【正文】 課程論文 題 目 ： 基于單片機(jī)的 16鍵電子琴 學(xué)生姓名 ： 董翠影 學(xué)生學(xué)號(hào) ： 1008030208 系 別 ： 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè) ： 電子信息工程 年 級(jí) ： 10級(jí)（ 2）班 任課 教師 ： 權(quán)循 忠 電氣信息工程學(xué)院制 2020 年 11 月 成績(jī) 基于單片機(jī)的 16 鍵電子琴 學(xué)生：董翠影 指導(dǎo)老師： 權(quán)循 忠 電氣信息工程學(xué)院： 10 級(jí)電子信息工程（ 2）班 摘要 ： 本論文設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子琴。我們對(duì)于電子琴如何實(shí)現(xiàn)其功能，如音色選擇、聲音強(qiáng)弱控制、節(jié)拍器、自動(dòng)放音功能等等也 很好奇。 電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤樂器。它在現(xiàn)代音樂扮演著重要的角色，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，它已經(jīng) 融 入現(xiàn)代人們的生活中，成為不可替代的一部分。本文的主要內(nèi)容是用AT89C51 單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)電子琴。以單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有 16 個(gè)按鍵和揚(yáng)聲器。本系統(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)比較高等，具有一定的實(shí)用和參考價(jià)值。 本文主要對(duì)使用單片機(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 系 統(tǒng)硬件組成。利用單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率來獲得我們要求的音階，最終可隨意彈奏想要表達(dá)的音樂。并且本文分別從原理圖，主要芯片，各模塊原理及各模塊的程序的調(diào)試來詳細(xì)闡述。 一首音樂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，這樣我們就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了，當(dāng)然對(duì)于單片機(jī)來產(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 來產(chǎn)生這樣方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可。 關(guān)鍵詞 ： AT89S51 單片機(jī) 音 色 節(jié)拍器 自動(dòng)放音 1 總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件連線 系統(tǒng)硬件連線如圖 11 所示，發(fā)生模塊，鍵盤模塊，及 LED 顯示模塊連接 如 12123X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C22 2 p FC12 2 p F X1CR Y S T A L53264 71 8U?L M 3 8 61 2 1 2 1 2 1 21 2 1 2 1 2 1 21 2 1 2 1 21 21 21 21 21 2D IP 8234567891R P 11 0 KR11 0 kR21 0 kR31 0 kC31 0 u FC40 .1 u FL S 1CA P 1 01 2 圖 11 “ 單片機(jī)系統(tǒng) ” 區(qū)域中的 端口用導(dǎo)線連接到 “ 音頻放大模塊 ” 區(qū)域 SPK IN 端口上； “ 單片機(jī)系統(tǒng) ” 區(qū)域中的 － 端口用 8 芯排線連接到 “4X4 行列式鍵盤 ” 區(qū)域中的 C1－ C4 R1－ R4 端口上； “ 單片機(jī)系統(tǒng) ” 區(qū)域中的 － “ 四路靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊 ” 區(qū)域中的任一個(gè) a－ h 端口 上；要求： ， ?? ， 。 主要芯片簡(jiǎn)介 AT89S51 簡(jiǎn)介 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 AT89S51具有如下特點(diǎn)： 40個(gè)引腳（引腳圖如圖 12所示）， 4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行 通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外， AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 123X TA L218X TA L119A LE30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A