【正文】 Tone%10。 //查出對應音符的頻率 if(SL!=0) { if (SM==1) CurrentFre = 2。 Sound_Temp_TL0 = Temp_T%256。 //算出是幾分音符 XG=Length/10%10。 if(XG!=1) if(XG==0) //算出普通音符的演奏長度 if (SLen=4) LDiv1=LDivLDiv4。 if(SL==0) LDiv1=0。i0。 TF1=0。i0。 TF1=0。 } beep = 0。 delay_1ms(2)。 case 2: k=1。 case 8: k=3。 delay_1ms(2)。 case 2: k+=4。 case 8: k+=12。 } void main() //主程序 { unsigned char key_NO=0。 ET1 = 0。 //設置定時器初值 TH0=tone_delay_table[key_NO]/256。 while(1) { P2=0xF0。 Sound_Temp_TL0=tone_delay_table[key_NO]%256。 //調(diào)用鍵盤掃描 P1=DSY_CODE[key_NO]。 TH1 = (6553550000)/256。 TR1 = 0。 //數(shù)碼管顯示關(guān)閉 //設置定時器工作方式 1，以及相關(guān)開啟寄存器 TMOD |= 0x11。 default: return 16。 case 4: k+=8。 基于單片機的電子琴設計與仿真 33 switch(Tmp) //確定掃描的是那一列 { case 1: k+=0。 default: return 16。 case 4: k=2。 switch(Tmp) //確定掃描的是哪一行 { case 1: k=0。//關(guān)閉定時器 } //鍵盤矩陣掃描 //返回按下的鍵的值 unsigned char keys_scan(void) { unsigned char Tmp,k=16。 Tone=Sound[Point]。 TH1 = Sound_Temp_TH1。 beep=1。 TH1 = Sound_Temp_TH1。 //算出不發(fā)音的長度 if (SL!=0) { TR0=1。 else LDiv1=LDiv/2。 LDiv=LDiv0/SLen。 TL0 = Sound_Temp_TL0 + 12。 //高音 Temp_T = 65536(50000/CurrentFre)*10。 //計算出高低音 SH=Tone/100。 // 普通音最長間隔標準 TR0 = 0。 基于單片機的電子琴設計與仿真 30 Length = Sound[Point+1]。 } SoundLength = 0。 NewFreTab[i] = FreTab[j]*2。 for(i=0。} //延時 1ms //播放音樂的子函數(shù) void Play(unsigned char *Sound,unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigned int Speed) 基于單片機的電子琴設計與仿真 29 { unsigned int NewFreTab[12]。 //音長定時器初值暫存 void delay_1ms(unsigned int ms) { unsigned char i。 //原始頻率表 unsigned char code SignTab[7] ={ 0,2,4,5,7,9,11 }。 //各音符對應的延時表 unsigned int code tone_delay_table[]={64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178}。Linux 嵌入式系統(tǒng)教程 [M].北京航空航天大學出版社， 20xx. [6] 李建忠．單片機原理及 應用 [M].西安電子科技大學， 20xx. [7] 韓志軍等 .單片機應用系統(tǒng)設計 [M].機械工業(yè)出版社， 20xx [8] 周潤景等 . Proteus 在 MCS51amp。 在此向幫助和指導過我的各位老師表示最 衷心 的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學者。我的動手能力得到了很大的提高，創(chuàng)新意識得到了鍛煉。基本掌握了 Protel99SE 原理圖的方法，并設計了一個單片機最小系統(tǒng)。經(jīng)過我長時間的設計及調(diào)試，本系統(tǒng)基本能實現(xiàn)按下鍵盤矩陣中的按鍵會使數(shù)碼管顯示當前按鍵，揚聲器播放對應的音符。基于單片機的電子琴設計與仿真 20 4 調(diào)試結(jié)果與仿真 調(diào)試結(jié)果 （ 1）在測試中遇到 LED 數(shù)碼管為不顯示時 ,首先使用試測儀對電路進行測試 ,觀察是否存在漏焊 ,虛焊 ,或者元件損壞 . （ 2） LED 數(shù)碼管顯示不正常，還有亮度不夠，首先使用試測儀對電路進行測 試 ,觀察電路是否存在短路現(xiàn)象。 軟件任務分析的另一個內(nèi)容是如何安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊。 各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以監(jiān)控程序了。從軟件的功能來看可分為兩大類：一類是執(zhí)行軟件，它 能完成各種實質(zhì)性的功能，如測量，計算，顯示，打印，輸出控制和通信等，另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系，在系統(tǒng)軟件中充當組織調(diào)度角色的軟件。fr＝ 65536－ 1000000247。2247。 計數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系式 (如式 21 所示 )是： N＝ fi247。如果系統(tǒng)中有多組電源，太好了！由于電壓不同、負載不同以及并聯(lián)的去耦電容不同，每組電源的上升、下降時間必有差異。它與揚聲器負載構(gòu)成了一階高通濾波器。增大這個電容的容值，減緩直流基準電壓的上升、下降速度，有效抑制噪聲。質(zhì)量太差的不要，否則受害的是耳朵；阻值不要太大， 10K 最合適，太大也會影響音質(zhì)，轉(zhuǎn)那么多圈圈，不煩那！ (4)可能采用雙音頻輸入 /輸出。 (1)通過接在 1 腳、 8 腳間的電容（ 1 腳接電容 +極）來改變增益，斷開時增益為 20。 圖 LM386 管腳圖 LM386 的外形和引腳的排列如 上 圖所示。 引 腳 2 為反相輸入端，引腳 3為同相輸入端。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。輸入端以地位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在 6V 電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為 24mW，使得 LM386 特別適用于電池供電的場合。 基于單片機的電子琴設計與仿真 14 表 鍵盤布局 4 8 C 播放歌曲 3 7 B F 2 6 A E 1 5 9 D 矩陣式鍵盤提高效率進行按鍵操作管理有效方法，它可以提高系統(tǒng)準確性，有利于資源的節(jié)約，降低對操作者本身素質(zhì)的要求。把單片機的 － 端口通過 8 聯(lián)撥動撥碼開關(guān)連接到“ 4*4 行列式鍵盤”，其中 作為列線， 作為行線，系統(tǒng)首先通過 CPU 對全部鍵盤進行掃描，即把第一根行線置為“ 0”狀態(tài)，其余行線置于“ 1”狀態(tài)，讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，若其狀態(tài)全為“ 1”表明該行無鍵按下，再將第二根行線置為“ 0”狀態(tài)，同樣讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，如其狀態(tài)也全為“ 1”，則置第一根行線置為“ 0”狀態(tài)，以此類推。 基于單片機的電子琴設計與仿真 12 顯示模塊 電路設計 如下圖所示為一位共陽數(shù)碼管的硬件電路連接圖，由于數(shù)碼管內(nèi)部實際為 8 個 LED 燈，如果把 LED 的陰級 直接單片機的IO 的口，會使 LED 通過的電流過大從而把數(shù)碼管燒毀，因此在設計的時候在 LED 的陰級和單片機的 IO 之間加上了限流電阻從而起到限流作用。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58=40 根 I/O 端口來驅(qū)動，要知道一個 89S51 單片機可用的 I/O 端口才 32 個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在應用時應將公共極 COM 接到地線 GND 上，當某基于單片機的電子琴設計與仿真 11 一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應 字段就點亮，當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮 。 基于單片機的電子琴設計與仿真 10 STC89C52 的 系統(tǒng)介紹 圖 單片機最小系統(tǒng)電路圖 圖 為單片機最小系統(tǒng)電路圖，單片機最小系統(tǒng)有單片機、時鐘電路、復位電路組成，時鐘電路選用了 12MHZ 的晶振提供時鐘，作用為給單片機提供一個時間基準，其中執(zhí)行一條基本指令需要的時間為一個機器周期，單片機的復位電路，按下復位按鍵之后可以使單片機進入剛上電的起始狀態(tài)。 STC89C52 的中斷系統(tǒng) STC89C52 系列單片機的中斷系統(tǒng)有 5 個中斷源， 2 個優(yōu)先級，可以實現(xiàn)二級中斷服務嵌套。在訪問片外 EPROM/RAM 時，它輸出高 8 位地址。 P1 口每位能驅(qū)動 4 個 LS 型 TTL 負載。作輸入口使用時要先寫 1,這就是準雙向口的含義。此引腳的第二功能是 Vpp 是對 8751 片內(nèi) EPROM 固化編程時，作為施加較高編程電壓 (一般 12V～ 21V)的輸入端。 EA/Vpp(31 腳 )：外部程序存儲器地址允許輸入端 /固化編程電壓輸入端。 PSEN 端有效，即允許讀出 EPROM／ ROM 中的指令碼。 此引腳的第二功能 PROG 在對片內(nèi)帶有 4KB EPROM 的8751 編程寫入 (固化程序 )時，作為編程脈沖輸入端。 平時不訪問片外存儲器時， ALE 端也以振蕩頻率的 1/6 固定輸出正脈沖，因而 ALE 信號可以用作對外輸出時鐘或定時信號。 RST 引腳的第二功能是 VPD,即接入 RST 端，為 RAM 提供備用電源，以保證存儲在 RAM 中的信息不丟失，從而合復位后能繼續(xù)正?；趩纹瑱C的電子琴設計與仿真 8 運行。在采用外部時鐘時，該引腳必須接地。 基于單片機的電子琴設計與仿真 7 12345678RESET91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U5單片機 圖 STC89C52 單片機管腳圖 部分引腳說明： 時鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2： XTAL2(18 腳 )：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。 7. 一個全雙工 UART(通用異步接收發(fā)送器 )的串行 I／ O 口，用于實現(xiàn)單片機之間或單機與微機之間的串行通信。 5. 兩個定時器／計數(shù)器，每個定時器／計數(shù)器都可以設置成計數(shù)方式，用以對外部事件進行計數(shù)，也可以設置成定時方式，并可以根據(jù)計數(shù)或定時的結(jié)果實現(xiàn)計算機控制。但也有一些單片機內(nèi)部不帶 ROM/EPROM，如 8031，8032， 80C31 等。 STC89C52 單片機的基本組成框圖見圖 。因此市面上出現(xiàn)了各式各樣的均以 51 為內(nèi)核的單片機。 系統(tǒng)設計概述 系統(tǒng)以 STC89C52 單片機為控制核心， 對系統(tǒng)進行初始化，主要完成對鍵盤的響應、數(shù)碼管顯示等功能的控制，起到總控和協(xié)調(diào)各模塊之間工作的作用。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。 顯示模塊： 采用 LED 數(shù)碼管動態(tài)掃描， LED 數(shù)碼管價格雖適中，對于顯示數(shù)字也最合適，而且采用動態(tài)掃描法與單片機連接時，占用單片機口線少。 功率放大模塊： 利用三極管做一個分立的功率放大器，有點是成本低廉，但是分立元件搭建的電路一般調(diào)試麻煩，而且元件較多，因此為了基于單片機的電子琴設計與仿真 3 調(diào)試方便不適合使用分立元件進行搭建。其內(nèi)部集成了很多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器，提供強大的功能。 本系統(tǒng)是簡易電子琴的設計，按下鍵盤矩陣中的按鍵會使數(shù)碼管顯示當前按鍵，揚聲器播放器對應的音符。 本