时间，掉电可存储。（4）声音无明显失真。2、发挥部分（1）音调可以进行修改（2）设计喇叭对应的功放电路，使声音洪亮。（3）提供测试曲

2、目。（4）其他实际中有用的功能二、电子琴原理乐曲由不同的音符组成，各音符都有对应的频率，频率不同的方波加在扬声器上就会产生一个持续的音符。利用不同的音符、音高、音长组合，就可产生想要的音乐。对于51单片机来说，可以利用其定时器产生不同频率的方波。我们的实验板子上的晶振频率为11.0592MHZ。下面将以该频率为例列出中、低音符与单片机定时器初值。低音音符频率（HZ）T初值（11.0592MHZ）do26263777ri29463969mi33064140fa34964216sou39264360la440

3、64489xi49464603中音do52364655ri58764751mi65964837fa69864876sou78464948la88065012xi99865070计算原理为:若要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/11.0592MHZ），再将此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计时半周期时间，每当计时终止后就将P1.0取反，然后重新计时再取反。便可在P1.0引脚上得到此频率的脉冲。利用AT89C51的内部定时器使其工作计数器模式下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方波来产

4、生不同音阶。具体计算方法为：计数脉冲值与频率的关系式是：N=fi/2/fr式中，N是计数值；fi是机器频率（振荡周期/12）；fr是想要产生的频率。其计数值T的求法如下：T=65536-N一、核心系统组成3.1、发光二极管模块二极管是半导体设备中的一种最常见的器件,大多数半导体最是由搀杂半导体材料制成(原子和其它物质)发光二极管导体材料通常都是铝砷化稼,在纯铝砷化稼中,所有的原子都完美的与它们的邻居结合,没有留下自由电子连接电流。在搀杂物质中，额外的原子改变电平衡，不是增加自由电子就是创造电子可以通过的空

5、穴。这两样额外的条件都使得材料更具传导性。带额外电子的半导体叫做N型半导体，由于它带有额外负电粒子，所以在N型半导体材料中，自由电子是从负电区域向正电区域流动。带额外“电子空穴”的半导体叫做P型半导体，由于带有正电粒子。电子可以从另一个电子空穴跳向另一个电子空穴，从负电区域向正电区域流动。因此，电子空穴本身就显示出是从正电区域流向负电区域。二极管是由N型半导体物质与P型半导体物质结合，每端都带电子。这样排列使电流只能从一个方向流动。当没有电压通过二极管时，电子就沿着过渡层之间的汇合处从N型半导体流向P型半

6、导体，从而形成一个损耗区。在损耗区中，半导体物质会回复到它原来的绝缘状态--所有的这些“电子空穴”都会被填满，所有就没有自由电子或电子真空区和电流不能流动。低电平点亮3.2、按键系统模块本设计采用独立式按键方式来实现键盘。独立式按键是指直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用一条I/O口线，每个按键占用一条I/O口线，每个按键的工作状态不会产生相互影响。如下图所示，当途中的某一个按键闭合时，相应的I/O口线变为低电平。当程序查询到为低电平时的I/O口线时，就可以确定处于闭合状态的键，这也是软开关的含

7、义。每个按键控制不同的频率。3.3、液晶模块（QC1602A）液晶由QC1602A和一个滑动变阻器（用来调节液晶的对比度）组成。1602表示：该液晶能显示两行，一行为十六个字。3.3.1、信号接口说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2DateI/O2VDD电源正极10D3DateI/O3VL液晶显示偏压信号11D4DateI/O4RS数据/命令选择端（H/L）12D5DateI/O5R/W读/写选择端（H/L）13D6DateI/O6E使能信号14D7DateI/O7D0DateI/O1

8、5BLA背光电源正极8D1DateI/O16BLA背光电源负极其中3，液晶显示偏压信号即为对比度的调节4，数据即为要显示的数据，命令是在液晶内部进行设置，使之在什么位置显示什么东西，且在高电平时为数据，低电平时为命令5，高电平为读旋端，低电平时为写选择端3.3.2、基本操作时序：基本操作输入输出读状态RS=L,RW=H,E=HD0---D7=状态字写指令RD=L,RA=L,D0---D7=指令码，E=高脉冲无读数据RS=H,R