【正文】 要也可循環(huán)不停地播放整個樂曲。單片機(jī)演奏的音樂基本上都是單音頻率。 電子 發(fā)音原理 由于單片機(jī)的強(qiáng)大功能，除了在測試控制領(lǐng)域中有著廣泛的運(yùn)用外，還有一些簡單而有趣的應(yīng)用。單片機(jī)電子琴就是利用單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率的電壓波形，推動揚(yáng)聲器或蜂鳴器來發(fā)出不同音調(diào)的聲音。 還 可以 對相關(guān)功能作出一些拓展 。在 社會活動的 各個 方面 中， 始終 都有單片機(jī)的 身影 ；從 簡易的 到 復(fù)雜的 ， 各個地點 ，凡是能 看 到的地方幾乎都有使用單片機(jī)的需求。而 單片機(jī)具有強(qiáng)大的 編程實現(xiàn)特性和靈活的控制功能 ， 它 成為 了電子琴中 不可 替代 的 重要 一部分，本 設(shè)計 的主要 任務(wù) 是用 AT89C52單片機(jī) 作 為核心控制元件，設(shè)計一個 簡易 電子琴 ，主要介紹了電子琴硬件系統(tǒng)的 組成并對相關(guān)軟件程序方面做了相關(guān)的分析研究和調(diào)試。 作者簽名： 日 期： 目 錄 ....................................................................................................................... 1 2． 工作原理 ............................................................................................................ 2 電子發(fā)音原理 ...................................................................................................... 2 音調(diào) .................................................................................................................. 2 節(jié)拍 .................................................................................................................. 5 設(shè)計可行性 .......................................................................................................... 6 設(shè)計指標(biāo) ............................................................................................................. 6 3． 硬件電路 ............................................................................................................ 6 簡易電子琴的組成框圖 ...................................................................................... 7 芯片選用 .............................................................................................................. 8 鍵盤設(shè)計 ........................................................................................................... 10 .............................................................................................................. 10 主程序流程圖 .....................................................................................................11 程序設(shè)計內(nèi)容 .................................................................................................... 12 5．調(diào)試 ................................................................................................................... 16 Proteus 簡介 ....................................................................................................... 16 keil 簡介 ............................................................................................................. 16 仿真步驟 ........................................................................................................... 18 6．總結(jié) ................................................................................................................... 20 致謝 ......................................................................................................................... 21 附錄 ......................................................................................................................... 23 1 簡易電子琴設(shè)計 張盛杰 南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院 09 電子信息工程 專業(yè)，南京 210044 摘要： 本 論文主要 基于 AT89C52單片機(jī) 進(jìn)行的 簡易電子琴設(shè)計。 本論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果。 本論文中除了引文外，所有實驗、數(shù)據(jù)和相關(guān)材料均是真實的。 通過 LCD 顯示屏、喇叭、鍵盤 等 外部 器件 ，使 用按鍵實現(xiàn) 各種音調(diào)和音符 的輸入 ， LCD顯示屏 進(jìn)行被操作的按鍵顯示 ， 用 放大電路實現(xiàn)低音頻信號的功率放大，最后經(jīng)過調(diào)試 用 喇叭播放相關(guān)音樂 。 雖然單片機(jī) 產(chǎn)生 的 時間并不是太長 ，但 它的 發(fā)展 速度令人驚訝 ， 它的高水平發(fā)展 在集成度、 可靠性 、速度 、應(yīng)用 等 領(lǐng)域 表現(xiàn)的淋漓精致 。 雖然現(xiàn)在單片機(jī)供應(yīng)的應(yīng)用已經(jīng)普及開來了 ， 但還是有許多單片機(jī)尚未涉足到的地方，因此，單片機(jī)的應(yīng)用和需求在現(xiàn)在現(xiàn)代社會的運(yùn)用中還是有發(fā)展的。參照 傳統(tǒng) 電子琴可以用鍵盤上的“ k0”到“ k8”鍵演奏從低 So到高 DO等 8個音，從而可以用來彈奏喜歡的樂曲。假設(shè)電子琴有八個音階，就對應(yīng) 8個不同的頻率，頻率越高音調(diào)就越高。比如，驅(qū)動單片機(jī)可以使蜂鳴器和揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，還可以控制其發(fā)出不同的聲調(diào)，從而連接起來構(gòu)成一個曲子。因此單片機(jī)演奏音樂比較簡單，只需要清楚“音調(diào)”和“節(jié)拍”。 音調(diào) 音調(diào)是音樂學(xué)中的名詞，與平時所說的音高十分相似。在一個八度音里，有 12個半音。 因此，只需要 知道這 12個音符的音高，也就是 它們 基本的音樂的頻率，就可以根據(jù)音符之間的倍頻程關(guān)系 得到其他音符基本的音調(diào)頻率。 以標(biāo)準(zhǔn)音高 A為例： 標(biāo)準(zhǔn)音高 A的頻率 f=440Hz,其對應(yīng)的周期為： usfT 2272/1 ?? （ 21） 因此需要在單 片機(jī) I/O口輸出周期為 T=2272us的方波脈沖，如圖 21所示 圖 21單片機(jī)控制音調(diào)示意圖 由上圖可知： 單片機(jī)輸出高電平和低電平信號均為： usTt 11362/ ?? （ 22） 也就是說，單片機(jī)上定時器的中斷觸發(fā)時間為 1136us。 在單片機(jī) 的 晶振頻率 MHzf 120 ?，定時器在工作方式 1下定時器計數(shù)初值見表 21 音符 頻率 /Hz 計數(shù)初值 音符 頻率 /Hz 計數(shù)初值 低 1 DO 262 63628 4 FA 740 64860 1 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63835 5 SO 831 64934 1 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 MI 330 64021 6 LA 932 64994 低 4 FA 349 64013 中 7 SI 988 95030 4 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 1 DO＃ 1109 65085 5 SO 415 64331 高２ＲＥ 1175 65110 低 6 LA 440 64400 2 RE 1245 65134 6 LA 466 64463 高 3 MI 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中 1 DO 523 64580 4 FA 1480 65198 1 DO 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 5 SO 1661 65235 2 RE 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 MI 659 64777 6 LA 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283 表 21晶振頻率 MHzf 120 ?定時器在工作方式 1下定時器計數(shù)初值表 5 節(jié)拍 在一張完整樂譜開頭，都有如 1=C44 、 1=G43 ?? 等等的標(biāo)識。 1= G43 的節(jié)拍示意圖，見圖 12 。如果這里規(guī)定一拍的時長為 400ms，那么以四分音符為節(jié)拍時，四分音符的時長為 400ms，八分音符的時長為 200ms，十六分音符的時長為 100ms。 步驟二：將這些參數(shù)做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲器中。 1=G43 6 設(shè)計可行性 由于 本次設(shè)計主要應(yīng)用在生活相關(guān)的教學(xué)娛樂當(dāng)中 ， 所以 在設(shè)計上 要盡量的使其變的簡單安全容易操作 。因此在經(jīng)濟(jì)上必須能夠承受，比較理想化的對于我們課程設(shè)計來說是不可行的。并在存儲一首歌曲的內(nèi)容，可以實現(xiàn)自動播放。 7 簡易電子琴的組成框圖 圖 31 電子琴系統(tǒng)原理框圖 （ 1） LCD顯示屏 LCD 液晶 顯示器 是 Liquid Crystal Display 的簡稱， LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒，下基板玻璃上設(shè)置 TFT（薄膜晶體管），上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片，通過 TFT上的信號與電壓改變來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動方向， 以此來 達(dá)到控制 住 每個像素點偏振光出射與否 從 而達(dá)到顯示 的 目的。 液體直接稱為分子方向沒有規(guī)律性的液體 ， 如果 分子具有方向性的液體 ，那么就可以稱它為 為 “ 液態(tài)晶體 ” ，簡稱 “ 液晶 ” 。在單片機(jī)內(nèi)部 放置 一個時鐘振蕩電路， 它 只要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生 相定 的時鐘信號 傳輸 到單片機(jī)內(nèi)部的各個單元， 以此 決定單片機(jī)的工作速度。 晶振電路 AT89C52 供電及復(fù)位電路 發(fā)音電路 鍵盤 LCD 顯示屏 8 工作中的單片機(jī) ，由外直接輸入的送