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基于单片机的简易电子琴设计C语言编程单片机课程设计报告.doc
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基于单片机的简易电子琴设计C语言编程单片机课程设计报告.doc
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单片机课程设计报告
基于单片机的简易电子琴设计
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。本文的主要容是用 AT89S51 单片机作为核心控制元
件,设计一个电子琴。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 16 个按键和扬声器。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。
关键词:单片机键盘扬声器电子琴
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Abstract
Electronic organ is a modern electronic music technology and the product
is a new type of keyboard instruments. It played an important role in modern
music. SCM has powerful control functions and flexible programming
characteristics. It has converged with modern people's lives, become an
irreplaceable part. The main content is AT89S51 control of the core
components, design of a electronic organ. SCM as a host to the core, with the
keyboard, speaker and other core modules. In the main control module has 16
keys and a speaker. The system is steady, its simple hardware circuits,
software functions, reliability of control system and high cost performance
is its advantages. It also has certain practical and reference value.
Key words : SCM keyboard speaker electronic organ
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目 录
摘要 1
Abstract1
目录 2
1 引言 3
2 原理图 4
2.1 系统板硬件连线 5
3 主要芯片简介 5
3.1 AT89S51 简介 5
3.1.1 主要功能特性 6
3.1.2 引脚功能 6
3.2 LM3867
3.2.1 LM386 的引脚图 8
3.2.2 音频放大器电路 9
3.3 LED 数码管 9
4 模块原理 10
4.1 4X4 行列式键盘识别与显示 10
4.1.1 系统板上硬件连线设计 10
4.1.2 程序设计容 12
图 4-2 行列式键盘电路 12
4.1.3 I/O 并行口直接驱动 LED 显示 13
4.1.4 键盘识别程序 16
4.2 音乐产生的方法 22
4.2.1 原理 22
4.2.2 程序框图 24
4.2.3 源程序:25
5 结束语 32
致 33
参考文献 34
- 4 - / 37
1 引言
单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物,属第四代电子计算机,它具有高
性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统
的控制技术从根本上发生变革。因此,单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项
重大课题。
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。本文的主要容是用 AT89S51 单片机为核心控制元件,
设计一个电子琴。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 16 个按键和扬声器。
本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析,并介绍了基于单片机电子琴统硬
件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,最终可随意弹奏想要表达的音
乐。并且本文分别从原理图,主要芯片,各模块原理与各模块的程序的调试来详细阐述。
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,因此,我
们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
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2 原理图
图 2-1 电子琴电路图
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 1-Jun-2010 She et of
File: D:\Protel99SE\杨文蕊+069050241023.Ddb Dra wn By :
Vcc
40
EA
31
RST
9
GND
20
X1
19
X2
18
P1.0
1
P1.1
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/INT0
12
P3.3/INT1
13
P3.4/T0
14
P3.5/T1
15
P3.6/WR
16
P3.7/RD
17
P0.0/AD0
39
P0.1/AD1
38
P0.2/AD2
37
P0.3/AD3
36
P0.4/AD4
35
P0.5/AD5
34
P0.6/AD6
33
P0.7/AD7
32
ALE
30
PSEN
29
P2.7/A15
28
P2.6/A14
27
P2.5/A13
26
P2.4/A12
25
P2.3/A11
24
P2.2/A10
23
P2.1/A9
22
P2.0/A8
21
U1
AT89S51
R1
10K
R2
10K
R3
10K
Y1
12MHz
C7
30pF
C6
30pF
1
2
3
4
5
6
7
8
P1 HEADER 8
S1
SW-PB
S2
SW-PB
S3
SW-PB
S4
SW-PB
S5
SW-PB
S6
SW-PB
S7
SW-PB
S8
SW-PB
S9
SW-PB
S10
SW-PB
S11
SW-PB
S12
SW-PB
S13
SW-PB
S14
SW-PB
S15
SW-PB
S16
SW-PB
C1
10uF
VCC
Vcc
6
IN+
3
IN-
2
BYPASS
7
V OUT
5
GAIN
1
GAIN
8
GND
4
U2LM386
C2
10uF
C3
0.1uF
VCC
C4
10uF
R4
10K
C5
0.1uF
LS1
扬声器
CR4
CR3
CR2
CR1
BR4
BR3
BR2
BR1
CR4
CR3
CR2
CR1
BR4
BR3
BR2
BR1
R4
220
a
g
d
e
f
b
c
dp
a
7
b
6
c
4
d
2
e
1
f
9
GND
3
GND
8
g
10
dp
5
DS1
DP Y7_SEG_DP
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