电子音调发生器---单片机实验报告.docx

电子音调发生器是一种基于单片机技术的设备，它能产生不同频率的声音，从而模拟出不同的音调。在这个实验报告中，我们关注的是如何利用单片机来设计这样一个装置，以及背后的理论基础。 实验的目标是理解和掌握计算机发声的基本原理，以及定时器和键盘扫描电路的工作方式和编程技巧。为了实现这一目标，实验者需要利用实验平台上的开关K0-K7来选择音调，通过拨动开关，可以产生1234567i这八个不同的音调，对应音乐中的八度音阶。此外，还需要编写两首歌曲，并能够选择播放。 工作原理主要基于单片机的定时器和输出端口。音调的产生是通过计算特定频率的方波周期，然后利用定时器在每个半周期时间点翻转输出端口的状态，使I/O脚产生所需频率的方波。在这个实验中，选择P1.7作为产生方波的输出口，并通过跳线连接到蜂鸣器的驱动电路。音调的频率与计数器的初始值有关，可以通过公式计算得出。例如，当晶振频率为11.0592MHz时，可以计算出不同音调对应的计数器初值。 蜂鸣器的驱动电路包含一个S8550三极管，用于放大信号以驱动无源一体蜂鸣器。音乐的节拍通过设定适当的延时时间来实现，节拍值为基本延时时间的整数倍。 在软件设计上，电子音调发生器的程序结构主要包括键盘扫描、中断计时、数码显示、音乐播放和主程序。键盘扫描部分负责获取用户输入，中断计时部分根据不同的计数初值生成不同频率的方波，音乐播放部分实现播放音乐的功能，而主程序则处理按键扫描和播放控制，例如在播放过程中通过P1.2键暂停音乐。 实验设计还包括电子琴和音乐播放两个功能。通过读取键盘输入，程序能够根据按键数值产生对应的音调。同时，通过特定的按键组合，可以启动预设的音乐播放，比如同时按下K0和K1播放《欢乐颂》，按下K7和K6播放《因为爱情》。 这个实验涵盖了单片机编程、定时器应用、键盘扫描、音乐生成和蜂鸣器驱动等多个关键知识点，是一个很好的实践项目，有助于学生深入理解单片机控制系统的设计与实现。