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单片机课程设计51系列可存储式电子琴.docx
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2022-07-06
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单片机课程设计51系列可存储式电子琴
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单片机课程设计
可存储式电子琴
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摘要
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,
它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。我们设计的这个简易电
子琴以单片机作为主控核心,与键盘、蜂鸣器等模块组成核心主控制模块,在主
控模块上设有 4*4 的矩阵键盘设计成 16 个音。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。
根据使用者的操作随意弹奏想要表达的音乐。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。此外,本系统还
实现了实时存储,能将演奏的音律存储起来并一块演奏出来。
关键词:单片机;按键;蜂鸣器;音阶;电子琴;可存储
目录
1 概述.........................................................................................................................1
1.1 电子琴设计目的及意义 .............................................................................1
1.2 设计任务 .....................................................................................................1
1.3 设计项目与功能简介 .................................................................................1
1.31 设计项目简介......................................................................................1
1.32 系统功能简介......................................................................................2
2 硬件设计及说明.....................................................................................................3
2.1 硬件系统设计................................................................................................3
2.2 元件简介........................................................................................................3
2.21 STC89C52............................................................................................3
2.22 蜂鸣器..................................................................................................4
2.23 矩阵键盘..............................................................................................5
2.24 LCD1602 .............................................................................................6
3 软件程序设计.........................................................................................................7
3.1 软件系统设计................................................................................................7
3.2 音乐相关知识.................................................................................................9
3.3 产生音频脉冲................................................................................................9
3.4 识别矩阵键盘..............................................................................................10
3.5 LCD 实时显示................................................................................................11
3.6 实时存储音律信息.......................................................................................13
4 系统调试...............................................................................................................13
4.1 硬件调试......................................................................................................13
4.2 软件调试.......................................................................................................13
5 课程设计个人分工及心得体会...........................................................................15
5.1 个人分工.......................................................................................................15
5.2 心得体会.......................................................................................................15
致谢.............................................................................................................................15
参考文献.....................................................................................................................16
附录.............................................................................................................................17
1
1 概述
1.1 电子琴设计目的及意义
随着当代科学技术的发展,电子产品在人们的日常生活中占据着越来越重要的地位。
电子琴作为其中的一个典型代表,引领着许多孩子进入音乐的殿堂。因此电子琴的设计
不仅能够提高我的实践动手能力,还与实际生活有着紧密地联系。
单片机是一门实践性很强的课程,而此次课程设计依据的理论基础是单片机的相关
知识。其主要目的是通过本课程的培养,启发学生的创造性思维,进一步理解数字系统
的概念,掌握小型数字系统的设计方法,掌握小型数字系统的组装和调试技术,掌握查
阅有关资料的技能。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机
系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、
价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机
原理与结构的最佳选择。
1.2 设计任务
本设计要求利用 8051 单片机的控制程序结合 LCD,设计一台数字式可存储式电子琴。
其基本要求为:(1)使用 LCD 显示器来显示音阶输入的相关信息;(2)当按下键盘组相对
按键,压电喇叭会发出相对音阶单音,共有 2 个 8 度音阶;(3)所有单音会存入 8051
内而保存起来;(4)至多可以输入 64 个单音,可以一起演奏出来;(5)演奏时可以按
键中断;(6)可以实时显示目前正演奏的单音码。
1.3 设计项目与功能简介
1.31 设计项目简介
本项目设计是采用 STC89C52 单片机作为核心,利用单片机技术、无源蜂鸣器、4x4
键盘、SPEAKER、以及 LCD 显示屏实现原理图设计到电路板设计开发,并用 C51 高级语
言进行键盘识别程序设计和音频脉冲输出程序与音频存储程序的设计。最终能够实现乐
曲演奏和音律存储以及自动播放,并且可以通过 LCD 显示屏显示音符。
2
1.32 系统功能简介
(1)能实现基本的琴键功能。
即按下每一个琴键,单片机能够检测到键盘的按键,并通过键盘的位置,通过程
序来控制,使蜂鸣器发出不同频率的声音。
(2)能够实现 LCD 显示按键。
每按下一个按键时,单片机能够检测到所按下的按键,然后通过按键的位置通过
程序控制来实现在 LCD 中显示相应按键。
(3)能够实现实时存储。
每按下一个按键时,发出一个单音并能将其存储起来。然后,通过一个播放键将
所存储的音乐播放出来。
(4)能够实现按键中断。
在播放音乐时可以按下中断键使音乐暂停与播放。
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资源评论
- m0_631328892022-11-29资源很实用,内容详细,值得借鉴的内容很多,感谢分享。
oligaga
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