基于51单片机的电子琴设计课程设计

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1、《单片机原理》课程设计目录前言2第1章基于51单片机的电子琴设计31.1电子琴的设计要求31.2电子琴设计所用设备及软件31.3总体设计方案3第2章系统硬件设计52.1琴键控制电路52.2音频功放电路62.3时钟-复位电路62.4LED显示电路62.5整体电路6第3章电子琴系统软件设计73.1系统硬件接口定义73.2主函数83.2.1主函数程序83.3按键扫描及LED显示函数93.3.1键盘去抖及LED显示子程序103.4中断函数113.4.1中断程序12第4章电子琴和调试124.1调试工具124.2调试结果13

2、4.3电子琴设计中的问题及解决方法14第5章电子琴设计总结15参考文献16附录176《单片机原理》课程设计6《单片机原理》课程设计前言音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和

3、推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性

4、训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，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，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。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

5、，在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能：音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。6《单片机原理》课程设计第1章基于51单片机的电子琴设计1.1电子琴的设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。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7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成的功能：电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控

6、制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。本设计的电子琴有以下要求：1.用键盘作出电子琴的按键，共7个，每键代表1个音符。各音符按照符合电子琴的按键顺序排列；2.利用五彩小灯显示有按键按下及相对应的位置。3.达到电子琴的基本功能，可以用弹奏出简单的乐曲；1.2电子琴设计所用设备及软件本设计除了需要计算机，还会用到两款软件：仿真软件Proteus、编程软件KeiluVision4。1.仿真软件Proteus的简介Proteus软件具有其它EDA工具软件的功能，诸如：原理布图、PCB自动或人工布线、SPICE电路

7、仿真。除此之外还有一些革命性的特点：互动的电路仿真、仿真处理器及其外围电路。所实现的功能：数字电路仿真2.KeiluVision4的简介uVision4在uVision3IDE的基础上，增加了更多大众化的功能：多显示器和灵活的窗口管理系统；系统浏览器窗口的显示设备外设寄存器信息；调试还原视图创建并保存多个调试窗口布局；多项目工作区简化与众多的项目。所实现的功能：编写程序1.3总体设计方案本系统采用AT89C516《单片机原理》课程设计为主控芯片，因其精度较高，操作比较灵活，输入电路和输出电路由芯片来进行处理，电路

8、的系统的稳定性高，功耗小。其中，输入电路有7个独立按键，通过按键随意按下所要表达的音符，作为电平送给主体电路，中央处理器通过识别，解码输出音符，在扬声器中发出有效的声音。由于需要显示的信息不多，显示电路未采用液晶屏显示，而是使用LED管显示电路负责显示按下的琴键所对应的键值，这样既节省了成本了，又降低了编程难度。AT89C51放大电路按键模块声音模块LED显示系统时间如图