基于单片机AT89C51电子琴课程设计.docx
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基于单片机AT89C51电子琴课程设计
基于AT89C51单片机的多音阶电子琴的设计
摘要
单片机是电子、计算机及机电专业的一门重要的必修课程。
要求我们掌握单片机的基本组成和工作原理、会变程序的一般编写方法、常用接口电路的软硬件设计方法,具备基本的单片机系统应用与开发能力。
随着科技的快速发展,单片机的应用日益普遍。
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。
本单片机系统设计应用单片机控制技术,用AT89C51单片机为核心控制元件根据本学期所学的单片机知识结合设计了一套单片机控制的电子琴系统。
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。
本次设计首先对单片机设计简易电子琴仔细分析,接着制作硬件电路和编写软件的程序,最后进行软硬件的调试运行。
并且从原理图,主要芯片,各模块的原理和各个模块的程序调试来阐述。
利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,实现高、中、低共21个音符的发音和显示和音乐播放时的控制显示,并且能自动播放程序中编排的音乐。
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,性价比高等,具有一定的使用和参考价值。
关键词:
单片机、电子琴、AT89C51、独立键盘、
第1章引言.........................................................................................................................1.
1.1设计背景.........................................................................................................................1
1.2设计任务.........................................................................................................................1
1.3设计目的.........................................................................................................................1
1.4设计思路.........................................................................................................................1
第2章方案论证...................................................................................................................1
2.1方案论证..........................................................................................................................1
第3章硬件系统设计...........................................................................................................2
3.1时钟电路..........................................................................................................................2
3.2复位电路.........................................................................................................................3
3.3原理框图.........................................................................................................................3
3.4显示部分设计.................................................................................................................3
3.5按键部分设计..................................................................................................................4
3.6发音部分设计..................................................................................................................5
第4章软件系统设计...........................................................................................................5
4.1系统分析..........................................................................................................................5
4.2参数计算.........................................................................................................................7
4.3程序设计..........................................................................................................................8
第5章实验结果...................................................................................................................10
5.1硬件调试...........................................................................................................................10
5.2软件调试..........................................................................................................................10
5.3仿真结果.........................................................................................................................10
5.4结果分析..........................................................................................................................11
第6章总结.........................................................................................................................11
附录一:
系统整体电路图.........................................................................................................12
附录二:
元器件清单.................................................................................................................12
附录三:
源程序代码.................................................................................................................13
参考文献...............................................................................................................................19
第一章引言
1.1设计背景
随着电子科学技术的飞速发展,电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作,因此开发本系统希望能够给人们带来更多的生活乐趣。
基于当前市场上的玩具需求量增大,其中电子琴就是一个很好的应用方面。
单片机技术使我们可以利用软硬件来实现电子琴的功能,从而可以实现电子琴的微型化,可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。
并且可以进行一定的功能扩展。
鉴于传统电子琴可以用键盘上的“1”到“A”键演奏从低So到高DO等11个音,从而也可以通过单片机实现对十个按键的扩展,实现七个音符键的高、中、低21个音调的显示播放和任意音乐的自动播放。
本次设计将十个音键制作成独立键盘,其中七个为音符键,三个为控制键,并用数码管进行显示,使电子琴的功能更加完美。
不但可以实现对按键的显示,而且可以实现对音乐的自动存储和播放,使该设计功能更加完善。
1.2设计任务
1、根据要求,设计以单片机为核心的多音阶电子琴系统,可随意弹奏想要表达的音乐;
2、针对要求控制的对象完成程序的编制;
3、硬件软件联调,完成题目所要求的功能;
4、有高中低三个音阶,并有显示电路。
1.3设计目的
1、通过课程设计,使我们能够深入理解单片机系统的工作原理,接口电路的设计及调试方法,培养综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力;
2、使用AT89C51芯片的串口功能,利用独立式键盘和AT89C51单片机以及扬声器实现乐曲的演奏;
3、用keil软件进行编程与调试,利用Proteus7Professional软件进行绘制硬件电路图且进行仿真。
1.4设计思路
用独立式键盘的7个按键分别对应相应的音符,当按下某一个按键时,产生一个相应音符,操作者按一定的节奏、规律进行输入时,信
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