基于AT89S51的数字电子琴.docx

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基于AT89S51的数字电子琴

基于AT89S51的数字电子琴

1．实验任务

（1．由4X4组成16个按钮矩阵，设计成16个音。

（2．可随意弹奏想要表达的音乐。

2．电路原理图

图4.22.1

3．系统板硬件连线

（1．把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPKIN端口上；

（2．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4　R1－R4端口上；

4．相关程序内容

（1．4X4行列式键盘识别；

（2．音乐产生的方法；

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。

现在以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示

音符

频率（HZ）

简谱码（T值）

音符

频率（HZ）

简谱码（T值）

低1　DO

262

63628

#4FA#

740

64860

#1　DO#

277

63731

中5SO

784

64898

低2　RE

294

63835

#5SO#

831

64934

#2RE#

311

63928

中6LA

880

64968

低3M

330

64021

#6

932

64994

低4FA

349

64103

中7SI

988

65030

#4FA#

370

64185

高1DO

1046

65058

低5SO

392

64260

#1DO#

1109

65085

#5SO#

415

64331

高2RE

1175

65110

低6LA

440

64400

#2RE#

1245

65134

#6

466

64463

高3M

1318

65157

低7SI

494

64524

高4FA

1397

65178

中1DO

523

64580

#4FA#

1480

65198

#1DO#

554

64633

高5SO

1568

65217

中2RE

587

64684

#5SO#

1661

65235

#2RE#

622

64732

高6LA

1760

65252

中3M

659

64777

#6

1865

65268

中4FA

698

64820

高7SI

1967

65283

下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据

低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间

TABLE:

DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0

DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0

DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0

DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0

DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0

DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0

DW0

2、音乐的音拍，一个节拍为单位（C调）

曲调值

DELAY

曲调值

DELAY

调4/4

125ms

调4/4

62ms

调3/4

187ms

调3/4

94ms

调2/4

250ms

调2/4

125ms

对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。

下面就用AT89S51单片机产生一首“生日快乐”歌曲来说明单片机如何产生的。

在这个程序中用到了两个定时/计数器来完成的。

其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。

5．程序框图

图4.22.2

6．汇编源程序

KEYBUFEQU30H

STH0EQU31H

STL0EQU32H

TEMPEQU33H

ORG00H

LJMPSTART

ORG0BH

LJMPINT_T0

START:

MOVTMOD,#01H

SETBET0

SETBEA

WAIT:

MOVP3,#0FFH

CLRP3.4

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

LCALLDELY10MS

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

MOVA,P3

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK1

MOVKEYBUF,#0

LJMPDK1

NK1:

CJNEA,#0DH,NK2

MOVKEYBUF,#1

LJMPDK1

NK2:

CJNEA,#0BH,NK3

MOVKEYBUF,#2

LJMPDK1

NK3:

CJNEA,#07H,NK4

MOVKEYBUF,#3

LJMPDK1

NK4:

NOP

DK1:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,KEYBUF

MOVB,#2

MULAB

MOVTEMP,A

MOVDPTR,#TABLE1

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTH0,A

MOVTH0,A

INCTEMP

MOVA,TEMP

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTL0,A

MOVTL0,A

SETBTR0

DK1A:

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK1A

CLRTR0

NOKEY1:

MOVP3,#0FFH

CLRP3.5

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

LCALLDELY10MS

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

MOVA,P3

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK5

MOVKEYBUF,#4

LJMPDK2

NK5:

CJNEA,#0DH,NK6

MOVKEYBUF,#5

LJMPDK2

NK6:

CJNEA,#0BH,NK7

MOVKEYBUF,#6

LJMPDK2

NK7:

CJNEA,#07H,NK8

MOVKEYBUF,#7

LJMPDK2

NK8:

NOP

DK2:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,KEYBUF

MOVB,#2

MULAB

MOVTEMP,A

MOVDPTR,#TABLE1

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTH0,A

MOVTH0,A

INCTEMP

MOVA,TEMP

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTL0,A

MOVTL0,A

SETBTR0

DK2A:

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK2A

CLRTR0

NOKEY2:

MOVP3,#0FFH

CLRP3.6

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

LCALLDELY10MS

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

MOVA,P3

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK9

MOVKEYBUF,#8

LJMPDK3

NK9:

CJNEA,#0DH,NK10

MOVKEYBUF,#9

LJMPDK3

NK10:

CJNEA,#0BH,NK11

MOVKEYBUF,#10

LJMPDK3

NK11:

CJNEA,#07H,NK12

MOVKEYBUF,#11

LJMPDK3

NK12:

NOP

DK3:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,KEYBUF

MOVB,#2

MULAB

MOVTEMP,A

MOVDPTR,#TABLE1

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTH0,A

MOVTH0,A

INCTEMP

MOVA,TEMP

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTL0,A

MOVTL0,A

SETBTR0

DK3A:

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK3A

CLRTR0

NOKEY3:

MOVP3,#0FFH

CLRP3.7

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

LCALLDELY10MS

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

MOVA,P3

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK13

MOVKEYBUF,#12

LJMPDK4

NK13:

CJNEA,#0DH,NK14

MOVKEYBUF,#13

LJMPDK4

NK14:

CJNEA,#0BH,NK15

MOVKEYBUF,#14

LJMPDK4

NK15:

CJNEA,#07H,NK16

MOVKEYBUF,#15

LJMPDK4

NK16:

NOP

DK4:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,KEYBUF

MOVB,#2

MULAB

MOVTEMP,A

MOVDPTR,#TABLE1

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTH0,A

MOVTH0,A

INCTEMP

MOVA,TEMP

MOVCA,@A+DPTR

MOVSTL0,A

MOVTL0,A

SETBTR0

DK4A:

MOVA,P3

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK4A

CLRTR0

NOKEY4:

LJMPWAIT

DELY10MS:

MOVR6,#10

D1:

MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

RET

INT_T0:

MOVTH0,STH0

MOVTL0,STL0

CPLP1.0

RETI

TABLE:

DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H

DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

TABLE1:

DW64021,64103,64260,64400

DW64524,64580,64684,64777

DW64820,64898,64968,65030

DW65058,65110,65157,65178

END

7．C语言源程序

#include

unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71};

unsignedchartemp;

unsignedcharkey;

unsignedchari,j;

unsignedcharSTH0;

unsignedcharSTL0;

unsignedintcodetab[]={64021,64103,64260,64400,

64524,64580,64684,64777,

64820,64898,64968,65030,

65058,65110,65157,65178};

voidmain（void）

{

TMOD=0x01;

ET0=1;

EA=1;

while

（1）

{

P3=0xff;

P3_4=0;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

for（i=50;i>0;i--）

for（j=200;j>0;j--）;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

switch（temp）

{

case0x0e:

key=0;

break;

case0x0d:

key=1;

break;

case0x0b:

key=2;

break;

case0x07:

key=3;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table[key];

STH0=tab[key]/256;

STL0=tab[key]%256;

TR0=1;

temp=temp&0x0f;

while（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

}

TR0=0;

}

}

P3=0xff;

P3_5=0;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

for（i=50;i>0;i--）

for（j=200;j>0;j--）;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

switch（temp）

{

case0x0e:

key=4;

break;

case0x0d:

key=5;

break;

case0x0b:

key=6;

break;

case0x07:

key=7;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table[key];

STH0=tab[key]/256;

STL0=tab[key]%256;

TR0=1;

temp=temp&0x0f;

while（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

}

TR0=0;

}

}

P3=0xff;

P3_6=0;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

for（i=50;i>0;i--）

for（j=200;j>0;j--）;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

switch（temp）

{

case0x0e:

key=8;

break;

case0x0d:

key=9;

break;

case0x0b:

key=10;

break;

case0x07:

key=11;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table[key];

STH0=tab[key]/256;

STL0=tab[key]%256;

TR0=1;

temp=temp&0x0f;

while（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

}

TR0=0;

}

}

P3=0xff;

P3_7=0;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

for（i=50;i>0;i--）

for（j=200;j>0;j--）;

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

if（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

switch（temp）

{

case0x0e:

key=12;

break;

case0x0d:

key=13;

break;

case0x0b:

key=14;

break;

case0x07:

key=15;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table[key];

STH0=tab[key]/256;

STL0=tab[key]%256;

TR0=1;

temp=temp&0x0f;

while（temp!

=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp&0x0f;

}

TR0=0;

}

}

}

}

voidt0（void）interrupt1using0

{

TH0=STH0;

TL0=STL0;

P1_0=~P1_0;

}