单片机原理及系统课程设计专 业: 自动化 班 级: 姓 名: 学 号: 指导老师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院评语: 考勤 10 分守纪 10 分过程 30 分设计报告 30 分答辩 20 分总成绩(100) 年 12 月 30 日基于单片机的 16 键电子琴一、 电子琴设计的目的、 要求与设计方法1.1 设计目的现代乐器中, 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, 以及鲜亮的强弱规律、 随人设置的速度要求, 都更便于人们由易到难、 深化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训练能起到非常大的作用。1.2 设计要求本设计主要是用 AT89C52 单片机为核心控制元件, 设计一个微缩版的电子琴。单片机与按键构成主控制模块, 在主控制模块上设置有 9 个按键, 分别达成不同目标。本系统主要为了完成电子琴的三大功能: 电子琴弹奏和音乐播放及录音。1.3 电子琴设计方法1.3.1 设计工具表 1 软件简介软件名称设计作用Keil uVision4编写程序与编译PROTEUS绘制硬件电路图、 数字仿真Microsoft Visio绘制程序流图与框图1.3.2 设计思路 (1)功能按键触发外部中断, 以完成不同曲目的的切换。 (2)设置定时器产生不同频率的方波, I/O 口输出, 经功放后扬声器发声。 (3)采纳 4×4 矩阵键盘弹奏 16 个音( 低 XI 到高 DO) 。二、电子琴的设计方案及原理2.1 设计总体方案本系统采纳 AT89C52 为主控芯片。输入电路有 16 个琴键按键, 经过按键随意按下所要表示的音符, 作为电平送给主体电路, 中央处理器经过识别, 解码输出音符, 在扬声器中发出有效的声音。1个音乐按键用于播放音乐和切换歌曲, 经过按键触发中断, 重置定时器初值, 于另一个扬声器中发出有效音响。总设计框图如下图 1 所示。图 1 基于单片机的电子琴电路原理框图2.2 发声原理单片机时钟复位电路琴键控制电路音乐切换电路数码管显示电路音频播放电路利用 AT89C52 的内部定时器使其工作计数器模式( MODE1) 下, 改变计数值 TH0 及 TL0 以产生不同频率的方法产生不同音阶, 例如, 频率为 523Hz, 其周期 T＝1/523＝1912μs, 因此只要令计数器计时 956μs/1μs＝956, 每计数 956 次时将 I/O 反相, 就可得到中音DO( 523Hz) 。 计数脉冲值与频率的关系式是: N＝fi÷2÷fr。式中, N 是计数值; fi 是机器频率( 晶体振荡器...
