基于单片机的电子琴控制系统.docx
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基于单片机的电子琴控制系统
基于单片机的电子琴控制系统
一.设计要求
(一)基本功能
1.实现基本的音符1-7的弹奏和数码显示。
2.自动弹奏播放一首简单的歌曲。
(二)扩展功能
1.随机弹奏曲子时,可以实时记忆,并可复读(重复播放)。
二.计划完成时间(三周)
1.第一周完成软件和硬件的整体设计,同时按要求上交设计报告一份。
2.第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。
3.第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录
1引言…………………………………………………………………………………1
2设计思路……………………………………………………………………………1
3程序流程路…………………………………………………………………………2
4总体电路……………………………………………………………………………3
4.1发音电路…………………………………………………………………………3
4.2按键电路…………………………………………………………………………3
4.3数码管显示电路…………………………………………………………………4
4.4实时记忆电路……………………………………………………………………4
4复位与振荡电路……………………………………………………………………4
5总结与体会…………………………………………………………………………5
参考文献………………………………………………………………………………5
附录1程序……………………………………………………………………………6
附录2总电路图………………………………………………………………………10
附录3仿真电路图……………………………………………………………………11
附录4PCB生成图……………………………………………………………………12
基于单片机的电子琴制作
摘要:
本课程设计是一个基于AT89S51单片机的电子琴。
设计指标含2×4键盘(分别包括7个音符、1首示例音乐)、一个一位八段数码管显示、可以弹奏想要的音乐、还可以通过按下按键复位。
关键词:
AT89S51单片机;按键;数码管;频率;音符;音乐;程序
1引言
电子琴是高科技在音乐领域的一个代表,它是古典文化与现代文明的一个浓缩体。
它不但可以帮助我们的音乐教师进行传统音乐文化的教育教学工作,而且由于它又具备现代音乐,特别是电子音乐、电脑音乐的基本结构、特征,因而使我们的教师在进行现代音乐、电子音乐、电脑音乐的教学时,更直接、更简便。
单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物,属第四代电子计算机,它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。
它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。
因此,单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
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,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。
本文的主要内容是用AT89S51单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。
以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有7个弹奏按键、1个播放键、1个复位按键和扬声器。
2设计思路
该设计不但能弹奏出8个音符(DO、RE、M、FA、SO、LA、SI),还能自动播放示例音乐,同时,它还能任意弹奏一首自己想要的音乐。
在突发状况下,比如掉电,其具有掉电存储功能。
我们可以利用不同的频率组合,来构成我们想要的声音,也即音乐。
我们可以利用单片机的定时/计数器T0、T1来产生这样的不同频率信号。
控制好频率即可构成音乐,这一点我们用硬件和软件结合来实现,主要表现在程序的编制上。
利用AT89S51的内部定时器使其工作计数器模式(MODE1)下,改变计数值TH0、TH1及TL0、TL1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(12MHZ晶振),每计数956次时将I/O反相,就可得到中音DO(523Hz)。
其余音符类似。
3程序流程图
否
是
否
是
图1程序流程图
4总体电路
4.1发音电路
图2发音电路图
通过给蜂鸣器传送不同的频率使其发出不同的音调。
4.2按键电路
图3按键电路
通过查询哪个按键按下可以控制数码管显示该按键代表的数字;前七个按键代表音符键,通过查询被按下的按键可以控制发出相应的音符,最后一个按键代表功能键,若按下则可以自动播放一首音乐。
4.3数码管显示电路
图4数码管显示电路
4.4实时记忆电路
图5实时记忆电路
随机弹奏曲子时,可以实时记忆,并可复读(重复播放)。
4.5复位与振荡电路
图6复位与振荡电路
通过按按键K9可以达到复位功能,当LDE亮则表示复位键按下,反之则释放按键K9;电容和晶振是用来产生内部工作频率,使单片机正常工作。
5总结体会
从拿到要做的设计题到完完全全把这道题做完,中间我遇到了很多的困难,也经历了很多的思想斗争,有时候心情不知不觉就变得烦躁了,但最终还是把任务给完成了。
回想这段实习的时间,困难与收获同在,但总体来说还是很值得回忆的日子。
明确要做的题目后,我先去图书馆查阅了大量有关的资料,然后筛选总结,最后确定了从发音电路、按键电路、数码管显示电路、实时记忆电路、复位与振荡电路这四个方面来设计电路。
经过反复思考和向其他同学请教,我确定了要使用的芯片,然后上网查阅了相关资料,最后开始设计电路。
经过几天的奋斗,从编程、调试、仿真到焊硬件,最终为这次实习画上了一个圆满的句号。
完成的一瞬间,我的心情一下子好了很多,因为我又学到了很多的知识!
此次课程设计使得我们把平时课堂上学的理论知识运用到实际中,比如说在单片机课程、模电、数电和电路中学的知识,通过这次课程设计的独立完成,加深了我们这一些理论知识的理解,为以后下一步的学习打下了基础,在以后的学习过程中我们不应该只学习课本上的东西,还应该与实际多多地结合,这样才能学以致用。
而且只有与实际结合起来,也才能真正彻底地明白那一些理论知识。
通过实习。
我对自己需要加强的地方有了新的认识,日后定会努力加强自己的动手能力,只有这样,才能更好的在将来融入社会,在自己的岗位上为自己的团队作出贡献。
参考文献
[1]李朝青.单片机原理及接口技术(第三版)[M].北京:
北京航空航天出版社,2006
[2]康华光.数字电子技术基础(第五版)[M].北京:
高等教育出版社,2006
[3]张庆双.全新实用电路集萃[M].北京:
北京机械工业出版社,2008
[4]阎石.数字电子技术基础(第三版)[M].北京:
高等教育出版社,1989
[5]付家才.电子实验与实践[M].北京:
高等教育出版社,2004
附录1
程序
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINT_T0
ORG001BH
LJMPINT_T1
ORG0035H
MAIN:
MOVTMOD,#11H
SETBET0
SETBET1
SETBEA
MAIN1:
MOVA,#00H
MOVP1,#0FEH
LCALLM1
MOVP1,#0FDH
LCALLM1
MOVP1,#0FBH
LCALLM1
MOVP1,#0F7H
LCALLM1
LJMPMAIN1
M1:
JNBP1.4,LOOP
INCA
JNBP1.5,LOOP
INCA
RET
LOOP:
MOVR5,A
MOVDPTR,#TABLE3
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
MOVA,R5
CJNEA,#07H,YINFU
LJMPYINYUE
YINYUE:
MOVDPTR,#TABLE2
MOVR5,#00H
YINYUE1:
MOVA,R5
CLRC
RLCA
MOVCA,@A+DPTR
MOV34H,A
MOVTH1,A
MOVA,R4
MOVA,R5
CLRC
RLCA
INCDPTR
MOVCA,@A+DPTR
MOV33H,A
MOVTL1,A
SETBTR1
LCALLDELAY
INCR5
LJMPYINYUE1
YINFU:
CLRC
RLCA
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOV34H,A
MOVTH0,A
INCDPTR
MOVA,R5
CLRC
RLCA
MOVCA,@A+DPTR
MOV33H,A
MOVTL0,A
SETBTR0
NDKIA:
MOVA,P1
ANLA,#0F0H
CPLA
XRLA,#0FH
JNZNDKIA
CLRTR0;按键的释放
LJMPMAIN1
INT_T0:
PUSHACC
PUSHPSW
CPLP3.7
MOVTH0,34H
MOVTL0,33H
POPACC
POPPSW
RETI
INT_T1:
PUSHACC
PUSHPSW
CPLP3.7
MOVTH1,34H
MOVTL1,33H
POPACC
POPPSW
RETI
DELAY:
MOVR7,#04H
D2:
MOVR6,#187
D3:
MOVR5,#248
DJNZR5,$
DJNZR6,D3
DJNZR7,D2
RETI
TABLE1:
DW63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524
TABLE2:
DW63628,63628,64260,64260,64400,64400,64260,65536;音乐(小星星)
DW64103,64103,64021,64021,63835,63835,63628,65536
DW64260,64260,64103,64103,64021,64021,63835,65536
DW64260,64260,64103,64103,64021,64021,63835,65536
DW63628,63628,64260,64260,64400,64400,64260,65536
DW64103,64103,64021,64021,63835,63835,63628,65536
TABLE3:
DB0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
END
附录2
总电路图
附录3
仿真电路图
附录4
PCB生成图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 基于 单片机 电子琴 控制系统
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