基于stc89c52的簡易電子琴課程設(shè)計報告(已修改)
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【正文】 課程設(shè)計(報告)題 目 基于STC89C52單片機的簡易電子琴 學(xué)院名稱指導(dǎo)教師職 稱班 級學(xué) 號 學(xué)生姓名2011年 6月 12日 摘要:本課程設(shè)計簡易電子琴的制作基于STC89C52單片機。利用定時器中斷產(chǎn)生不同頻率來實現(xiàn)不同音階，用鍵盤掃描實現(xiàn)矩陣琴鍵的識別。音頻處理部分采用LM386進行信號放大，通過蜂鳴器發(fā)音。該簡易電子琴可以實現(xiàn)用矩陣琴鍵彈奏樂曲和播放一段示例音樂的功能。關(guān)鍵字 簡易電子琴 STC89C52 LM386 矩陣鍵盤Abstract:The electronic organ in this paper is based on one Singal Chip MicroComputer. Witn the timer interrupt,it achieves different scales at different frequencies and achieves identification of the matrix keyboard keys by audio processing part,LM386 is used to amplificat the signal, and sounding by simple electronic organ can play music with the matrix keyboard and play a sample of music.Keywords: simple electronic organ 。 STC89C52 。 LM386 。 matrix keyboard 目錄引言 1設(shè)計方案論證 2按鍵模塊方案選擇 2音頻處理模塊方案選擇 2硬件部分 2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 2控制模塊 2 STC89C52簡介 2主要功能特性 3 音頻處理模塊 3 LM386簡介 3 蜂鳴器 5軟件部分 51 音樂產(chǎn)生原理 52 音階產(chǎn)生方法 63 音樂的節(jié)拍 74 矩陣鍵盤識別 7: 7 7 7程序調(diào)試與仿真 8電路板的制作與調(diào)試 9實際電路調(diào)試 10課程設(shè)計心得體會 10參考文獻 11附錄一： 程序清單 12附錄二： 元器件清單 19引言 電子琴是使用現(xiàn)代科技實現(xiàn)傳統(tǒng)器樂功能的典范。目前各種電子琴產(chǎn)品，已經(jīng)完全可以滿足音樂教學(xué)與演奏的需要。而在玩具市場上，也有各種玩具電子琴、玩具音樂盒等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品原理簡單，操作方便。本課程設(shè)計制作的簡易電子琴便與兒童玩具電子琴相似。設(shè)計方案論證按鍵模塊方案選擇 使用簡易電子琴彈奏音樂時，需要中音區(qū)的8個音階和低音與高音區(qū)的一部分音階。獨立式按鍵占用的I/O口太多，而使用4*4矩陣鍵盤可以僅用一個四根行輸出線和四根列輸入線，同時可以彈奏低音3至高音5之間的音階，已完全滿足簡單的彈奏需要。音頻處理模塊方案選擇 本設(shè)計靠蜂鳴器最終發(fā)出聲音。由于單片機驅(qū)動能力不夠，在處理音符信號時，需加功率放大裝置。 采用三極管：驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低。 使用LM386：LM386是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。 為保證聲音效果，本設(shè)計使用LM386作放大器件。硬件部分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 功能選擇彈奏、播放硬件部分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖音頻處理電路4*4矩陣鍵盤STC89C52單片機 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖實現(xiàn)功能：Switch開關(guān)按下后播放示例音樂《櫻花》；switch開關(guān)按起后為彈奏模式，按下不同的按鈕開關(guān)發(fā)出不同的音階?？刂颇K STC89C52簡介功能特性：STC89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng) 可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52。 圖2 STC89C52引腳圖 主要功能特性與MCS51單片機產(chǎn)品兼容 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz三級加密程序存儲器 32個可編程I/O口線三個16位定時器/計數(shù)器八個中斷源 全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式掉電后中斷可喚醒 看門狗定時器 雙數(shù)據(jù)指針 掉電標(biāo)識符 音頻處理模塊 LM386簡介LM386是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。LM386特性：靜態(tài)功耗低，約為4mA，可用于電池供電；工作電壓范圍寬，4V12V或5V18V；外圍元件少；電壓增益可調(diào)，20200；低失真度。LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。 圖3 LM386內(nèi)部電路原理圖LM386內(nèi)部電路原理圖如圖13所示。與通用型集成運放相類似，T1和TT2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放
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