某微型電子琴設(shè)計方案-wenkub
2023-05-10 23:16:49 本頁面
【正文】 能：(1) 設(shè)計一個（44）的鍵盤[4]，并將16個鍵設(shè)計成兩個八度的音階對應(yīng)的16個琴鍵，可以進行彈奏表演；(2) 演奏的同時數(shù)碼管會以數(shù)字顯示當(dāng)前按鍵對應(yīng)的音符；(3) 有音樂存儲功能，能自動演奏歌曲。演奏時可選擇鍵盤輸入樂曲，自己存入的樂曲或隨機存儲的樂曲。將220V交流電經(jīng)變壓器降壓,再經(jīng)過整流、濾波,獲得+。方案三：采用AT89C52單片機進行控制，由于其性價比高，完全滿足了本作品智能化的要求，它的內(nèi)部程序存儲空間達到8K，使軟件設(shè)計有足夠的內(nèi)部使用空間并且方便日后系統(tǒng)升級，使用方便，抗干擾性能提高[5]。在單片機應(yīng)用中鍵盤用得最多的形式是獨立鍵盤及矩陣鍵盤，它們各有自己的特點，其中獨立鍵盤硬件電路簡單，而且在程序設(shè)計上也不復(fù)雜，一般用在對硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣鍵盤與獨立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨立鍵盤復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢得多，因此它更適合于多按鍵電路。利用定時器計時半周期時間，然后重復(fù)計時再反相。 利用AT89C52的內(nèi)部定時器使其工作計數(shù)器模式（MODE1）下，改變計數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階[7]，例如，頻率為523Hz，其周期T＝1/523＝1912μs，因此只要令計數(shù)器計時956μs/1μs＝956，每計數(shù)956次時將I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。 計數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系式是：N=fi/2/fr 式中，N是計數(shù)值；fi是機器頻率（晶體振蕩器為12MHz時，其頻率為1MHz）；fr是想要產(chǎn)生的頻率。琴鍵處理程序，根據(jù)檢測得到按鍵值，查詢音律表，給計時器賦值，發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音。其中T0用來產(chǎn)生音符頻率，T1用來產(chǎn)生音拍[9]。按下矩陣鍵盤中的任意鍵，揚聲器發(fā)出相應(yīng)的音符。其主要功能特性： 256x8bit內(nèi)部RAM 可編程UART串行通道 3級加密位 外部振蕩源電路一般選用石英晶體振蕩器，此電路在加電大約延遲10mS后振蕩器起振，在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。起大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)，常用fosc表示。本設(shè)計中采用內(nèi)部時鐘方式。加電以后延時一段時間（約10ms）振蕩器產(chǎn)生時鐘，不受軟件控制，圖中X1為晶振，震蕩產(chǎn)生的時鐘頻率主要由Y1確定。本次課程設(shè)計，我采用矩陣式鍵盤電路，這樣可以大大的節(jié)省單片機I/O的開銷。圖610 電子琴供電及復(fù)位電路 LED數(shù)碼管顯示電路本次畢業(yè)設(shè)計的顯示電路采用LED數(shù)碼管顯示，LED（LightEmitting Diode）是一種外加電壓從而渡過電流并發(fā)出可見光的器件。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極顯示器(如圖b所示),陰極連在一起的稱為共陰極顯示器(如圖c所示)。圖611 數(shù)碼管引腳選用的是P0口作為輸出口時要接上拉電阻7 系統(tǒng)軟件設(shè)計（1）鍵盤掃描程序：檢測是否有鍵按下，有鍵按下則記錄按下鍵的鍵值，并跳轉(zhuǎn)至功能轉(zhuǎn)移程序；無鍵按下，則返回鍵盤掃描程序繼續(xù)檢測（2）功能轉(zhuǎn)移程序：對檢測到得按鍵值進行判斷，是琴鍵則跳轉(zhuǎn)至琴鍵處理程序，是功能鍵則跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的功能程序，我們設(shè)計的功能程序有兩種，即音色調(diào)節(jié)功能和自動播放樂曲功能（3）琴鍵處理程序：根據(jù)檢測到得按鍵值，查詢音律表，給計時器賦值，使發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音（4）自動播放歌曲程序：檢測到按鍵按下的是自動播放歌曲功能鍵后執(zhí)行該程序，電子琴會自動播放事先已經(jīng)存放好的歌曲，歌曲播放完畢之后自動返回至鍵盤掃描程序，繼續(xù)等待是否有鍵按下開始 鍵盤掃描程序T0初始化并開中斷允許T0中斷T1初始化并開中斷允許T1中斷有鍵按下否 否延時去抖動 是識別按鍵功能播放鍵是否彈奏鍵 是 否根據(jù)按鍵功能裝入相應(yīng)音符值到T0取相應(yīng)的音符碼裝入T1 啟動T0啟動T1停止T0工作按鍵釋放成功否停止T1工作按鍵釋放成功否按鍵子程序流程圖如下KEY1鍵按下KEY2鍵按下KEY3鍵按下KEY4鍵按下KEY5鍵按下KEY6鍵按下KEY7鍵按下數(shù)碼管顯示1，并播放Do的中音數(shù)碼管顯示2，并播放Re的中音數(shù)碼管顯示3，并播放Mi的中音KEY8鍵按下數(shù)碼管顯示4，并播放Fa的中音數(shù)碼管顯示6，并播放La的中音數(shù)碼管顯示7，并播放Si的中音數(shù)碼管顯示1播放Do的高階中音KEY15鍵按下KEY16鍵按下KEY10鍵按下KEY12鍵按下KEY11鍵按下KEY13鍵按下KEY9鍵按下KEY14鍵按下數(shù)碼管顯示5，并播放So的中音數(shù)碼管顯示1并播放Do的高音數(shù)碼管顯示2并播放Re的高音數(shù)碼管顯示3并播放Mi的高音數(shù)碼管顯示4并播放Fa的高音數(shù)碼管顯示5并播放So的高音數(shù)碼管顯示6并播放La的高音數(shù)碼管顯示7并播放Si的高音數(shù)碼管1并播放Do的高階高音 彈奏程序流程圖彈奏子程序開中斷并允許中斷設(shè)定定時器工作方式取鍵值根據(jù)鍵值查音律表給定時器T0賦值開始計時進入中斷CPL 退出中斷延時返回鍵盤掃描程序自動播放歌曲程序流程圖自動播放音樂程序A 0,DPTR歌譜地址開中斷，設(shè)定定時器T1工作模式取簡譜碼
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