【正文】 ： 電子琴； AT89S52 單片機(jī)；數(shù)碼管； LED 燈；音調(diào)；節(jié)拍。設(shè)計中應(yīng)用中斷系統(tǒng)和定時 /計數(shù)原理控制演奏器發(fā)聲。 小小的 電子琴 可以給人們帶來美好的回憶，提高人們的精神文化享受 同時能具有音樂盒的播放功能 。 但是 傳統(tǒng)音樂盒多是機(jī)械型的，體積笨重，發(fā)音單調(diào)，不能實現(xiàn)批量生產(chǎn)?？梢杂盟鼇韽椬嗪筒シ艠非?。 3 目錄 1 緒論 ????????????????????????? ??? ? 5 電子琴的相關(guān)知識?????????????????????? 5 設(shè)計任務(wù)要求 ???????????????????????? 5 設(shè)計方案簡介 ???????????????????????? 5 2 設(shè)計方案論證 ???????????????????????? 5 控制芯片的選擇 ??????????????????????? 5 LED 燈 電路的選擇 ??????????????????????? 5 聲音播放電路的選擇 ?????????????????????? 5 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計及說明 ?????????????????????? 6 系統(tǒng)組成及總體框圖 ?????????????????????? 6 元件簡介 ??????????????????????????? 6 AT89S52????????????????????????? 6 LM386????????????????? ????????? 7 LED 數(shù)碼管 ???????????????????????? 7 各功能模塊原理圖 ??????????????????????? 8 控制電路的設(shè)計 ????????????????????? 8 時鐘振蕩電路設(shè)計 ???????????????????? 8 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計 ??????????????????? 9 LED 顯示電路設(shè)計 ???????????????????? 9 鍵盤電路的設(shè)計 ????????????????????? 9 聲音播放電路的設(shè)計 ??????????????????? 10 復(fù)位電路的設(shè)計 ????????????????????? 10 電路總體構(gòu)成 ???????????????????????? 10 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ???????????????????????? 11 音樂相關(guān)知識 ???????????????????????? 11 軟件程序設(shè)計 ?????? ?????????????????? 11 主程序流程圖 ?????????????????????? 11 按鍵子程序流程圖 ???????????????????? 12 程序編寫 ?????????????????????????? 14 程序開頭以及參數(shù)定義 ?????????????????? 14 延時、定時器初始化程序 ????????????????? 15 音樂演奏程序 ???????????????? ?????? 16 主程序 ?????????????????????????? 17 鍵盤檢測程序 ??????????????????????? 17 5 組裝調(diào)試 ?????????????????????????? 21 檢查硬件連接 ??????????????????????? 21 檢查軟件 ????????????????????????? 21 4 6 收獲、體會 ????????????????????????? 21 7 參考文獻(xiàn) ????? ????????????????????? 22 附錄 ????????????????????????????? 22 5 1 緒論 電子琴的相關(guān)知識 電子琴又稱電子鍵盤，屬于電子樂器（區(qū)別于電聲樂器），發(fā)音量可以自由調(diào)節(jié)。 設(shè)計任務(wù)要求 主要研究內(nèi)容為 設(shè)計一 個多功能 電子琴， 要求如下： （ 1） 通過按鍵 能夠發(fā)出 相應(yīng)的 音符 并播放產(chǎn)生樂音，實現(xiàn)演奏 ； （ 2） 演奏的同時可數(shù)字顯示當(dāng)前的音調(diào)，利于培養(yǎng)樂感 ； （ 3） 可以選定播放固定樂曲自動演奏，演奏時 LED 進(jìn)行節(jié)拍指示 ； （ 4） 在自動演奏和奏樂的過程中按停止鍵則中斷演奏 ； （ 5） 可以選擇調(diào)節(jié)音量大或小。 2 設(shè)計方案論證 控制芯片的選擇 方案 一 ： 采用 AT89C51 單片機(jī)進(jìn)行控制，由于 AT89C51 不具備 ISP 功能， 因此 Atmel 公司已經(jīng)停產(chǎn)在市面上已經(jīng)不常見，況且其 ROM 只有 4K 在系統(tǒng)將來升級方面沒有潛力。但是 LED 點陣使用相對復(fù)雜，需要的外圍電路多一些。 綜上所述我們選擇了方案二。 綜上所列我們選擇了方案一作為聲音的播放電路方案，雖然增加課些許的成本，但是其產(chǎn)生的效果卻是物超所值的。用單片機(jī)產(chǎn)生的音頻脈沖直接驅(qū)動揚(yáng)聲器并不能產(chǎn)生所要實現(xiàn)的音樂，因為它沒有足夠的驅(qū)動能力，這就需要音頻功率放大電路。片上 Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī) 編程器?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為 20。 LM386 的封裝形式有塑封 8 引線雙列直插式和貼片式。 LED 有單個 LED 和八段 LED 之分，也有共陰和共陽兩種。 此外，要畫出電路圖，首先還要搞清楚他的引腳圖的分布，在了解了正確的引腳圖后才能進(jìn)行正確的字型段碼編碼。 圖 34 AT89S52 控制電路 時鐘振蕩電路設(shè)計 AT89S52 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 振蕩器電路圖如下： 圖 35 時鐘振蕩電路 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計 數(shù)碼管顯示模塊核心是共陰級數(shù)碼管，通過來自單片機(jī) I/O 口的電平高低來熄滅和點亮數(shù)碼管上的發(fā)光二極管，通過單片機(jī)送來的數(shù)碼管顯示編碼可以在數(shù)碼管上顯示數(shù)字和字符，使應(yīng)用人員可以很容易的理解按鍵按下所對應(yīng)的音符。 圖 39 聲音播放電路 復(fù)位電路的設(shè)計 復(fù)位后 PC＝ 0000H，使單片機(jī)從第 — 個單元取指令。并且可以自動播放音樂， LED 燈指示演奏。 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），而且可以調(diào)節(jié)各個音的快滿度。對于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機(jī)的另外一個定時 /計數(shù)器來完成。 按鍵子程序流程圖如下所示： N Y 開始 定時器 初始化 開啟外部中斷 主程序 循環(huán)檢測按鍵 LED 燈指示 播放聲音 數(shù)碼管顯示 K11 鍵按下 K12 鍵按下 K13 鍵按下 LED 燈、數(shù)碼管、低音 DO LED 燈、數(shù)碼管、低音 RE LED 燈、數(shù)碼管、低音 MI 13 圖 42 鍵盤掃描框圖 K14 鍵按下 K21 鍵按下 K22 鍵按下 K23 鍵按下 K24 鍵 按下 K31 鍵按下 K32 鍵按下 K33 鍵按下 K34 鍵按下 K41 鍵按下 K42 鍵按下