电子琴实习报告.docx
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电子琴实习报告.docx
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电子琴实习报告
电子琴实习报告
篇一:
电子琴设计实习报告
单片机原理与应用技术
课程设计报告
基于单片机的电子琴控制系统
专业班级:
*姓名:
*
时间:
~
指导教师:
*
XX年1月10日
基于单片机的电子琴控制系统课程设计任务书
1.设计目的与要求
设计出一个基于单片机的电子琴控制系统。
准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:
(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。
(3)随机弹奏曲子时,可以实时记忆,并可复读(重复播放)。
(扩展功能,可选择设
计)
2.设计内容
(1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;
(2)确定元器件及元件参数;(3)进行电路模拟仿真;(4)SCH文件生成与打印输出。
3.编写设计报告
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
4.答辩
在规定时间内,完成叙述并回答问题。
基于单片机的电子琴控制系统
班级:
*姓名:
*
摘要:
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,采用半导体集成电路,对乐音信号进行放大,通过扬声器产生音响。
用户可以自己弹奏乐曲,也可以自动伴奏。
单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,便于设计各种以单片机为核心的控制系统。
本课程设计是用AT89S51单片机为核心控制元件,用其他外围电路配合单片机组成一个简单的电子琴控制系统,能实现音乐弹奏,自动播放音乐等功能。
本系统功能由单片机控制实现,具有运行稳定,电路简单,软件功能完善,控制系统可靠等特点。
关键词:
电子琴,单片机,外围电路,系统分析,汇编程序,仿真,PCB,调试
1引言
本次设计的电子琴控制系统由单片机最小系统加上按键电路,数码显示电路,声音播放电路组成,通过单片机内烧写的汇编程序来输出控制信号控制外围电路的工作。
电子琴设计不同于其他设计,需要输出1到7七个不同音阶的声音,因此信号的输出有其特殊性,可以利用单片机定时计数器产生不同频率的方波信号来形成七个不同的音阶,不同音阶的组合就能输出我们想要的音乐了。
各个音阶的信息加以控制系统就能实现电子琴系统的设计。
2总体设计方案
设计思路硬件部分
由于需要实现的系统功能有按键输入7个音阶,按键播放预置的音乐,复位,数码管显示按键输入的音阶,播放声音。
因此确定几个电路模块:
复位电路,按键电路,数码管显示电路,声音输出电路。
为了使单片机能正常工作还需要晶振输入电路。
输入信号从单片机指定引脚输入,输出信号从指定引脚输出。
为了后期PCB图制作的方便,有必要在设计电路时考虑优化。
软件部分
软件设计思路和硬件相似,硬件分为几个不同的功能模块,软件也就对应分为几个模块。
软件可分为:
主程序,音阶设置程序,按键设置程序,数码显示程序,声音输出程序,定时计数器控制中断程序,延时程序,预置音乐数据表格等。
各模块之间互相调用形成完整的电子琴控制系统。
由于电子琴要输出不同频率的音阶,因此需要知道有关各个音阶对应频率的相关资料。
编写程序时应特别注意程序信息与电路信息的对应。
设计方框图
硬件设计图见附录图1。
软件设计图见附录图2。
3设计原理分析
振荡电路的设计
振荡电路为单片机工作提供基准定时信号,其他信号在此信号基础上产生。
振荡信号由晶体振荡器产生,51单片机内部有一个高增益反向放大器,其输入端(XTAL1,XTAL2)对外,只要外接晶振和电容组成的并联谐振回路,就构成一个自激振荡器,振荡器的频率取决于晶体的振荡频率,一般为12MHz,电容C1和C2的值有微调作用,一般取30pf左右。
振荡电路图见附录图3。
复位电路的设计
51单片机提供一个复位引脚RST,只要在其上施加持续一定时间的高电平。
提供复位高电平的电路需要从外部接入RST引脚。
实现复位功能的电路有多种形式。
图4为此次采用的复位电路。
上电时,+5V电源立即对单片机供电,同时给C3,C4充电,按下按键时RST上出现高电平,实现复位。
电阻起限流作用。
复位电路图见附录图4。
按键电路的设计
按键电路由7个音阶输入按键1至7(分别对应7个音阶:
do,rai,mi,fa,so,la,xi),和音乐选择按键8组成,接于p1口,7个按键代表7个音符。
当按下按键时,单片机通过查询所按下的键,读取电子琴输入状态,跳转到对应的程序人口,实现按键发音。
当读取需要电子琴已储存的歌曲时,按下按键8即可轮流播放以存储的歌曲。
按键电路图见附录图5。
数码管显示电路的设计
数码管显示电路由一个共阳极数码管和+5V电源输入组成。
数码管的信号输入端接单片机的p0口。
数码管由8个LED组成,其中7个用来组成数字,另外一个显示小数点。
由于是共阳极,8个LED的正极组成公共端接高电平,当p0的8个端口的输出电位和LED的公共端形成高低电位时,对应的LED就导通从而被点亮,通过编程控制p0口输出电信号使相应的LED点亮显示出期望的数字。
在此系统中按键的同时,数码管会显示对应的数字,此功能需要编程来实现,按下不同的键之后单片机会向p0口发送不同的8位二进制数用来点亮数码管,此8位二进制数可由共阳极数码管编码表查得。
数码管显示电路图见附录图6,共阳极数码管编码表见附录表1。
声音输出电路的设计
此电路由电阻,npn三极管,扬声器组成,声音信号由单片机的口输入电路。
电信号流入三极管的基极,三极管的集电极接+5V电源,电信号经三极管放大后由发射极流出并流入扬声器的正极,使扬声器发声。
电阻有调节电路的作用。
单片机的p3口既有普通的输入输出功能,还有第二功能,此处使用的是第二功能。
当有按键按下时,口会输出相应的不同频率的方波信号,三极管也同频率导通,从而使扬声器发出声音。
声音输出电路图见附录图7。
电子琴控制系统汇编程序的设计汇编程序
ORG0000H//主程序SJMPM1ORG000BH
movTH0,R1//设置定时器初值movTL0,R0
CPL//输出方波RETI
M0:
MOVR5,#00H
M1:
CLRA
MOVC,//判断是否为按键1MOV,CJZDO
MOVC,//判断是否为按键2MOV,CJZRAI
MOVC,//判断是否为按键3MOV,CJZMI
MOVC,//判断是否为按键4MOV,CJZFA
MOVC,//判断是否为按键5MOV,CJZSO
MOVC,//判断是否为按键6MOV,CJZLA
MOVC,//判断是否为按键7MOV,CJZXI
MOVC,//判断是否为按键8MOV,CJZM5LJMPM1
M5:
LJMPM2
DO:
MOVR1,#0FCH//设定各音阶初值MOVR0,#43HMOVR2,#08H
movp0,#0f9h//数码管显示1LJMPNEXT
篇二:
电子琴实习报告
河南理工大学
《单片机应用与仿真训练》设计报告
题目基于单片机的电子琴设计
姓名:
学号:
姓名:
学号:
专业班级:
指导老师:
所在学院:
电气工程与自动化学院
XX年7月5日
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、数码管显示等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有10个按键、扬声器和数码管显示。
本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析,并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。
利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,最终可随意弹奏想要表达的音乐。
并且本文分别从原理图,主要芯片,各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。
本系统是简易电子琴的设计,按下键盘中的按键会使数码管显示当前按键,扬声器播放器对应的音符。
通过设计本系统可了解单片机的基本功能。
对单片机的了解有一个小的飞跃。
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。
1概述....................................................................................................................................5
设计的目的意义........................................................................................................5
设计内容与要求.......................................................................................................5
2系统总体方案及硬件设计....................................................................................................6
方案论证...................................................................................................................6
控制模块选择方案.......................................................................................6
按键选择方案................................................................................................6
显示选择方案................................................................................................6
发音电路选择方案........................................................................................6
系统硬件设计............................................................................................................7
系统组成及总体框图...................................................................................7
单片机最小系统模块....................................................................................7
单片机AT89S52功能特性............................................................................8
TDA2822功能特性......................................................................................14
LED数码管显示..........................................................................................17
显示电路.................................................................................................................18
各功能模块原理图.................................................................................................18
AT89S52模块电路原理图.........................................................................18
键盘扫描模块电路原理图.........................................................................19
音频处理模块电路原理图..........................................................................20
数码管显示电路原理..................................................................................21
3系统软件设计.....................................................................................................................23
方案总体设计.......................................................................................................23
音乐产生设计原理......................................................................................23
设计流程.................................................................................................................25
程序简易流程图:
......................................................................................26
弹奏程序流程图:
......................................................................................27
自动播放歌曲程序流程图:
........................................................................28
4电路仿真.............................................................................................................................29
ISIS软件介绍.......................................................................................................29
仿真图介绍.............................................................................................................29
仿真图.....................................................................................................................30
印制板制作.......................................................................................................30
印制板制作的要求......................................................................................30
印制电路板图..............................................................................................31
系统调试..................................................................................................................32
软件仿真调试..............................................................................................33
软件调试......................................................................................................33
调试结论......................................................................................................33
5课程设计体会......................................................................................................................34
收获与体会..............................................................................................................34
遇到的问题与解决方法..........................................................................................34
教程建议.................................................................................................................35
1概述
设计的目的意义
在科技飞速发展的今天,电子产品已经成为人们生活的必须品,电子产品已经替代了很多以往传统的机械产品,它具有结构简单,成本低廉等优点。
音乐的美妙旋律是人们追求精神享受的重要组成部分。
所以电子琴也将是未来流行的重要电子产品之一。
本设计的目的在于设计一款功能完善,音色和谐的电子琴,给人们带来精神上的享受。
同时使自己熟练掌握单片机系统的开发应用,掌握protel,prteus和keilC51软件的应用,巩固和加深已学过的知识,提高动手能力及解决实际问题的能力,同时培养团队合作精神。
设计内容与要求
(1)本设计以AT89S52单片机为核心控制元件设计一个电子琴,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、3个控制键和蜂鸣器,并且按下时按键发声,松开停止,控制键可以实现高中低音切换,并且能够实现自动播放功能。
(2)利用软件keilC51进行程序的调试。
(3)利用proteus软件画电路图,并在单片机加载程序进行仿真。
(4)利用protel软件画原理图和生成电路板。
(5)按照PCB板图焊接电路板。
(6)将程序下载到单片机中,调试直到实现功能。
篇三:
电子琴实训报告
陕西国防工业职业技术学院
基于AT89C51单片机的多音阶电子琴
设计
题目基于AT89C51单片机的多音阶
电子琴设计
专业电子信息工程技术班级信息3101组员徐航刘国翠张秀珍袁红梅
伍超金鑫
目录
项目描述------------------------------------------------------------------------------------------3项目要求------------------------------------------------------------------------------------------3系统设计------------------------------------------------------------------------------------------3
框图设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------3
硬件设计------------------------------------------------------------------------------------------5
电路原理图-----------------------------------------------------------------------------------------------------5
软件设计-----------
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 电子琴 实习 报告