課程設(shè)計(jì)報(bào)告---基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-31 00:12 本頁(yè)面
【正文】 河南理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用與仿真訓(xùn)練》設(shè)計(jì)報(bào)告基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)姓 名： 郭鵬超 王 芳 學(xué) 號(hào)： 310808010609 310808010602 專業(yè)班級(jí)： 電氣 086班 指導(dǎo)老師： 王 莉 所在學(xué)院： 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 2012年5月 19 日18摘要當(dāng)代，愛(ài)好音樂(lè)的人越來(lái)越多，有不少人自己練習(xí)彈奏樂(lè)器作為業(yè)余愛(ài)好和一種放松的手段，鑒于一些樂(lè)器學(xué)習(xí)難度大需要太多的學(xué)習(xí)時(shí)間，且其價(jià)格又太過(guò)于高昂，使得一部分有這種想法的人不得不放棄這種想法。而一些簡(jiǎn)易的電子樂(lè)器價(jià)格相對(duì)便宜，學(xué)習(xí)上手快，一般人容易負(fù)擔(dān)的起，能夠滿足一般愛(ài)好者的需求，故簡(jiǎn)易電子琴的研制具有一定的社會(huì)意義。本次課程設(shè)計(jì)主要研究基于AT89S52單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分組成：（1） 單片機(jī)的最小系統(tǒng)：最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。它包括單片機(jī)的選擇、時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)、復(fù)位電路設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)單的I/O口擴(kuò)展、掉電保護(hù)等。（2） 矩陣鍵盤：當(dāng)按鍵數(shù)目較多時(shí)，為了節(jié)省I/O口線，通常采用矩陣式鍵盤接口電路。本設(shè)計(jì)采用5*8矩陣鍵盤（共40個(gè)按鍵，其中36個(gè)按鍵用來(lái)顯示高中低音的7的36個(gè)音調(diào)，其它4個(gè)按鍵可以隨意的播放已存歌曲）。（3） 產(chǎn)生外部中斷的系統(tǒng)：它由兩個(gè)四輸入與非門74LS20和一個(gè)兩輸入或非門74LS02組成，下降沿觸發(fā)產(chǎn)生中斷INT0。（4） 發(fā)音電路：此電子琴發(fā)音電路是由或非門來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音的。 本文主要對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易電子琴進(jìn)行了分析，并介紹了基于單片機(jī)電子琴的硬件組成。并且從原理圖，主要芯片，各模塊的原理和各個(gè)模塊的程序調(diào)試來(lái)闡述。利用單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率來(lái)獲得我們要求的音階，最終可以隨意彈奏想要表達(dá)的音樂(lè)，還設(shè)計(jì)了一按鍵用來(lái)自動(dòng)播放一首曲子。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比高等，具有一定的使用和參考價(jià)值。目錄1 概述 1 本次課程設(shè)計(jì)的目的意義 1 12 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 2 2 2 2： 3 矩陣鍵盤設(shè)計(jì)及相關(guān)應(yīng)用技術(shù) 5 LED顯示設(shè)計(jì)及相關(guān)應(yīng)用技術(shù) 5 6 6 73軟件設(shè)計(jì) 8 8 8 8 9 10 10 114實(shí)驗(yàn)仿真測(cè)試 135課程設(shè)計(jì)體會(huì) 141 概述 本次課程設(shè)計(jì)的目的意義本論文是基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)，電子琴是現(xiàn)代科技與音樂(lè)結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤樂(lè)器。它是現(xiàn)代音樂(lè)扮演著的重要角色，單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性，它融入現(xiàn)代人們的生活中，成為不可替代的一部分。因此說(shuō)，學(xué)會(huì)運(yùn)用單片機(jī)做一些簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì)是我們工程技術(shù)人員必需掌握的一向技能。本次設(shè)計(jì)要求我們綜合利用所學(xué)單片機(jī)知識(shí)完成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)并仿真實(shí)現(xiàn)，從而加深對(duì)單片機(jī)軟硬知識(shí)的理解，獲得初步的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為走出校門從事單片機(jī)應(yīng)用的相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。另外，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，對(duì)我們還有以下幫助： 進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和步驟掌握單片機(jī)仿真軟件Proteus的使用方法； 掌握鍵盤和顯示器在的單片機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。掌握撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告的方法。實(shí)現(xiàn)電子琴發(fā)聲控制系統(tǒng)，要求電路實(shí)現(xiàn)如下功能：利用揚(yáng)聲器或者蜂鳴器作為發(fā)聲部件，兩個(gè)數(shù)碼管作為顯示部件，設(shè)置多個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)高音、中音、低音的7的發(fā)音。并在存儲(chǔ)一首歌曲的內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播放。說(shuō)明：?jiǎn)纹瑱C(jī)的工作時(shí)鐘頻率為12MHz。2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)一定頻率產(chǎn)生聲音，頻率高低決定音調(diào)。利用單片機(jī)輸出脈沖信號(hào)經(jīng)放大后送給喇叭，便可發(fā)出聲音。利用單片機(jī)的定時(shí)器，讓定時(shí)器中斷一次就對(duì)改變喇叭的狀態(tài)一次，即形成矩形方波，這也是數(shù)字電路產(chǎn)生聲音的方法。由于一首音樂(lè)是許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不同的頻率，可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂(lè)了，對(duì)于單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來(lái)產(chǎn)生這樣方波頻率信號(hào)，因此，只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可。原理圖如下圖所示：用單片機(jī)播放音樂(lè)，或者彈奏電子琴，實(shí)際上是按照特定的頻率，輸出一連串的方波。為了輸
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