【正文】 節(jié)拍的表。 【關(guān)鍵字】： 單片機(jī)、 stc89c5電子琴、 C5 keil。 節(jié)拍用 led 燈的點(diǎn)亮個(gè)數(shù)表示。 課程設(shè)計(jì)說明書 題 目： 基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 院 （系）： 電子工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 (卓越 ) 2020 年 9 月 21 日 目 錄 1 摘要 ?????????????????????????? 1 2 關(guān)鍵字 ????????????????????????? 1 3 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ????????????????????? 1 4 方案可行性論證 ? ???????????????????? 1 5 程序框圖 ???????????????????????? 2 6 關(guān)鍵單元電路與程序介紹 ????????????????? 3 復(fù)位與震蕩電路 ?????????????????? 3 4x4 矩陣鍵盤 ??????????????????? 3 數(shù)碼管與 LED 燈 ?????????????????? 4 蜂鳴器 ?????????????????????? 6 音樂相關(guān)知識(shí) ???? ??????????????? 7 7 調(diào)試過程 ???????????????????????? 11 8 總結(jié)與體會(huì) ??????????????????????? 11 9 參考文獻(xiàn) ???????????????????????? 11 10 附錄 ?????????????????????????? 12 設(shè)備與儀器 ???????????????????? 12 軟件 ??????????????????????? 12 原件清單 ??? ?????????????????? 12 原理圖與 PCB圖 ?????????????????? 13 總程序??????????????????????? 14 實(shí)物圖 ??????????????????????? 31 【摘要】： 打造一個(gè)多功能電子琴，核心是一塊單片機(jī)。單片機(jī)讀取音樂表中的節(jié)拍，控制 led燈的點(diǎn)亮個(gè)數(shù)，達(dá)到顯示節(jié)拍的效果。 【設(shè)計(jì)任務(wù)及要求】： 過按鍵 能夠發(fā)出 相應(yīng)的 音符 并播放產(chǎn)生樂音，實(shí)現(xiàn)演奏 ； ，利于培養(yǎng)樂感 ，演奏時(shí) LED進(jìn)行節(jié)拍指示 ； ； 。其中，音調(diào)就是 0x01(低音、 do)、 0x12(中音、 re)、 0x23（高音、 mi）之類的數(shù)；節(jié)拍就是 0x02（半拍）， 0x04（一拍）之類的數(shù)。 ② 播放歌曲時(shí)：讀入音調(diào)，根據(jù)音調(diào)的值來判斷 num[i]這個(gè)表中的 i，再把 num[i]賦給 P0口。音符結(jié)束后， led 燈全部一起熄滅。F記性電解質(zhì)電容。 以下是獲取橫坐標(biāo) x的代碼： uchar key_x() /*P1 口高位接縱坐標(biāo)（ ） 低位接橫坐標(biāo) ( )*/ { uchar i。 } else if(P1_1 == 0) { delayms(5)。 } else if(P1_3 == 0) { delayms(5)。 //0 表示按鍵未按下 } 獲取 y 的方法與獲取 x 的方法類似，具體可以參考附件總程序。 y == 1) P0 = led_table[1]。 num[0]的值是沒用到的，起占位作用。這樣設(shè)置能彈奏大部分曲目。 //中音 5 7 和 高音 1 else if(x == 4) P0 = num[15 + y]。/*發(fā)光二極管閃爍表 */ 代碼： if(x != 0 amp。 flash 8 ) //最大加到 8 ++flash。amp。amp。 else if(out == 0 amp。 這樣做，就能看得出音符的節(jié)拍了。 【蜂鳴器】： 蜂鳴器采用一個(gè) s8550 NPN 三極管驅(qū)動(dòng)，一個(gè)可變電阻改變音量。因?yàn)?、 是燒寫程序用到的接口。其中節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。在鋼琴等 鍵盤樂器上， C– D、 D– E、 F– G、 G– A、 A– B 兩音之間隔著一個(gè)黑鍵，他們之間的距離就是全音； E– F、 B– C兩音之間沒有黑鍵相隔，它們之間的距離就是半音。 1） 要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（ 1/頻率），然后將此周期除以 2，即為半周期的時(shí)間。 3） 例如頻率為 523Hz，其周期 T=1/523=1912us，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí) 956us/1us=956，在每次計(jì)數(shù) 956 次時(shí)將 I/O 反相，就可得到中音 DO（ 523Hz）。 節(jié)拍的確定： 若要構(gòu)成音樂 ，光有音調(diào)是不夠的，還需要節(jié)拍，讓音樂具有旋律（固定的律動(dòng)），而且可以調(diào)節(jié)各個(gè)音的快滿度。音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短即時(shí)值，一般用拍數(shù)表示。對(duì)于單片機(jī)來說，產(chǎn)生不同頻率的脈沖是非常方便的，利用單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)。 低音 頻率 T 參數(shù) 中音 頻率 T 參數(shù) 高音 頻率 T 參數(shù) Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 57 Do﹟ 277 1805 217 Do﹟ 554 903 108 Do﹟ 1109 54 54 Re 294 1701 204 Re 587 852 102 Re 1175 51 51 Re﹟ 311 1608 193 Re﹟ 622 804 97 Re﹟ 1245 48 48 Mi 330 1515 182 Mi 659 759 91 Mi 1318 45 45 Fa 349 1433 172 Fa 698 716 86 Fa 1397 43 43 Fa﹟ 370 1351 162 Fa﹟ 740 676 81 Fa﹟ 1480 41 41 So 392 1276 153 So 784 638 77 So 1568 38 38 So﹟ 415 1205 145 So﹟ 831 602 72 So﹟ 1661 36 36 La 440 1136 136 La 880 568 68 La 1760 34 34 La﹟ 464 1078 129 La﹟ 932 536 64 La﹟ 1865 32 32 Si 494 1012 121 Si 988 506 61 Si 1976 30 30 表 C 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T 的對(duì)照表 10 音調(diào)字節(jié)中，高四位表示低中高音， 0表示低音， 1表示中音， 2 表示高音；低四位表示“音調(diào)”。在以四分音符為一拍的歌曲中， 0x04 就代表一拍。右側(cè)三橫： 0x10；右下角有一點(diǎn)：加上當(dāng)前延時(shí)的一半。 例如： 可以翻譯 成： uchar code ymt[]={//玉滿堂 0x96,0x00, //曲速 0x96 表示 150 拍 /分 0x00,0x0a,0x05,0x02,0x15,0x02,0x12,0x02, 0x13,0x04,0x13,0x02,0x15,0x02,0x12,0x04,0x12,0x02,0x13,0x02, 0x12,0x10, 0x13,0x04,0x13,0x02,0x12,0x02,0x13,0x04,0x15,0x02,0x16,0x02, 0x15,0x0c,0x13,0x02,0x15,0x02, 0x16,0x04,0x16,0x02,0x21,0x02,0x16,0x04,0x15,0x02,0x13,0x02, 0x15,0x0c,0x15,0x02,0x16,0x02, 0x21,0x04,0x21,0x02,0x22,0x02,0x23,0x04,0x22,0x02,0x21,0x02, 0x22,0x10, 0x23,0x08,0x15,0x02,0x16,0x02,0x21,0x02,0x22,0x02, 0x23,0x04,0x23,0x02,0x22,0x02,0x21,0x06,0x21,0x02, 11 0x16,0x04,0x16,0x02,0x21,0x02,0x16,0x04,0x13,0x04, 0x15,0x10, 0x16,0x04,0x16,0x02,0x21,0x02,0x16,0x04,0x21,0x02,0x22,0x02, 0x23,0x04,0x23,0x02,0x22,0x02,0x21,0x06,0x21,0x02, 0x16,0x02,0x21,0x02,0x16,0x02,0x21,0x02,0x22,0x02,0x23,0x02,0x25,0x02,0x23,0x02, 0x22,0x0c,0x21,0x02,0x22,0x02, 0x23,0x06,0x15,0x02,0x16,0x02,0x21,0x02,0x22,0x02, 0x23,0x04,0x23,0x02,0x22,0x02,0x21,0x06,0x21,0x02, 0x16,0x04,0x16,0x02,0x21,0x02,0x16,0x02,0x21,0x02,0x15,0x02,0x13,0x02, 0x15,0x0c,0x13,0x02,0x15,0x02, 0x16,0x04,0x16,0x02,0x21,0x02,0x16,0x04,0x16,0x02,0x21,0x02, 0x22,0x04,0x22,0x02,0x23,0x02,0x22,0x04,0x22,0x02,0x23,0x02, 0x25,0x02,0x26,0x02,0x23,0x02,0x25,0x02,0x22,0x02,0x23,0x02,0x21,0x02,0x16,0x02, 0x21,0x10, 0xff }。 【總結(jié)體會(huì)】： 本課題讓我更深刻地認(rèn)識(shí)到了單片機(jī)這種器件，特別是對(duì)單片機(jī)里面的定時(shí)器收獲最多。在彈奏與播放時(shí)，蜂鳴器聲音不純，有顫音，影響音樂美感。試了一下，將控制蜂鳴器的定時(shí)器 T0 設(shè)為高優(yōu)先級(jí)。 x1 6 240電阻 10 7 NPN 三極管 1 s8550 8 七段共陰極數(shù)碼管 2 9 無源蜂鳴器 1 10 電位器 1 11 發(fā)光二極管 10 紅色 x8 黃 x1 綠 x1 12 排針 3排 13 雙面覆銅銅板 1 15x10 cm 14 40P杜邦線 1 15 單片機(jī)底座 2 16 電源開關(guān) 1 17 Stc89c52單片機(jī) 1 13 總程序： 14 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define allsong 4 //歌曲總數(shù) 按實(shí)際寫 sbit P1_0 = P1^0。 sbit P1_4 = P1^4。 sbit beep = P3^0。 /*矩陣鍵盤縱坐標(biāo) 從 1開始 0為未按下的標(biāo)志 */ uchar flash = 0。 /*歌曲音調(diào)的初值（低位） */ uchar song_h。 //音調(diào)的高四位 uchar yindiao_l。 //歌曲臨時(shí)序號(hào) uint which = 2。 //獲取鍵盤縱坐標(biāo) 函數(shù) void play()。 //檢查按鍵狀態(tài) 函數(shù) void display()。 /*暫停狀態(tài)下 選歌函數(shù) 不用釋放按鍵即可跳出函數(shù)，返回歌曲序號(hào) */ void play()。 uchar code ymt[]={//玉滿堂 0x96,0x00, //曲速 0x96表示 150拍 /分 0x00,0x0a,0x05,0x02,0x15,0x02,0x12,0x02, 0x13,0x04,0x13,0x02,0x15,0x02,0x12,0x04,0x12,0x02,0x13,0x02, 0x12,0x10, 0x13,0x04,0x13,0x02,0x12,0x02,0x13,0x04,0x15,0x02,0x16,0x02, 0x15,0x0c,0x13,0x02,0x15,0x02, 0x16,0x04,0x16,0x02,0x21,0x02,0x16,0x04,0x15,0x02,0x13,0x02, 0x15,0x0c,0x15,0x02,0x16,0x02, 0x21,0x04,0x21,0x02,0x22,0x02,0x23,0x04,0x22,0x02,0x21,0x02, 0x22,0x10, 0x23,0x08,0x15,0x02,0x16,0x02,0x21,0x02,0x22,0x02, 0x23,0x04,0x23,0x02,0x22,0x02,0x21,0x06,0x21,0x02