【正文】 的，但從中能體現到一個系統(tǒng)開 發(fā)設計的過程，足于讓我們受益。本課題通過制作電子琴，將幾個模塊很好的融合起來，對使用單片機設計簡易電子琴進行了分析，并介紹了基于單片機電子琴統(tǒng)硬件組成。 利用 keil 與 Proteus 進行的調試 用步驟： 1. 打開 keil,建立工程，輸 入程序。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器 碼，用于 MCS51 單片機的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全而支持 Keil 即可看出。 （ 3）目前支持的單片機類型有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。相信如 果有更多的時間來進行調試和設計，這個設計會更加好。在這個程序中用到了兩個定時 /計數器來完成的。2247。 其計數初值 T 的求法如下： T=65536—N=65536—fi247。 利用 AT89C51 的內部定時器使其工作計數器模式（ M0DE1)下，改變計數值TH0 及 TL0 以產生不同頻率的方法產生不同音階，例如，頻率為 523Hz，其周期 T= 1/523= 1912μ s， 因此只要令計數器計時 956μ s/lμ s=956， 每計數 956 次時將 I/O 反相，就可得到中音 DO (523Hz)。 音樂播放設計 一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階對應著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構成我們所想要的音樂了， 當 然對于單片機來產生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機的定時 /計數器 T0 來產生這樣方波頻率信號，因此，我們只要把一首歌曲的音階對應頻率關系青島理工大學畢業(yè)設計 18 弄正確即可。在播放內置音樂時，指示燈在一定程度上能指示出曲目的音符。 (2) 動態(tài)顯示驅動：數碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯 示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數碼管的 8 個顯示筆劃 a， b, c, d, e, f, g, dp的同 名端連在一起，另外為每個數碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制， 當 單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM 端電青島理工大學畢業(yè)設計 14 路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。 如 圖 32 所示： 青島理工大學畢業(yè)設計 13 圖 32 7 段數碼管 數碼管的驅動方式 數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。 用 AT89C51 的并行口 P0 接 4 4 矩陣鍵盤，以 P0. 0—P0. 3 作輸入線，以P0. 4 一 P0. 7 作輸出線；在數碼管上顯示每個按鍵的“ 0—F”序號。常用的方法有行掃描法 和線反轉法兩種。常用的方法有雙鍵鎖定和 N 鍵輪回兩種方法。抖動的持續(xù)時間與鍵的質量相關，一般為 5—20mm。其方法是 依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。 （ 1）判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。這樣，一個端口（如 P1 口）就可以構成 4 4=16 個按鍵，比青島理工大學畢業(yè)設計 11 之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成 20 鍵的鍵盤，而直接 用 端口線則只能多出一鍵（ 9 鍵）。但 RAM 定時器，計數器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 芯片擦除 整個 PER0M 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 (VPP)。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P0 能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。 管腳功能 VCC：供電電壓。由于將多功能 8 位 CPU和閃存 存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。 青島理工大學畢業(yè)設計 6 青島理工大學畢業(yè)設計 7 第 3 章 硬件簡介 AT89C51 AT89C51 簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) 閃存 可編程可擦除只讀存儲器（ FPER0M—F1ash Programmab1e and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 系統(tǒng)框圖 該系統(tǒng)通過電子琴按鍵隨意鍵入所要表達的音符，作為電平送給主體電路， 中央處理器通過識別，解碼輸出音符，在揚聲器中發(fā)出有效的聲音。 當歌曲演奏完時，通過按復位鍵便可回 到初始狀態(tài)，這樣就做出了一臺微型電子琴。 AT89C51 單片機設計微型電子琴的方法，僅需 AT89C51 最小系統(tǒng)，擴展一組矩陣鍵盤，再接一組發(fā)光二極管用來指示電子琴的工作狀態(tài)。 3. 各音符按一定的順序排列，必須符合電子琴的按鍵排列順序。 青島理工大學畢業(yè)設計 3 青島理工大學畢業(yè)設計 4 第 2 章 總體方案 系統(tǒng)設計要求 本系統(tǒng)分為兩個部分，一個是音樂播放，另一個就是電子琴彈奏。隨單片機應用的推廣普及，微控制技術 必將不斷發(fā)展、日益完善和更加充實。 但是，單片機應用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來 的經濟效益 上，更重要的意義還在于：單片機的應用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計 思想和設計方法。 單片機技術發(fā)展非?？?，所以目前的產品都致力于在功能全面、技術先進、操作 簡便、安全可靠、價格合理等方面進行仔細研究，精心設計；及時掌握最新的單 片機技術，在條件允許的情況下，盡可能地利用最新的單片機技術來研制其應用 系統(tǒng)，再利用單片機體積小、價格低、功能強等特點，以保證所設計的產品在未 來的一段時間內仍具生命力。 electronic an 青島理工大學畢業(yè)設計 III 目 錄 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................ 1 第 2 章 總體方案 ...................................................................................................... 4 系統(tǒng)設計要求 .............................................................................................. 4 電子琴系統(tǒng)的組成 ...................................................................................... 4 系統(tǒng)框圖 ...................................................................................................... 5 第 3 章 硬件簡介 ...................................................................................................... 7 AT89C51....................................................................................................... 7 AT89C51 簡介 .................................................................................. 7 主要的功能特性 ................................................................................ 8 管腳功能 ............................................................................................ 8 芯片擦除 .......................................................................................... 10 矩陣式鍵盤的識別和顯示 ........................................................................ 10 矩陣式鍵盤的結構與工作原理 ...................................................... 10 矩陣式鍵盤的按鍵識別方法 .......................................................... 11 鍵盤接口必須具有的 4 個基本功能 .............................................. 11 LED 數 碼管 ............................................................................................... 12 數碼管的分類 .................................................................................. 12 數碼管的驅動方式 .......................................................................... 13 硬件設計圖 ................................................................................................ 14 第 4 章 軟件設計 .................................................................................................... 16 整體程序處理流程圖 ................................................................................ 16 I/O 并行口直接驅動 LED 顯示 ................................................................ 17 音樂播放設計 ............................................................................................ 17 放歌子程序流程圖 .................................................................................... 20 第 5 章 調試 ............................................................................................................ 23 Proteus 簡介 .............................................................................................. 23 keil 簡介 ...............................................................................