南京工程学院单片机课程设计——电子琴.doc

南京工程学院的单片机课程设计项目以制作电子琴为主题，旨在让学生掌握51系列单片机的应用，以及与硬件接口、键盘扫描、数码管显示、音调编码和定时器中断相关的基础知识。以下是对这个设计项目的详细解析： 一、设计任务与要求 设计任务主要分为几个部分： 1. 使用51系列单片机，结合按键和扬声器构建电子琴硬件平台。 2. 设计键盘电路，包括数字键1至9以及DEMO键，1至7号键对应不同音调，8号键播放升序音阶，9号键播放降序音阶，DEMO键演示歌曲。 3. 利用定时器生成不同频率的音频脉冲，驱动扬声器发音，通过调整定时参数实现不同音调。 4. 定时器产生中断，每次中断改变脉冲极性，不同频率的脉冲代表不同音符。 5. 按键持续按下时，持续发音，脉冲数量决定节拍长度。 二、总体方案 电子琴设计包含以下模块： 1. 定时器控制发音：通过改变定时器初始值来改变音频脉冲频率，产生不同音调。 2. 键盘扫描模块：检测并响应按键输入，触发相应程序执行。 3. 数码管显示模块：显示当前演奏的音符，增加用户交互体验。 三、系统模块详细设计 1. 键盘扫描模块：实时监测键盘状态，识别按下键，执行相应音符或音乐播放程序。 2. 数码管显示模块：通过接口驱动数码管，实时更新显示当前音符。 3. 音调编码读取模块：设计特定编码系统，如3位编码表示音符、音阶和拍数，便于程序处理。 4. 定时器中断模块：利用定时器中断生成周期性的脉冲，改变脉冲高低电平，产生不同音调。 四、设计总结 通过该项目，学生不仅能深入理解单片机工作原理，还能掌握如何利用硬件接口实现音符编码、键盘响应和音频输出。此外，数码管显示增加了交互性，使电子琴更具趣味性。 五、参考文献与附件材料 这部分内容可能包含项目设计过程中参考的技术资料、数据手册、代码示例等，以供进一步学习和研究。 整个设计过程涵盖了单片机基础、数字电路、定时器中断机制和编码理论等多个方面，是理论与实践相结合的典型应用，对于提升学生的综合技能大有裨益。