【正文】 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 題 目 用單片機(jī)設(shè)計(jì)及制作簡(jiǎn)易電子琴 學(xué) 院 管理科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) 電子信息工程 班 級(jí) 071 信 工 (0)班 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)老師 2021 年 6 月 摘要 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 ， 它在音樂 演奏中已 成為不可 缺少 的一部分 。 單片機(jī) 是一個(gè) 具有功能強(qiáng)大和編程靈活性 的控制器 ，它已 廣泛應(yīng)用于 現(xiàn)代人們的生活中 ， 扮演著重要的角色。 本設(shè)計(jì)主要是使用 AT89C51 單片機(jī)及單片機(jī) C 語(yǔ)言，在 PROTEUS 仿真平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)以 單片機(jī)為核心控制元件 的 一個(gè) 具有 16 個(gè)按鍵 的 電子琴 ，同時(shí)還增加了音樂播放功能。 本文中給出了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件電路，軟件設(shè)計(jì) 等。其次，詳細(xì)闡述了程序的各個(gè)模塊和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。本設(shè)計(jì) 具有 硬件電路簡(jiǎn)單 、 功能完善 、 控制可靠 、運(yùn)行穩(wěn) 定等 特點(diǎn) ，具有一定的實(shí)用 性 和參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞 : 單片機(jī) ； 電子琴 ； PROTEUS； C 語(yǔ)言 Abstract Organ music of modern electronic technology bined with the product of a new type of keyboard instruments in its music has bee an indispensable part of it. SCM is a powerful and programming flexibility of the controller, which has been widely used in modern people39。s lives, play an important role. This design mostly using AT89C51 microcontroller and the microcontroller C, the PROTEUS simulation platform to achieve a single chip as the core control element of an electronic keyboard with 16 keys, but also increased the music playback. This paper gives the design of the system hardware and software design. Second, detail the various modules of the program and implementation process. This design has a simple hardware circuit, functional, control, reliable, stable performance, practicality and a certain reference value. Keywords : SCM； electronic； PROTEUS； C Language 目錄 1 引言 ........................................................ 1 目的和意義 ................................................. 2 本系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容 ....................................... 3 2 系統(tǒng)分析 ........................................................ 5 系統(tǒng)組成 ................................................... 5 系統(tǒng)工作原理 ............................................... 5 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................................... 6 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì) ........................................... 6 AT89C51 單片機(jī) ............................................. 7 AT89C51 簡(jiǎn)介 ........................................... 7 AT89C51 主要特性 ....................................... 7 AT89C51 管腳說(shuō)明 ....................................... 8 芯片擦除 ............................................. 10 矩陣式鍵盤的識(shí)別和顯示 .................................... 10 ........................... 10 矩陣式鍵盤的按鍵識(shí)別方法 .............................. 11 鍵盤接口必須具有的 4個(gè)基本功能 ........................ 12 按鍵顯示模塊 .............................................. 12 數(shù)碼管的分類 .......................................... 12 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式 ...................................... 13 功能顯示模塊 .............................................. 14 音樂播放 裝置 .............................................. 15 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................... 19 系統(tǒng) 整體程序處理流程圖 .................................... 19 I/O 并行口直接驅(qū)動(dòng) LED 顯示 ................................ 20 音樂播放設(shè)計(jì) .............................................. 20 放歌子程序流程圖 .......................................... 21 5 系統(tǒng)使用說(shuō)明 ................................................... 22 系統(tǒng)安裝及配置 說(shuō)明 ........................................ 22 系統(tǒng) 運(yùn)行環(huán)境 ............................................... 22 系統(tǒng)安裝及配置 ............................................. 22 系統(tǒng)操作說(shuō)明 .............................................. 22 6 結(jié)論 ............................................................ 23 參考文獻(xiàn) .......................................................... 24 致謝 .............................................................. 25 附錄 .............................................................. 26 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 1 1 引 言 隨著電子科技的飛速發(fā)展，電子技術(shù)正在逐漸改善著人們的學(xué)習(xí)、生活、工作，因此開發(fā)本系統(tǒng)希望能夠給人們多帶來(lái)一點(diǎn)生活上的樂趣。 基于當(dāng)前市場(chǎng)上的 玩具市場(chǎng)需求量大 ， 其中電子琴就是一個(gè)很好的應(yīng)用方面。單片機(jī)技術(shù)使 我們可以利用軟 硬 件實(shí)現(xiàn)電子琴的功能，從而 實(shí)現(xiàn)電子琴的微型化 ， 可以用作玩具琴、音樂轉(zhuǎn)盤以及音樂童車等等。 并且可以進(jìn)行一定的功能擴(kuò)展。 鑒于傳統(tǒng)電子琴可以用鍵盤上的“ k0”到“ k16”鍵演奏從低 So 到高 DO 等 16 個(gè)音，從而可以用來(lái)彈奏喜歡的樂曲。 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 。 簡(jiǎn)易電子琴是電聲樂隊(duì)的中堅(jiān)力量，常用于獨(dú)奏主旋律并伴以豐富的和聲。還常作為獨(dú)奏樂器出現(xiàn)，具有鮮明時(shí)代特色。但電子琴的局限性也是十分明顯：旋律與和聲缺乏音量變化，過(guò)于協(xié)和、單一；在模仿各類館、弦樂 器時(shí)，音色還不夠逼真，模仿提琴類樂器的音色時(shí)，失真度更大，還需要不斷改進(jìn)。 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)溶入現(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)電子琴統(tǒng)硬件組成。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(lái)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(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，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 。這次的電子琴是由 4*4 組成 16 個(gè)按鈕矩陣，設(shè)計(jì)成 16 個(gè)音。然后再用一個(gè)音頻放大模塊來(lái)使音樂播出的聲音變大。通過(guò)這 16 個(gè)鍵的隨意組合 可隨意彈奏想要表達(dá)的音樂， 使用很簡(jiǎn)單。 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 2 目的和意義 隨著生活水平的提高，在放松自己的同時(shí)又能提高各個(gè)方面的能力。學(xué)習(xí)和欣賞音樂可以在使人們得到放松的同時(shí)，提高人們的精神品質(zhì)和個(gè)人素養(yǎng)。當(dāng)代，愛好音樂的年輕人越來(lái)越多，有不少人自己練習(xí)彈奏樂器，作為業(yè)余愛好和一種放松的手段，鑒于一些樂器學(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)易的電子樂器價(jià)格相對(duì)便宜，學(xué)習(xí)上手快，價(jià)格相對(duì)便宜，一般人容易負(fù)擔(dān)的起，能夠滿足一般愛好者的需求。故簡(jiǎn)易電子樂器的研制具有一定的社會(huì)意義。 單片機(jī) 是在一塊芯片內(nèi) 集成了計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件，構(gòu)成一種單片式的微型計(jì)算機(jī)。二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，單片機(jī)的發(fā)展迅速，應(yīng)用不斷深入，新技術(shù)層出不窮。并已廣泛應(yīng)用到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，如 家電、通訊設(shè)備、玩具、智能卡、汽車及防盜、醫(yī)用保健、儀表、工業(yè)過(guò)程控制等， 成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化不可缺少的重要工具。 之所以以單片機(jī)電子琴為選題，目的在于從日常生活能接觸到的細(xì)微處著手，通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合，更明確自己的所學(xué)所用，也在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)理論的不足，對(duì)目前日益廣泛應(yīng)用的單片機(jī)有了更加理性化和感性化的認(rèn)識(shí)，使理論和實(shí)踐相得益彰。 通過(guò)單片機(jī)電子 琴這個(gè)選題，更深層次的了解了單片機(jī)技術(shù)，以前只是有理論，實(shí)踐的機(jī)會(huì)不是很多，在作單片機(jī)電子琴這個(gè)選題的過(guò)程中，更加熟練的掌握了一些單片機(jī)芯片的應(yīng)用，也解決了很多以前理論和實(shí)踐脫節(jié)的問題，可謂對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)小的飛躍。 Keil 是德國(guó)開發(fā)的一個(gè) 51 單片機(jī)開發(fā)軟件平臺(tái)，最開始只是一個(gè)支持 C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的編譯軟件。 Keil 的μ Vision3