基于 STC89C51 的电子琴系统设计与实现

本论文所设计的简易电子琴,它分为两大部分,硬件电路的设计和软件的设计。

软件设计通过控制单片机内部的定时器T0产生不同频率的方波,驱动扬声器发出不同音节的声音。然后通过延时来控制发音时间的长短,从而控制乐音中的节拍。将乐谱中音符对应的频率转化为定时常数,将对应的节拍转化为定时常数,然后做成表存放在内存中。程序查表得到定时常数和延时常数,分别用来控制定时器产生方波的频率和这个频率的方波的持续时间。当到达延时常数时,再查下一个音符的定时常数和延时常数。这样就能演奏出动听的音乐了。主要实现是 1》能发出1.2.3.4.5.6.7等七个音符。 2》能自动播放一首自己选择的歌曲。 引言 单片机由于体积小、功能强大、价格低廉而被广泛应用。 同时随着我国经济的快速发展,单片机在越来越多的领域得到了广泛的应用,现在国产的单片机多应用在电话、玩具、液晶屏等产品上,预计未来利用单片机发明的产品会越来越多。作为一名应用电子专业的应届毕业生,了解和掌握单片机的工作原理和使用技巧是必备的技能。基于这样的考虑,我这次的毕业设计题目是声光电子琴。钢琴从被发明的那一天起就成为了人类的朋友,钢琴的高昂价格有些人买不起,但是随着时间的推移,科技的不断发展,电子琴的发明让人们找到了可以媲美钢琴的声音。

我们怎样才能把电子键盘随身携带呢?这就需要人们不断设计新的电子键盘。我设计的产品是根据自己的兴趣爱好而设计的。通过对传统电子键盘的了解和认识,我知道传统的电子键盘是用单片机的汇编语言编程实现的,功能单一,只能弹奏但不能随意演奏音乐。我设计的产品是在对89c51单片机的深刻理解的基础上,对传统电子键盘进行了小小的改革和创新,用简单的C语言程序代替了复杂的汇编语言程序。声音和灯光是新型电子键盘的主题。我相信当声光电子键盘的不断创新达到人们所要求的娱乐设备的标准时,声光电子键盘就会投入批量生产。2、产品概述钢琴自发明那天起就成为了人类的朋友。有些人买不起钢琴的高昂价格,但随着时间的推移和科技的不断发展,电子键盘的发明让人们找到了可以与钢琴相媲美的声音。 我们怎样才能把我们的电子键盘随身携带呢?这就需要人们不断的设计出新的电子键盘。我设计的产品是基于我自己的兴趣爱好,通过我对传统电子键盘的认识和了解,我知道传统的电子键盘都是用单片机的汇编语言编程实现的,功能单一,只能弹奏而不能随意播放音乐。我设计的产品是基于我对89c51单片机的深入了解,对传统的电子键盘做了一些小的改革和创新。声光是新型电子键盘的主题,我相信当声光电子键盘的不断创新达到人们所要求的娱乐设备的标准。

3、按键设计:本电路的按键接口设计中,按键数量比较多。3、数码管显示电路:为了指示当前播放的歌曲编号和显示当前按下的按键编号,我们采用1位数码管作为显示元件。为了节省成本,采用I/O口直接驱动数码管。本设计充分利用了单片机的资源,使得本设计功能非常丰富、完善。 方案演示 1.1原理图 EA/VP31X119X218RESETRD17WR16INT012INT113T014T115P10/P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10GND20Vcc40STC89C51/5289C52RC10ufS0VCC30p30p12MHZVccBEEPS1 电源插座VCC1K1 K1K1K1K1K1K1K1K1K1K1K1K1K1K1KS1S2S3S4S5S6S7S8S9S1010KP30P31P32P33P34P35P36P37P30P31P32P33P34P35P36P37P10P11P10P11P1410K80508050VccVccVccP14301.2主要方案本电子琴是基于单片机STC89C51实现的,利用STC89C51内部可编程定时/计数器,结合外部晶振的调整,确定合适的振荡周期,从而确定内部机周期。

这个简易电子钢琴是通过控制单片机内部的定时器T0来产生不同频率的方波,驱动扬声器发出不同音节的声音。然后通过延时来控制发音时间的长短,就可以控制音调中的节拍了。把乐谱中音符对应的频率转换成定时常数,把对应的节拍转换成定时常数,然后做成一个表,存到内存中。定时常数和延时常数是通过程序查表得到的,用来控制定时器产生方波的频率和这个频率的方波的持续时间。当达到延时常数时,再检查下一个音符的定时常数和延时常数。这样,​​就可以演奏出动听的音乐了。 1.3 主要芯片介绍 1.3.1 STC89C51简介 单片机主要性能特点 ATMEL 生产的AT89C51单片机采用高性能静态80C51设计,采用先进工艺制造,具有非易失性FLASH程序存储器,是一种高性能、低功耗的CMOS微处理器芯片。主要性能特点有: 8KB Flash ROM,可擦写1000次以上; 数据存储10256字节内部RAM 电源控制方式:时钟可停止和恢复;空闲模式;掉电模式。 16位定时器/计数器、T9、T1以及补充的T2全静态工作模式:0~24MHz,单片机引脚功能89C51单片机引脚图见图显示电路(89C51)主控模块键扫描电路声音电路图2.2 89C51单片机引脚图VCC(40脚):接电源+5V。

VSS(20脚):地,又称GND。 XTAL1(19)XATL2(18):接振荡电路。单片机是一个定时电路,必须有脉冲信号才能工作,它内部有时钟产生电路。 PSEN(29) ROM选择信号,低电平有效。也可驱动LSTTL输入。 ALE/PROG(30脚):地址锁存信号输出端/EPROM编程脉冲输入端。为了防止地址和数据混淆,通常先发地址,再传数据。ALE对P0端口输出的低8位地址进行锁存,从而把低位地址和数据分开。 RST/VPD(9脚):复位信号输入端/备用电源输入端。当振荡器运行时,

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